автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Исследование и разработка "безвакуумной" технологии сублимационной сушки плодов с использованием электротехнологий

На правах рукописи

0034573ЬА Анисимова Ксения Валериевна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА «БЕЗВАКУУМНОЙ» ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ПЛОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 2008

003457354

Работа выполнена на кафедре «Технологии и оборудование пищевых и перерабатывающих производств» в ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Литвинюк Надежда Юрьевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Беззубцева Марина Михайловна

кандидат технических наук, доцент

Дьячков

Александр Яковлевич

Ведущая организация - ООО «Специальное конструкторское технологическое бюро - Продмаш» (СКТБ - Продмаш)

диссертационного совета Д220.060.06 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт -Петербург, г. Пушкин, Петербургское шоссе, д. 2, ауд. 2-719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «¿3» /-сС^^б^иЯ* 2008 г. Размещен на сайте www.spbgau.ru

Защита состоится 2008 г. в /3' часов на заседании

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Смелик

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы. Для нормальной жизнедеятельности человека огромное значение имеет система питания, создающая необходимые предпосылки для оптимального развития организма, поддержания его работоспособности, обеспечения долголетия.

Важнейшим условием сохранения здоровья является полноценное и регулярное снабжение организма всеми необходимыми микронутриентами: витаминами и минеральными веществами. Массовые обследования, проводимые Институтом питания РАМН, свидетельствуют о недостаточном потреблении витаминов и некоторых минеральных веществ у значительной части населения России.

Одним из путей повышения качества продуктов питания и совершенствования структуры питания населения является введение в рацион новых нетрадиционных видов растительного сырья, содержащих в своем составе сбалансированный комплекс белков, липидов, минеральных веществ, витаминов и обладающих высокими питательными, вкусовыми и лечебно-профилактическими свойствами. К наиболее перспективным видам нетрадиционного сырья относятся рябина обыкновенная и арония черноплодная.

Но ярко выраженная сезонность сельскохозяйственного производства овощного и ягодного сырья, сохранение высоких биологических свойств при хранении без специального оборудования не позволяют его использовать на протяжении всего года. Удаление влаги из растительного сырья путем сушки до влажности 4...4,5 % предоставит возможность хранения его в обычных условиях длительное время. Вслед за развитием отрасли в целом совершенствуются привычные и появляются новые методы производства сушеных продуктов. Большинство из них в разной степени сохраняют свойства исходного сырья. Поэтому, в таких условиях на первый план выходит степень натуральности, срок хранения и состав полезных макро- и микроэлементов в получаемой продукции.

По сравнению с другими методами сушки сублимация позволяет наиболее полно сохранить питательные и биоактивные вещества, цвет и аромат.

Цель настоящей работы состоит в исследовании и разработке «безвакуумной» технологии сублимационной сушки плодов с предварительным криогенным замораживанием и использованием электротехнологий.

В соответствии с поставленной целью предоставляется возможность решить следующие задачи:

- исследовать процессы криогенного замораживания плодов рябины обыкновенной и аронии черноплодной;

- исследовать кинетику сублимационной сушки плодов под действием ультразвука в среде инертного газа;

- разработать математические модели процессов криогенного замораживания и сублимационной сушки плодов под действием ультразвука в среде инертного газа;

- исследовать кинетику криогенного замораживания и сублимационной сушки обрабатываемых материалов на разработанной установке непрерывного действия с комбинированным энергоподводом;

- обосновать технико-экономическую эффективность разработанной технологии и оборудования.

Научная новизна. В результате работы:

- исследованы кинетические закономерности процессов криогенного замораживания и сублимационного обезвоживания плодов рябины обыкновенной и аронии черноплодной;

- разработан непрерывный способ «безвакуумной» сублимационной сушки плодов с предварительным криогенным замораживанием в едином цикле;

- разработаны математические модели процессов криогенного замораживания и сублимационной сушки плодов при комбинированном энергоподводе;

- обоснованы основные энергетические и технологические параметры и режимы работы установки с комбинированным энергоподводом для непрерывного криогенного замораживания и сублимационной сушки исследуемого продукта.

Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:

• разработан и испытан опытный образец экспериментальной непрерывно действующей установки УСС-НД-КЭ-3-01 производительностью 20 кг/ч по испаренной влаге, обеспечивающий эффективное выполнение фундаментальных и прикладных исследований;

• использование опытного образца в учебном процессе.

Реализация результатов исследований. Работа является

продолжением исследований вопросов теории и практики сублимационной сушки, связана с решением прикладных вопросов технологии и проектирования, новых образцов сушильного оборудования.

Работа основана на обобщении результатов исследований аспиранта, выполненных самостоятельно и в содружестве с инженерами, учеными, технологами и специалистами Специального конструкторского технологического бюро «Продмаш» (Ижевск) и ФГОУ ВПО Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.

Для разработки исходных требований к технологии сублимационной сушки на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом на кафедре ТОППП ФГОУ ВПО Ижевской государственной сельскохозяйственной академии была разработана установка «УСС-НД-КЭ-3-01», на которой аспирантом исследованы кинетические закономерности сублимационного обезвоживания с предварительным криогенным замораживанием.

На защиту вынесены следующие положения:

- способ «безвакуумной» сублимационной сушки плодов с предварительным кристаллогидратным замораживанием в среде инертного газа, с введенными ультразвуковыми колебаниями на стадии сублимации и досушки и принудительным потоком газа через слой замороженного продукта;

физический механизм криогенного замораживания и его математическое описание;

- физический механизм непрерывного процесса сублимационного обезвоживания плодов под действием ультразвука в потоке инертного газа, его математическое описание;

высокоинтенсивная технология непрерывной «безвакуумной» сублимационной сушки, с предварительным криогенным замораживанием, и комбинированным энергоподводом в едином цикле.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, в том числе основные положения работы доложены: на научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства», Ижевск, 2005 год; «Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве», Ижевск, 2006; «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; на всероссийском конкурсе научных работ аспирантов и молодых ученых, Казань, 2007.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 144 страницах основного текста, содержит 38 рисунков, 18 таблиц, список литературы содержит 150 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулирована цель исследований, раскрывается научная новизна, отмечена практическая значимость полученных результатов.

В первой главе проанализировано современное состояние энергосберегающей техники и технологии сушки плодов.

Проведенный анализ позволил установить:

• перспективность применения плодов рябины обыкновенной и аронии черноплодной в качестве пищевой добавки полифункционального назначения.

• принципиальное преимущество «безвакуумной» сублимационной сушки плодов под действием УЗИ в потоке инертного газа с предварительным криогенным замораживанием;

• необходимость дальнейших исследований процессов сублимационной сушки с предварительным криогенным замораживанием плодов;

• необходимость разработки технологии и оборудования с использованием криогенного замораживания, УЗИ и потока инертного газа;

• задачи диссертационной работы.

Во второй главе представлена технология для получения высококачественных сушеных плодов, в связи с этим выдвинута гипотеза о соединении в единый цикл технологии кристаллогидратного замораживания плодов с сублимационной сушкой в ультразвуковом поле.

Криогенное замораживание осуществляли на установке (рисунок 1), разработанной аспирантом.

Рисунок 1 Компоновочная схема лабораторном установки замораживания 1-танк для хранения хладагента, 2-загрузка ягод, 3-система подачи двуокиси углерода, 4-сетка, 5-манометр, 6-термопара с м\тьтиметром

Рисунок 2 Компоновочная схема лабораторной установки сублимационной сушки 1- сушильная камера, 2-яюды замороженные, 3-компрессор. 4-измеритель многоканальный с гермопреобразователем сопротивления, 5-сетка, 6 - весы

Установка работает следующим образом. Из баллона 1 через редукторы высокого давления по газопроводу газообразная двуокись углерода поступает в криогенную камеру, где происходит контактное замораживание плодов при давлении 0,1-0,3 МПа и температуре -35...-40°С в течение 15 мин. Затем вентиль баллона 1 закрывается, поступление С02 в камеру прекращается. В камере происходит падение давления, что свидетельствует о дальнейшем протекании процесса образования кристаллогидратов - твёрдых кристаллических веществ, напоминающих по внешнему виду спрессованный снег. Образуются путём внедрения в пустоты кристаллических структур, составленных из молекул воды и молекул газа. Они более рыхлые, чем обычный лед, неупорядоченное кристаллообразование мешает правильному росту кристаллов обычного льда, в результате не улетучиваются ароматические вещества, лучше сохраняется структура и химический состав продуктов. После стабилизации положения стрелки манометра 5 процесс считается завершенным. Контроль над температурой продукта производили термопарой с мультиметром 6.

Вынутый из криогенной камеры замороженный продукт немедленно пересыпается в сушильную камеру (рисунок 2), которая работает следующим образом.

Компрессором 3 инертный газ подается в нижнюю часть сушильной камеры. Включается пьезоэлектрический излучатель с ультразвуковым концентратором, в результате чего влага начинает испаряться. В материале поддерживается значительная разность температур. Инертный газ, проходя через слой материала отдает тепло продукту для удаления остаточной влаги, наблюдается понижение давления в верхней части колонны, с понижением давления интенсивность испарения увеличивается. При достижении требуемой конечной влажности процесс сушки прекращается и продукт выгружается.

В процессе сушки замерялись убыль массы плодов, изменение температуры и давления двуокиси углерода при прохождении через слой материала. Температура инертного газа, подаваемого в сушильную камеру, регулируется ГХМ. Для регистрации убыли массы использовались электронные автоматические весы.

На установке (рисунок 1) были выполнены исследования кинетики процесса криогенного замораживания ягод с последующей сублимационной сушкой.

На рисунке 3 приведены сравнительные срезы ягод при криогенном и шоковом замораживании, которое реализуется в воздушной среде, при теплообмене между теплонесущей средой (воздухом в камере) и хладагентом.

Рисунок За- сравнительные срезы ягод рябины обыкновенной; б - сравнительные срезы ягод аронии черноплодной.

По ним видно, что при замораживании в потоке низкотемпературного инертного газа нарушение структуры наблюдается значительно меньше, образуются более мелкие кристаллы льда не повреждающие оболочку клетки.

12 14 16 18 20 22

Время, мин

Время, мин

—•— криогенное * шоковое

Рисунок 4 Термограмма процесса замораживания аронии черноплодной

Рисунок 5 Термограмма процесса замораживания рябины обыкновенной

В результате изучения процесса замораживания аронии черноплодной (рисунок 4) установлено, что при криогенном замораживании по сравнению с шоковым, длительность процесса сокращается на 45,5%, а при замораживании ягод рябины обыкновенной (рисунок 5) время замораживания уменьшается на 41,7%. Процесс замораживания плодов аронии черноплодной по сравнению с плодами рябины обыкновенной происходит быстрее, это связано с различным содержанием сухих веществ. Продолжительность замораживания сокращается с уменьшением содержания сухих веществ.

На установке (рисунок 2) были выполнены исследования кинетики процесса сушки плодов при различных способах энергоподвода (рисунки 6,7).

х

о о 12 24 36 48 60 72 84 96 108

| Время, мин

® —»—Криваясублимационной конвективной сушки

—»—Криваясублимационной звуко-конвективной сушки —*—Кривая скорости конвективной сушки —х— Кривая скорости звуко-конвективной сушки

Рисунок 6 Кривые сушки и

скорости сушки плодов рябины

обыкновенной при различных способах энергоподвода

—♦—Кривая сублимационной конвективной сушки -»-Криваясублимационной звуко-конвективной сушки —*— Кривая скорости конвективной сушки —х—Кривая скорости звуко-конвективной сушки

Рисунок 7 Кривые сушки и скорости сушки плодов аронии черноплодной при различных способах энергоподвода

Проанализировав способы энергоподвода можно сделать вывод, что наиболее рациональным является комбинированный энергоподвод, который позволяет интенсифицировать процесс сублимационной сушки на 40 - 45 % для плодов рябины обыкновенной и на 45 - 50% для плодов аронии черноплодной.

Звуко - конвективная сушка плодов проводилась двуокисью углерода в диапазоне температур 0 - 20'С (рисунки 8,9).

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 Время, мин

-«-1=0С —1=10С ~*~Ь=2й С Рисунок 8 Кривые сушки плодов рябины обыкновенной при различных температурах инертного газа

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 Время, мин

-•-Н)С -»-МОС -*-(=20С Рисунок 9 Кривые сушки плодов аронии черноплодной при различных температурах инертного газа

При сушке тем или иным способом тепловой обработки решающее значение имеет оценка качественных показателей готового продукта. Для сушки плодов основным показателем, определяющим качество продукта, является витамин С. Поэтому при исследованиях оценивали этот показатель в зависимости от тепловых нагрузок и временных характеристик процесса сушки.

В третьей главе приведена математическая модель процесса криогенного замораживания и сублимационной сушки плодов в поле УЗИ в среде инертного газа.

Рассмотрен процесс охлаждения ягоды в среде с постоянной температурой и с постоянным коэффициентом теплоотдачи а на его поверхности. В начальный момент времени т = 0 все точки ягоды радиусом г0=0,004 (м) имеют одинаковую температуру 1о = 20 °С. Предполагается, что форма высушиваемого материала максимально приближена к форме шара, 5 = /-/г избыточная температура для любой точки ягоды с постоянным коэффициентом температуропроводности а. Тогда дифференциальное уравнение теплопроводности ягоды в сферических координатах при отсутствии внутреннего источника тепла имеет вид:

д& (дг9 2д9Л

+ ~г~дг\ (1)

дт Лдг-

с граничными условиями третьего рода:

9

на поверхности шара при г=г0

- аз

> L ""i—

в центре шара при г=0 из условий симметрии задачи

Щ =0

и начальным условием: г = 0 Э = <90 = /0 - te для 0 < г < г0 Решение уравнения (1) получено методом разделения переменных и имеет вид

в = -М. cos^JsinМ ^т (2)

(А, - sin /ип cos R

где в =—, R = — , Fo = Щ- - критерий Фурье. г0 г

Число = (2 п -1)| из формулы (2) является корнем трансцендентного уравнения

<3)

D- а Г Г

где Bi = —-— число Био., Я

При распределении тепла в центре ягоды, величина Я=0. Тогда

втСи.Д)

согласно первому замечательному пределу отношение —--- = 1, для

ИЛ

ограниченного числа корней цп.

С учетом вышеизложенного выражение (2) запишется в виде

0 = (4)

Л А,"

Наибольшую трудность при расчетах представляет фазовый переход, который сопровождается выделением энергии в виде тепла при переходе из жидкой фазы в твердую. Эта задача решена через энтальпию, а выделение энергии в процессе кристаллизации льда учтено при расчете усредненного коэффициента теплоемкости взвешенного состояния вещества, величина которого входит в усредненный коэффициент температуропроводности а.

Процесс моделирования проведен в среде газа двуокиси углерода при температуре -40°С.

Далее рассмотрен процесс сублимационного обезвоживания в потоке инертного газа при температуре 10 °С с учетом подводимого УЗИ.

Принято, что газ вынужденно движется по трубе заполненной ягодами. Для движения газа характерен смешанный режим течения, который определен по критерию Рейнольдса (Яе). Теплообмен сопровождается нагревом материала /(г), который описывается уравнением (1) с переменным

коэффициентом температуропроводности а(г). Решение имеет вид (4). Для случая нагрева материала число /л уравнения (3) получено численно в математическом пакете программ Maple 9.

Плотность теплового потока от конвективного источника выражается законом Ньютона - Рихмана:

?»(*)= «('."'(О)- (5)

В процессе сублимационной сушки происходит расход теплоты на сублимацию, которая определяется скоростью сублимации

q.=rf-p-r-9. (6)

Система дифференциальных уравнений тепло - и массопереноса в сферических координатах для ягод имеет вид:

<

-dt_ дт ди, ~дт ди ^дт'

= а_

82t 2 дг2 + г д2и,

а7

дг) с

2 ди ) +---1

г дг

ди ' дт'

+ а'

д2и 2 ди) т

-+---+ а

дг2 г дг) m

&j_+2 dt_ дг2 г дгу

дг2+ г' дг

+ £■-

ди, !h

(7)

Начальные условия: при г = 0 и=и0 для 0 < г < г0 Граничные условия: + (¡„{т)~ гг)Ат)- О

От системы дифференциальных уравнений выполнен переход к интегральному уравнению тепло - и влагообмена:

/ -v „ du п dt

q{T)=rfpR-r + cpR-r,

(8)

о ч

F 4 лг 3 Получено следующее решение: 1

= — отношение объема к поверхности тела

1{т)-

г.РК

\Ч(т}1т--f(r),

(9)

где е/(г) = qt (г) - q,, знак « -» соответствует оттоку теплоты. Расчеты осуществлялись в математическом пакете программ Maple 9. Адекватность математической модели проверена, путем сравнения расчетных данных с экспериментальными по Фишера - Снедекора. Модель адекватна с надежностью 95%.

В четвертой главе изложено описание экспериментальной установки, методики экспериментальных исследований способа сушки и определения качественных показателей сушеных плодов.

Экспериментальные исследования проводили на установке УСС-НД-КЭ-3-01. На рисунке 10 показана принципиальная схема установки сублимационной сушки УСС-НД-КЭ-3-01 для обезвоживания ягод с комбинированным энергоподводом.

Установка состоит из камеры криогенного замораживания 23, сушильной камеры цилиндрической формы с источником ультразвука 7, ГХМ с вихревой трубой 24. В верхней части сушильной камеры расположен очиститель барабанного типа 20 с наружным электроприводом, включающий в себя электродвигатель 18 и два редуктора 17. В камере имеется спирально-конический циклон 1 для очистки инертного газа от кристаллогидратов.

В нижней части через затвор 11 камера соединена с выгрузным шнеком 13. Сушильная камера с УЗИ - энергоподводом и вводом инертного газа герметично соединена и включена в единую магистраль с компрессором 12. Режим подачи плодов контролируется и управляется субблоком управления (СУГХМ). Расход газа регулируется натекателем по сигналам СУАС.

Рисунок 10 Принципиальная схема установки УСС-НД-КЭ-3-01: 1 - Циклон спирально - конический; 2 - окно для выгрузки гидратов; 3 - дека для съема льда с конвейера; 4 - конвейер карусельного типа для перемещения гидратов; 5 - ролик; 6,11,22 - затворы; 7 - УЗИ излучатель; 8 -напуск инертного газа; 9 - бункер плавитель гидратов; 10 - привод шнека и конвейера; 12 - компрессор инертного газа; 13 - шнек выгрузки готового продукта; 14 - ременная передача; 15 - датчик давления и температуры; 16 -собирающая воронка; 17 - редуктор конический; 18 - привод; 19 - лоток для выгрузки гидратов; 20 -очиститель барабанный; 21 - лоток загрузочный; 23 - камера криогенного замораживания; 24 - газовая холодильная машина с вихревой трубой.

Для контроля рабочих режимов: • по температуре - в сушильную колонну введен жгут с семью термопарами (ТП0, ТПюо, ТП2оо, ТП300, ТП400, ТП500, ТП6оо), расположенными последовательно через каждые 100 мм, начиная с верхней части колонны с нулевой отметкой и заканчивая в нижней части на высоте 600 мм. Термопары подключены к субблоку управления (СУГХМ);

I К п Я Я 20 И 22 И

• по давлению - установка оснащена тремя датчиками ПМТ 6 (Ро, Р300, Рбоо), к которым подключены преобразователи 13ВТЗ-00Э и субблок управления агрегатом (СУАС);

• по влажности - в сушильную колонну опущен капроновый «чулок» для отбора пробы высушенных кусочков. Столб продукта, отобранного в капроновом «чулке», разрезали через каждые 100 мм на отметках 0, 100, 200, 300,400, 500, 600, соответствующих уровням установки термопар ТПо, ТП100, ТП200, ТП300, ТП400, ТП500, ТПбоо и определяли влажность по ГОСТ21103-75 в соответствующих точках >У0, >Уюо, "\У200, \У300, W4oo, \У5оо, W6oo.

Объект сушки. В качестве объектов сушки были взяты плоды рябины обыкновенной и аронии черноплодной, которыми заполнялась емкость питателя-дозатора.

Работа установки. Очищенные плоды через затвор 22 поступают в камеру криогенного замораживания, в которой происходит процесс взаимодействия сжатого газа с клеточной водой ягод при температуре -40 С. В результате взаимодействия образуются кристаллогидраты.

Продукт по загрузочному лотку 21 поступает в барабанный очиститель, где происходит отделение от кристаллогидратов. Данный процесс происходит при вращении барабана, скорость вращения барабана подобрана таким образом, чтобы ягоды находились в свободном падении (полете) внутри барабана. Это приводит к интенсификации процесса подсушки, так как увеличивается площадь воздействия инертного газа на каждую отдельно взятую ягоду, следовательно, уменьшается и вероятность слипания ягод между собой. Кристаллогидраты по лотку 21 расположенному снизу барабана направляются к конвейеру карусельного типа 4 и удаляются конвейером при помощи снимающей деки и выгрузного окна 2, откуда через затвор 6 попадают в бункер - плавитель 9. При нормальных условиях кристаллогидраты распадаются на воду и газ, который сжимается в компрессоре и подается в ГХМ с вихревой трубой 24. После разделения в трубе газовой холодильной машины холодный поток газа направляется в камеру криогенного замораживания. Теплый поток инертного газа подается на линию всасывания компрессора 12 для удаления остаточной влаги в сушильной камере.

Ягоды поступают в камеру криогенного замораживания, а затем в барабанный очиститель. Одновременно подают инертный газ при температуре 10' С в нижнюю часть сушильной камеры. При достижении продуктом в камере сушки уровня т100 включается источник УЗИ, под действием акустических колебаний процесс испарения жидкости с поверхности резко ускоряется. Инертный газ, проходя через слой продукта, отдает тепло ягодам для удаления остаточной влаги, в результате чего наблюдается понижение давления. С понижением давления интенсивность испарения увеличивается. В сортировальной камере происходит смешивание двух потоков, вследствие чего температура газа в сушильной камере понижается. Сублимированная влага взаимодействует с холодным инертным газом, процесс сопровождается с образованием гидратов. Газовая рабочая среда постоянно отсасывается компрессором через циклон, в котором

освобождается от кристаллогидратов. В компрессоре инертный газ сжимается, в результате давление и температура газа повышаются. Процесс сушки идет непрерывно под воздействием ультразвука в принудительном потоке инертного газа. Электроэнергия, потребляемая установкой, тратится на перемещение инертного газа по системе с помощью компрессора, на работу ГХМ с теплофикационным циклом, а также на УЗИ.

Результаты замораживания и сушки плодов (по средним значениям влажности) отображены на рисунках 11,12 и 13,14,15,16.

20

и 10

о- Л £ 0

м о.

и ш

с -10

2 и

Н -20

-30

я -\

ТЧ"!"!"?^'!' I I |"| 1 1 1" Г'ГТ Г

.2 46 8^10 12 14 16 18

.), I 111 -1' I

10 12 14 16

Время, мин

Время,мин

Рисунок 11 Кривая замораживания плодов рябины обыкновенной

Рисунок 12 Кривая замораживания плодов аронии черноплодной

о 2

Н1 ;Н2 0 !20-2«0"'300 400 500 600

* .-Л'"" __I

Высота Н, мм

- Влажность \У, %

- Скорость сушки* 10 2, %/мм ■■ Температура среды, С

Давление Р* 10 -4, Па

ш: иг? ^оо 5оо I

Высота Н, мм

—•— Влажность, %

Скорость сушки* 10 2, %/мм, Давление Р* 10-4, Па, Температура среды, С

Рисунок 13 Кинетика процесса сублимационной сушки плодов рябины обыкновенной в среде инертного газа

Рисунок 14 Кинетика процесса сублимационной сушки плодов рябины в потоке инертного газа в поле УЗИ

и Ъ

IP 0 100 2W.W0 400 500 600 I Высота Н,мм

—•— Влажность W. " о л Температура среды, С Давление РМО-4, Па X Скорость сушки* 10 2,%/мм

Рисунок 15 Кинетика процесса сублимационной сушки плодов аронии черноплодной в среде инертного i аза

Ч -40

Высота Н, мм

—•— Влажность,

* Температура среды,С Давление Р*10 -4,Па

* Скорость сушки * 10 2, %/мм

Рисунок 16 Кинетика процесса сублимационной сушки плодов аронии в потоке инертного газа в поле УЗИ

Графический анализ рисунков 13 - 16, показывает, что процесс сублимационного обезвоживания можно разделить на 3 зоны: Н, - зона сепарирования, Н2 - зона падения, Н - зона обезвоживания, делится еще на два участка: h, - удаление свободной кристаллической влаги, (ъ - удаление связанной влаги.

Важным критерием, по которому судят о работе оборудования, является качество конечного продукта. Для подтверждения целесообразности использования УСС-НД-КЭ-3-01 в технологии производства пищевых добавок из плодов нами было определено содержание аскорбиновой кислоты. По содержанию витамина С сублимированные плоды соответствуют требованиям, предъявляемым к высокопитательным пищевым продуктам.

Обработка экспериментальных данных проведена с использованием математического пакета Maple 9.0 и процессора электронных таблиц Excel в среде Windows. Результаты исследований по замораживанию аппроксимированы в виде неэлементарной функции полиномов третьей степени:

Рябина обыкновенная:

[0,1343 ■ (г + 1)' -1.5079- (г +1)! + 0,7864- г + 21,4534, приО < т < 5 Г(г) = <0,15-(г-4): -2.15 - г+ 10.55,й/сг/5 < г < 8

0,0028-(г-7)5 +0.033 (г-7)2 -3,2356-г + 21,7664,ирк8< г < 19 Арония черноплодная:

0,25 • (г +1)' - 2,4286 ■ (т +1)2 +1,8214 - г + 22,2214, приО < т < 4 Т(т) = - 0,05-(г-3)2 -1,87-т + 7,36,приА<т<1

0,0057-(г-б)3 +0,0286-(г-б)2 - 3,5908 - г+ 19,9160,ири7 < г < 17

Результаты исследований по обезвоживанию продуктов аппроксимированы в виде неэлементарной функции полиномов четвертой степени:

Рябина обыкновенная:

»'(//) = + 1) - 0.093 ■ Я. + 10,9. приО < Я, <200

и оо )

»'(Я:) = -0,002■ Я, + 62,2,приО < Я, <100

И'(Я) = -0,225+ 1] + 3,9833-1'—+ 0 -22.858 ('— + 1] + 0.3614-Я+ 81,183,

у оо ) иоо ) иоо ;

приО < Я < 600

Арония черноплодная:

= + ^ -0,1285■ Я, + 78,05,приО < Я, <200

IV(Нг) = -0,019-Я, + 69,9,приО < Я, < 100

!Г(Я) = —0,2553 - Г———ь + 4.4237 •(— + 0 - 24,325 /—+ 0 +0.3385-Я+ 88,31,

иоо ) иоо ) иоо J

приО < Я < 600

Зависимости статистически проверены на адекватность по критерию Фишера - Снедекора. Модель адекватна реальному процессу с надежностью 95%.

В пятой главе приведены расчеты экономической эффективности от внедрения усовершенствованной технологии и разработанной установки с улучшенными качественными характеристиками. В основу расчета положено сопоставление приведенных затрат на единицу испаренной влаги при сравнении базовой установки УСС-НД-КЭ-Ж-01 и исследуемой УСС-НД-КЭ-3-01.

В результате расчета установлено, себестоимость продукции снижается на 12,24 руб./кг, экономия электроэнергии составляет 9%, годовой экономический эффект после внедрения установки УСС-НД-КЭ-3-01 превышает 562 тыс. руб. при сроке окупаемости капительных затрат менее, чем за 3,2 года.

выводы

1. Установлено, что для повышения эффективности процесса сублимационного обезвоживания и снижения его энергоемкости перспективна «безвакуумная» технология производства сушеной плодово -ягодной продукции при условии соединения в единый цикл криогенного замораживания и сублимационной сушки при комбинированном энергоподводе.

2. На основе проведенных теоретических исследований предложен непрерывный способ «безвакуумной» сублимационной сушки плодов с предварительным криогенным замораживанием в едином цикле.

3. В соответствии с проведенными экспериментальными исследованиями кинетики процессов криогенного замораживания и сублимационного обезвоживания, для обеспечения высокой пищевой и биологической ценности высушиваемых плодов получены рациональные режимы проведения процесса:

• криогенное замораживание (/,, = -40 °С)

• сублимационная сушка в ультразвуковом поле {1 = \ЪйДб,у = \%кГц) в принудительном потоке газа = 10 °С).

4. Разработанные математические модели процессов криогенного замораживания и сублимационной сушки позволяют адекватно описывать процессы тепло - и массообмена в условиях комбинированного энергоподвода, строить изменение температуры и влажности продукта, рассчитывать время сушки при заданных условиях, управлять процессом сублимационной сушки без применения дорогостоящего эксперимента.

5. Разработан и изготовлен опытный образец энергосберегающей установки непрерывного действия для сублимационной сушки плодов производительностью по испаряемой влаге 20 кг/ч (УСС-НД-КЭ-3-01), снабженный системой управления, позволяющий реализовать «безвакуумную» технологию производства высококачественных продуктов.

6. Расчетный годовой экономический эффект составил 562 тыс. руб. при сроке окупаемости капительных затрат менее, чем за 3,2 года.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ Сокращения' Индексы:

УЗИ - ультразвук; дис - диссоциация;

КМ - компрессор; г - газ инертный,

ГХМ - газовая холодильная машина;

Обозначения:

Р - давление, МПа;

а - коэффициент теплоотдачи, Вт/лг°С;

Т - время, с;

/-температура, °С;

Я - коэффициент теплопроводности,

Вт / л(°С;

IV- влажность, %,

г - радиус плодов, м;

р - плотность, к

с-теплоемкость, ДжЧкг'С.',

^ - скорость сушки, %/мин. с!т

а - коэффициент

температуропроводности, м11с',

Г(- теплота фазового перехода, дж/кг ,

Я - высота колонны, мм;

Я; - зона сепарирования, мм;

Н2 - зона падения, мм;

е - коэффициент фазового превращения

льда в пар;

и - влагосодержание;

9 - скорость сублимации, с1;

Ро - число Фурье,

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ

РАБОТАХ-

1. Кожевникова (Анисимова), К.В. Теория адекватного питания / К.В. Кожевникова, В.В. Касаткин, Н.Ю. Литвинюк, И.Г. Поспелова // Вестник №3 (6) -Ижевск, 2005 - С 17-19

2. Кожевникова (Анисимова), К.В Новые методы исследований электротехнологических процессов при переработке сельскохозяйственной продукции/ К В.Кожевникова, И.Г.Поспелова, Н.Ю.Литвинюк, И Ш Шумилова, В.В Касаткин // Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства, материалы юбилейной научно-практической конференции «Высшему агроинженерному образованию в Удмуртии - 50 лет» - Ижевск, 2005 -С.240-246.

3. Кожевникова (Анисимова), К.В Анализ существующих сушек / К.В Кожевникова, В В. Касаткин, Н.Ю Литвинюк //Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве: материалы Всероссийской научно-практической конференции III том - Ижевск, 2006-С. 107-110

4. Кожевникова (Анисимова), К.В Авангардное направление развития науки и техники XXI века / К.В. Кожевникова, Н.Ю.Литвинюк// Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве: материалы Всероссийской научно-практической конференции. III том - Ижевск, 2006 -С. 190-194.

5. Кожевникова (Анисимова) К.В. Мембранные процессы / К.В Кожевникова, Н Ю. Литвинюк // Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве: материалы Всероссийской научно-практической конференции. III том -Ижевск, 2006-С. 194-202

6. Кожевникова (Анисимова), К.В. Способ сублимационной сушки в потоке ксенона / К.В Кожевникова, Н Ю.Литвинюк, А.Б Анисимов //Инновационное развитие АПК Итоги и перспективы материалы Всероссийской научно-практической конференции III том - Ижевск - 2007. - С 80-82

7. Анисимова, К.В Сохранение урожая круглый год / К В Анисимова, В В. Касаткин, И.Г Поспелова//Картофель и овощи.-№8. - 2007. - С 16

8 Анисимова, К В. Моделирование процесса криогенного замораживания плодов / К.В. Анисимова, Л С. Воробьева, А П. Ильин // Научный потенциал аграрного производства' материалы Всероссийской научно-практической конференции IV том -Ижевск-2008.-С 94-98.

9. Анисимова, К В. Исследование «безвакуумной» сублимационной сушки плодов в поле УЗИ в потоке инертного газа / К.В. Анисимова, Н.Ю. Литвинюк, А Б Анисимов // Научный потенциал аграрного производства: материалы Всероссийской научно-практической конференции IV том - Ижевск - 2008. - С. 80 -85.

10. Анисимова, КВ. Способ криогенного замораживания для последующей сублимационной сушки в потоке инертного газа / К.В. Анисимова, Н.Ю. Литвинюк, А.Б. Анисимов // Хранение и переработка сельхозсырья. - № 9. - 2008. - С.39 - 41.

На правах рукописи

Анисимова Ксения Валериевна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА «БЕЗВАКУУМНОЙ» ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ПЛОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ

05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Сдано в набор 24.09.08 г. Подписано в печать 29.09.08 г. Бумага офсетная Гарнитура Times New Roman Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1 Тираж 100 экз. Заказ 9331 Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА г. Ижевск, ул. Студенческая,! 1

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ПЛОДОВ РЯБИНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ И АРОНИИ ЧЕРНОПЛОДНОЙ.

1.1 Характеристики плодов рябины обыкновенной и аронии черноплодной и их применение. Ю

1.2 Анализ существующих технологий сублимационной сушки.

1.3 Анализ энергосберегающего оборудования для сублимационной сушки.

1.4 Интенсификация процесса сушки плодов.

1.5 Выводы и задачи исследований.

2 ОБОСНОВАНИЕ ГИПОТЕЗЫ О СОЕДИНЕНИИ В ЕДИНЫЙ ЦИКЛ ТЕХНОЛОГИИ КРИОГЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ЯГОД С СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКОЙ В ПОТОКЕ ИНЕРТНОГО ГАЗА.

2.1 Теоретические исследования процесса замораживания и сублимационной сушки.

2.2 Методы и аппаратура для экспериментального исследования процессов кристаллогидратной технологии замораживания и последующей сублимационной сушки при комбинированном энергоподводе.

2.3 Исследование процесса замораживания и сублимационной сушки ягод в потоке инертного газа.

2.4 Выводы по главе. 5О

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИИ КРИОГЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ЯГОД И СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ В ПОТОКЕ ИНЕРТНОГО ГАЗА НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО s ДЕЙСТВИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ.

3.1 Криогенное замораживание.

3.2 Сублимационная сушка в поле УЗИ в принудительном потоке инертного газа.

3.3 Выводы по главе.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИОГЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПЛОДОВ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКОЙ В ПОТОКЕ ИНЕРТНОГО ГАЗА НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.

4.1 Методы и аппаратура для экспериментального исследования процессов криогенного замораживания и сублимационной сушки плодов рябины обыкновенной и аронии черноплодной.

4.1.1 Установка криогидрата ой сушки плодов в потоке инертного газа с комбинированным энергоподводом УСС-НД-КЭ-3-01.

4.1.2 Алгоритм работы установки УСС-НД-КЭ-3-01.

4.1.3 Система управления установкой УСС-НД-КЭ-3-01 на основе ПЭВМ (СУПК).

4.1.4 Методы определения качественных показа1елей объектов сушки.

4.2 Кинетика криогидратной сушки.

4.2.1 Испытания УСС-НД-КЭ-3-01.

4.2.2 Качество сушки.

4.3. Анализ результатов исследований.

4.4 Выводы по главе.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ПЛОДОВ НА

УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.

5.1 Расчет издержек по основным статьям затрат для сублимационной сушилки УСС-НД-КЭ-Ж-02.

5.2 Расчет издержек по основным статьям затрат для предлагаемой установки УСС-НД-КЭ-3-01.

5.3 Выводы по главе.

Для нормальной жизнедеятельности человека огромное значение имеет система питания, создающая необходимые предпосылки для оптимального развития организма, поддержания его работоспособности, обеспечения долголетия.

Важнейшим условием сохранения здоровья является полноценное и регулярное снабжение организма всеми необходимыми микрону гриентами: витаминами и минеральными веществами. Массовые обследования, проводимые Институтом питания РАМН, свидетельствуют о недостаточном потреблении витаминов и некоторых минеральных веществ у значительной части населения России [69, 130].

Одним из путей повышения качества продуктов питания и совершенствования структуры питания населения является введение в рацион новых нетрадиционных видов растительного сырья, содержащих в своем составе комплекс белков, липидов, минеральных веществ, витаминов и обладающих высокими питательными, вкусовыми и лечебно-профилактическими свойствами [115]. К наиболее перспективным видам нетрадиционного сырья относятся рябина обыкновенная и арония черноплодная.

Ежегодный урожай только лесных ягод в России определяется в несколько сотен тысяч тонн, а это значит, что можно на каждого жителя заготовить не один десяток килограммов бесценных даров природы.

Но ярко выраженная сезонность сельскохозяйственного производства овощного и ягодного сырья, сохранение высоких биологических свойств при хранении без специального оборудования не позволяют его использовать на протяжении всего года.

Для решения вышеперечисленных проблем наиболее целесообразна сублимационная сушка нетрадиционного сырья растительного происхождения.

По сравнению с другими методами сушки сублимация обобщает в себе лучшие свойства двух методов консервирования: замораживания и удаления влаги. Замороженные продукты почти полностью сохраняют свой аромат, а сушка препятствует повреждению текстуры, цвета и формы, витаминного состава и способности к регидратации, также значительно увеличиваются сроки хранения сублимированных продуктов при положительных температурах, упрощается реализация продуктов в торговой сети [87].

Перспективы развития сублимационной техники связаны с переходом к энергосберегающим установкам непрерывного действия за счет интенсификации процесса обезвоживания [17, 49].

Цель настоящей работы состоит в исследовании и разработке «безвакуумной» технологии сублимационной сушки плодов с предварительным криогенным замораживанием и использованием электротехнологий.

Научную новизну работы составляют:

- непрерывный способ получения сублимированных плодов с рациональными режимами процессов криогенного замораживания и «безвакуумной» сублимационной сушки при комбинированном энергоподводе; кинетические закономерности процессов криогенного замораживания и сублимационного обезвоживания плодов рябины обыкновенной и аронии черноплодной, позволяющие получать продукты высокого качества;

- математические модели процессов криогенного замораживания и сублимационной сушки плодов при комбинированном энергоподводе.

Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:

• разработан и испытан опытный образец непрерывно действующей установки УСС-НД-КЭ-3-01 производительностью 20 кг/ч по испаренной влаге, обеспечивающий эффективное выполнение фундаментальных и прикладных исследований;

• использование опытного образца в учебном процессе Ижевской ГСХА, Санкт-Петербургского ГАУ.

Реализация результатов исследований. Работа является продолжением исследований вопросов теории и практики сублимационной сушки, связана с решением прикладных вопросов технологии и проектирования новых образцов сушильного оборудования.

Для разработки исходных требований к технологии сублимационной сушки на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом на кафедре ТОППП ФГОУ ВПО Ижевской государственной сельскохозяйственной академии была разработана установка «УСС-НД-КЭ-3-01», на которой аспирантом исследованы кинетические закономерности сублимационного обезвоживания с предварительным криогенным замораживанием.

На защиту вынесены следующие положения:

- способ «безвакуумной» сублимационной сушки плодов с предварительным кристаллогидратным замораживанием в среде инертного газа, с введенными ультразвуковыми колебаниями на стадии сублимации и принудительным потоком газа через слой гранулированного продукта; физический механизм криогенного замораживания и его математическое описание;

- физический механизм непрерывного процесса сублимационного обезвоживания плодов в присутствии ультразвука и в потоке инертного газа, его математическое описание;

- высокоинтенсивная технология непрерывной «безвакуумной» сублимационной сушки, с предварительным криогенным замораживанием, и комбинированным энергоподводом в едином цикле.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что для повышения эффективности процесса сублимационного обезвоживания и снижения его энергоемкости перспективна «безвакуумная» технология производства сушеной плодово -ягодной продукции при условии соединения в единый цикл криогенного замораживания и сублимационной сушки при комбинированном энергоподводе.

2. На основе проведенных теоретических исследований:

• предложен непрерывный способ «безвакуумной» сублимационной сушки плодов с применением предварительного криогенного замораживания и использованием пьезоэлектрического излучателя ультразвуковой частоты при конструировании сушильной камеры.

• определен режим работы пьезоэлектрического излучателя (Рузг= 8kBt,v = 18 ± 2кГц) при сублимационной сушке.

3. В соответствии с проведенными экспериментальными исследованиями кинетики процессов криогенного замораживания и сублимационного обезвоживания, для обеспечения высокой пищевой и биологической ценности высушиваемых плодов получены рациональные режимы проведения процесса:

• криогенное замораживание (ts = -40 °С )

• сублимационная сушка в ультразвуковом поле (L = \Ъ0Дб,v = 18кГц, РуЗГ=8кВт) в принудительном потоке газа (ts= 10 °С).

4. Разработанные математические модели процессов криогенного замораживания и сублимационной сушки позволяют адекватно описывать процессы тепло - и массообмена в условиях комбинированного энергоподвода, строить изменение температуры и влажности продукта, рассчитывать время сушки при заданных условиях, управлять процессом сублимационной сушки без применения дорогостоящего эксперимента.

5. Разработан и изготовлен опытный образец энергосберегающей установки непрерывного действия для сублимационной сушки плодов производительностью по испаряемой влаге 20 кг/ч (УСС-НД-КЭ-3-01), снабженный системой управления, позволяющий реализовать «безвакуумную» технологию производства высококачественных продуктов.

6. Расчетный годовой экономический эффект составил 562 тыс. руб. при сроке окупаемости капительных затрат менее, чем за 3,2 года.

1. А.с. 1220614 СССР, МПК F26B5/06. Способ переработки плодово -ягодного сырья / Б.И. Веркин, В.Ф. Удовенко, Г.И.Максименко и др. -№3756709; Заявлено 1984.06.28; Опубл. 1986.03.30.

2. А.с. 2005106076 Р.Ф., МКИ F26B5/06. Способ вакуумной сублимационной сушки / С.А. Ермаков. Заявлено 2005.02.28; Опубл. 2006.08.10.

3. А.с. 2115348 Р.Ф., МПК А23Р1/14, А23Р1/16. Способ сушки плодоовощного сырья /О.Г. Комяков, О.И. Квасенков, В.Ф. Добровольский.-№97108249/13.Заявлено 1997.05.19; Опубл. 1998.07.20.

4. А.с. 1612191 СССР, МПК F26B5/06. Способ сушки биологически активных материалов растительного происхождения / К.А. Калунянц, Е.В. Агапова, А.И. Чичельницкий и др. № 4620784/24-06. Заявлено 1988.12.19; Опубл. 1990.12.07.

5. А.с. 2129398 Р.Ф., МПК A23L3/54. Способ сушки биологического сырья / О.И. Квасенков, В.Б. Пенто, В.А. Ломачинский, Э.С. Гореньков. № 98100504/13. Заявлено 1998.01.14; Опубл. 1999.04.27.

6. А.с. 2276760 Р.Ф., МПК F26B5/02. Акустический способ сушки материалов / В.Н. Хмелев, А.Н. Заборовский. № 2004114959/06. Заявлено 2005.10.27; Опубл. 2006.05.20.

7. А.с.95116196 Р.Ф., МПК А23В7/02. Способ сушки биологического сырья / О.И. Квасенков, В.Б. Пенто. № 95116196/13. Заявлено 1995.09.19; Опубл. 1997.09.10.

8. А.с. 2116590 Р.Ф., МПК F26B5/06. Способ сублимационной сушки и устройство для его осуществления / Н.И. Герасимов, В.И. Проценко № 97108439/06. Заявлено 1997.05.30; Опубл. 1998.07.27.

9. А.с. 2278338 Р.Ф., МПК F26B5/06. Установка с комбинированным энергоподводом для непрерывной сублимационной сушки термолабильныхматериалов / В.В. Касаткин, В.Н. Карпов, В.В. Фокин, Н.Ю. Литвинюк № 2004100640/06. Заявлено 2005.06.10; Опубл. 2006.06.20.

10. А.с. 2315929 Р.Ф., МПК F26B5/06. Десублиматор для сублимационной установки непрерывного действия, имеющей комбинированный энергоподвод / В.В. Касаткин, П.В. Дородов № 2005134333/06. Заявлено 2005.07.11; Опубл. 2008.01.27

11. Авчухов, В.В. Задачник по процессам тепломассобмена / В.В. Авчухов, Б.Я. Паюсте. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 144с.

12. Анисимова, К.В Сохранение урожая круглый год / К.В. Анисимова, В.В. Касаткин, И.Г. Поспелова // Картофель и овощи.- №8. 2007 - С. 16.

13. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР. М.:ГУТК 1983.-340с.

14. Анисимова, К.В. Способ криогенного замораживания для последующей сублимационной сушки в потоке инертного газа / К.В. Анисимова, Н.Ю. Литвинюк, А.Б. Анисимов // Хранение и переработка сельхозсырья. № 9. - 2008. - С.39 - 41.

15. Бабаев, И.Э. Современное состояние производства продуктов сублимационной сушки / И.Э. Бабаев, А.И. Васильев, В.В. Илюхин М.: ЦНИИТЭИпищепрома, 1974 - 31с.

16. Базарова, В.И. Витамин С и незаменимые аминокислоты дикорастущих ягод / В.И.Базарова, Т.Я.Соловьева // Тр. III Всесоюз.семинара по биологически активным (лечебным)-веществам плодов и ягод. -Свердловск, 1968,—С. 230-231.

17. Бояджиев; Б.Н. Сублимационная сушка пищевых продуктов / Б.Н. Болджиев. М.: ЦНИИТЭИпищепрома, 1965 - 75с.

18. Белослудов, В.Р. Теоретические модели клатратообразования / В.Р. Белослудов, Ю.А. Дядин, М.Ю. Лаврентьев. Новосибирск: Наука. -129с.

19. Болога, М.К., Некоторые вопросы энергоподвода при сублимационной сушке / М.К.Болога, Л.А. Батыш, Э.Я. Зафрин // Известия АрмССР №2. - 1968. - С. 23-26.

20. Бражников, С.М. Теплообмен и структурообразование в процессе замораживания эвтектикообразующих систем. / С.М. Бражников, А.А. Гухман, А.В. Карабанов // Тез. докл. Минского Международного форума «Тепломассообмен ММФ.» - Минск. - 1988. -.С. 44-46.

21. Бучнова, В.Г. О' химическом составе плодов рябины и шиповника иглистого / В.Г. Бучнова И Ресурсы недревесной продукции лесов Карелии. -1981.-С. 132-135.

22. Бык, С.Ш. Газовые гидраты. / С.Ш. Бык, Ю.Ф. Макогон, В.И. Фомина. М.: Химия, 1980. - 296с.

23. Быков, А.В. Применение холода в пищевой промышленности: справочник / А.В. Быков. — М.: Пищевая промышленность, 1979. 272с.

24. Быков, А.В. Холодильные машины: справочник / А.В. Быков. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 223с.

25. Варгафтик, Н1Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик. М.: «Наука», 1972. - 720с.

26. Венгер, К.П. Машинная и безмашинная система холодоснабжения для быстрого замораживания пищевых продуктов. / К.П. Венгер, В.А. Выгодин. -М.: Росмясомолторг, 2000. 216с.

27. Волынец, А.З. Сублимация / А.З. Волынец. М.: МИХМ, 1987. - 53с.

28. Волынец, А.З. «Досушка» в технологии сублимационного обезвоживания / А.З. Волынец // Холодильная техника. №9. -1980. - С. 3338.

29. Воскобойников, В.А. Сушеные овощи и фрукты / В.А. Воскобойников, В.Н. Гуляев, З.А. Кац. М: Пищевая промышленность. 1980. - 190с.

30. Гаммерман, А.Ф. Дикорастущие лекарственные растения СССР. / А.Ф. Гаммерман, И.И. Гром. М.: Медицина, 1976. - 286с.

31. Генин, С.А. Технология сушки картофеля, овощей и плодов / С.А. Генин. -М.: Пищевая промышленность, 1971 193с.

32. Гинзбург, А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / А.С. Гинзбург. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528 с.

33. Гинзбург, А.С. Технология сушки пищевых продуктов / А.С. Гинзбург М.: Пищевая промышленность, 1976. - 248 с .

34. Гинзбург, А.С. Теплофизические характеристики картофеля, овощей и плодов. / А.С.Гинзбург, М.А.Громов. М.: Агропромиздат, 1987. - 272с.

35. Гинзбург, А.С. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов: Справочник. / А.С. Гинзбург, И.М. Савина. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -280 с.

36. Гинзбург, А.С. Оборудование для сублимационной сушки пищевых продуктов/ А.С.Гинзбург, Б.М. Леховицкий. М.: ЦНИИТЭИ, 1970. - 271с.

37. Гладкий, B.C. Вероятностные вычислительные модели / B.C. Гладкий. М.: Наука, 1973. - 300с.

38. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике / В.Е. Гмурман. — М.: Высшая школа, 2002. — 405с.

39. Годунов, С.К. Разностные схемы / С.К. Годунов, B.C. Рябенький. -М.: Наука, 1977.-440с.

40. Головкин, Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов / Н.А. Головкин. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 240с.

41. Голямина, И.П. Ультразвук / И.П. Голямина. М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400с.

42. Горбатюк, В.И. Процессы и аппараты пищевых производств / В.И. Горбатюк. — М.: Колос, 1999. -335с.

43. Горяев, А. А. Перспективы использования нетрадиционных и комбинрфованных способов сушки / А.А. Горяев // Состояние и перспективы развития сушки древесины: Тез. докл. Всесоюзного научно технического совещания-Архангельск. - 1985.-С. 19-23.

44. Грубы, Я. Производство замороженных продуктов/ Пер. с чеш. ред. и предисл. И. Ф. Бугаенко.- М.: Агропромиздат, 1990.-335 с.

45. Гуйго, Э.И. Сублимационная сушка в пищевой промышленности/ Э.И. Гуйго, Н.К. Журавская, Э.И. Каухчешвили М.: «Пищевая промышленность», 1972, 433 с.

46. Гуйго, Э.И. Исследование и разработка методов интенсификации сушки пищевых продуктов // Автореф. канд. дисс. МТИП, 1968. 32с.

47. Гуйго, Э.И. Основные направления развития техники сублимационного консервирования. / Э.И. Гуйго, Б.П. Камовников, Э.И. Каухчешвили // Холодил, техника №9. - 1974. - С. 47-49.

48. Деренько, О.Н. Каротиноиды плодов Sorbus aucuparia (рябина обыкновенная) / О.Н. Деренько // Химия природ, соединений. 1978. - № 4. -С. 528-529.

49. Деренько, О.Н. О содержании и накоплении биологически активных соединений в плодах рябины обыкновенной / О.Н. Деренько, Н.И. Супрунов // Тез. докладов 3-го Всесоюзного съезда фармацевтов. Кишинев. 1980. - С. 204.

50. Дядин, Ю.А. Супрамолекулярная химия: клатратные соединения / Ю.А.Дядин // СОЖ. №2. - 1998. - С. 79-88.

51. Дядин, Ю.А. Газовые гидраты / Ю.А.Дядин, А.Л.Гущин // СОЖ. №3. - 1998. - С.79 - 88.

52. Ермолович, JI.JI. Анализ хозяйственной деятельности предприятия / JI.JI. Ермолович, Л.Г. Сивчик, Г.В.Толкач, И.В. Щитникова. Мн.: Интерпрессервис; Экоперспектива, 2001. - 576с.

53. Захаров, В.В. Методические разработки по экономическому анализу хозяйственной деятельности перерабатывающих предприятий / В.В. Захаров. Ижевск:ИжГСХА, 1997. - 22с.

54. Ильина, С.А. Экспериментальное определение коэффициента температуропроводности овощей / С.А. Ильина // Автореф. канд. дисс. -Астрахань. 2006. - 22с.

55. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. М.: «Энергия», 1975. - 488с.

56. Кавецкий, Г.Д. Сушка в пищевой промышленности /Т.Д. Кавецкий. -М.: ВЗИПП, 1991.- 120с.

57. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. / Г.Д. Кавецкий, А.В. Королев. -М.:Агропромиздат,1991. -462с.

58. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии. / Г.Д. Кавецкий, Б.В. Васильев. -М.: Колос, 1997. -551с.

59. Камовников, Б.П. Атмосферная сублимационная сушка пищевых продуктов / Б.П. Камовников, А.В.Антипов, Г.В.Семенов и др. -М.:Колос,1994. -253 с.

60. Карпов, A.M. Сублимационная сушка в микробиологической промышленности. / A.M. Карпов, А. А. Улумиев М.: Легкая промышленность, 1983. - 285 с.

61. Касаткин, В.В. Сублимационная сушка жидких термолабильных продуктов пищевого назначения. Технология и оборудование с комбинированным энергоподводом / В.В. Касаткин, Д.П. Лебедев, В.В.Фокин, Н.Ю.Литвииюк и др. Ижевск: РИО ИжГСХА, 2004. - 307с.

62. Касаткин В.В. Тепло массобмен в сублимационных сушильных установках непрерывного действия в поле УЗ и атмосфере инертного газа. /

63. В.В. Касаткин, Н.Ю. Литвинюк, Н.Г. Главатских и др. // Храпение и переработка сельхозсырья. № 4 . - 2004. - С.9-11

64. Касаткин, В.В. Воздействие ультразвука на микроорганизмы / В.В. Касаткин, Н.Г. Главатских // Научное обеспечение АПК. Итоги и перспективы: материалы всероссийской научно-практической конференции. -Ижевск: ИжГСХА, 2003. С. 146 - 151.

65. Касьянов, Г.И. СОг-технология переработки сырья. / Г.И. Касьянов, О.И. Квасенко, В.Ю. Бархатов // Изв. вузов. Пищевая технология. № 3-4. -1995. - С. 34-36.

66. Касьянов, Г.И. Особенности технологии атмосферной и сублимационной сушки. / Г.И. Касьянов, Г.В. Семенов. // Сб.матер. междун. паучно-практ. конф. Часть IV. Краснодар: КНИИХП, 2000.

67. Коваленко, Н.Я. Экономика сельского хозяйства / Н.Я. Коваленко. -М.: ЭКМОС, 1998.-448с.

68. Кожевникова, К.В. Теория адекватного питания / К.В. Кожевникова, В.В. Касаткин, Н.Ю. Литвинюк, И.Г. Поспелова // Вестник №3 (6). Ижевск, 2005-С. 17-19.

69. Кожевникова, К.В. Мембранные процессы / К.В. Кожевникова, Н.Ю. Литвинюк // Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве: материалы Всероссийской научно-практической конференции. III том Ижевск, 2006 -С. 194-202 (332с)

70. Короткая, Е.В. Изменение физико химических показателей плодов облепихи при замораживании / Е.В. Короткая, И.А. Короткий. // Хранение и переработка сельхозсырья. - № 2. - 2006. - С. 35-36.

71. Котова, Т.И. Сушка плодов облепихи в микроволновой вакуумной установке / Т.И. Котова, Г.И. Хантургаева, Г.И. Хараев. // Хранение и переработка сельхозсырья. №9. - 2006. - С.25-26.

72. Кудрявцев, И.Ф. Электрический нагрев и электротехнология / И.Ф. Кудрявцев, В.А. Карасенко. -М.: «Колос», 1975. 384с.

73. Куцакова, В.Е. Интенсификация тепло и массобмена при сушке пищевых продуктов / В.Е. Куцакова, А.Н. Богатырев. - М.: Агропромиздат, 1987.-236с.

74. J Лебедев, Д.П. Тепло и массообмен в процессах сублимации в вакууме./ Д.П.Лебедев, Т.Л. Перельман. - М.: Энергия, 1973. — 336 с.

75. Лебедев, П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки / П.Д. Лебедев. М.: Энергия, 1972. - 322с.

76. Лупу, О.Ф. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса сушки абрикос с применением ТВЧ / О.Ф. Лупу. // Дис.докт. тех. наук. Кишинев. - 2005. - 168с.

77. Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. М.: «Высшая школа», 1967. - 599с.

78. Лыков, А.В Тепло и массобмен в процессах сушки / А.В. Лыков. -М.: Госэнергоиздат, 1956 —464с.

79. Лыков, А.В. Тепломассобмен: Справочник / А.В. Лыков. М.: «Энергия», 1971 -560с.

80. Лыков, А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. М.:«Энергия», 1968 - 472с.

81. Лекарственные свойства сельскохозяйственных растений / Под ред. М. И. Борисова.— Минск, 1974.

82. Малюк, Л.П. Новое в технологии переработки плодового сырья. / Л.П. Малюк, А.А. Дубинина, Л.Н. Пилипенко // Харьк. гос. академия технол. и орг-ции питания. Харьков. - 1995. - С. 5-27.

83. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 1. -М.: ВИЭСХ, 1998.

84. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М.Михеева. -М.: «Энергия», 1977. 344с.

85. Назаров, Н.И. Общая технология пищевых производств / Н.И. Назаров, А.С. Гинзбург, С.М. Гребенюк и др. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 360 с.

86. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача / В.В. Нащокин. М.: «Высшая школа», 1975. - 496с.

87. Николаева, М. А. Товароведение плодов и овощей / М.А. Николаева. -М.: Экономика, 1990.- 287 с.

88. Осокина, Н. Заморозка плодов черной смородины — эффективное решение проблемы обеспечения потребления их от урожая к урожаю / Н. Осокина // Агроогляд: овощи и фрукты. №7. - 2005.

89. Парфенопулов, М.Г. Барабанная вакуум сублимационная сушилка, работающая по принципу теплового насоса. / М.Г. Парфенопулов, С.В. Шахов, Э.Н. Шека // Сб. науч. тр. / Воронеж, гос. технол. акад., 2001.-Вып.П.-С. 10-12.

90. Петухов, И.И. Моделирование процесса замораживания ягод. / И.И. Петухов, В.Н. Сырый, А.Ю. Лисица // Вестник Национального технического университета «ХПИ». №2. - 2007. - С. 179 - 186.

91. Покровский, А.А. Химический состав пищевых продуктов / А. А. Покровский. М.: Пищевая промышленность, 1977. - 247с.

92. Поморцева, Т.П. Технология хранения и переработки плодоовощной продукции / Т.И. Поморцева. -М.: ИРПО ПрофОбрИздат, 2001. -136с.

93. Пономарев, Г.В. Условия образования гидратов природных и попутных газов / Г.В. Пономарев // Труды. Куйбышев НИПИНП, вып.2., 1960.-С.97- 106.

94. Поповский, В.Г. Основы сублимационной сушки пищевых продуктов /В.Г. Поповский. М.: Пищпромиздат, 1967. - 104с.

95. Поповский, В.Г. Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения./ В.Г. Поповский, Т.Н. Ивасюк и др. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 335с.

96. Постольски, Я. Замораживание пищевых продуктов / Я. Постольски, 3. Груда М.: Пищевая промышленность, 1978. - 607с.

97. Пойманов, В.В. Исследование процесса вакуум — сублимационной сушки пивных дрожжей с использованием термоэлектрических элементов / В.В. Пойманов // Автореф. канд. дисс. — Воронеж. 2006.- 20с.

98. Пушкарь, Н.С. Теория и практика криогенного и сублимационного консервирования / Н.С.Пушкарь, A.M. Белоус, Ц.Д. Цветков. Киев: Наук, думка, 1984. -261с.

99. Розенберг, Л.Д. Применение ультразвука / Л.Д. Розенберг. М.: Академия наук, 1957.- 106с.

100. Рогов, И.А Консервирование пищевых продуктов холодом (теплофизические основы) / И. А.Рогов, В. Е. Кулакова, В. И. Фролов. М.: Колос, 1998. - 158с.

101. Романков, П.Г. Сушка во взвешенном слое. / П.Г. Романков, Н.Б. Рашковская. М.:Химия, 1968. - 358с.

102. Рыжова, Г.Л. Получение сухого экстракта из плодов рябины сибирской и изучение его химического состава / Г.Л.Рыжова, С.А.Матасова, С.Г.Башуров // Химия растительного сырья. №2. - 1997.- С.37-41.

103. Сажин, Б.С. Основы техники сушки / Б.С. Сажин. М.: Химия, 1984. -320с.

104. Саипова, Л.Х.-А. Интенсификация тепло массобмена в процессах производства сухих низкотемпературных технических моющих средств / Л.Х.-А. Саипова //Автореф. канд. дисс. — Астрахань. - 2006. -20с.

105. Северденко, В.П. Применение ультразвука в промышленности / В.П. Северденко, В.В.Клубович. Минск: Наука и техника, 1967. - 264с.

106. Семенов, Г.В. Сушка сырья: мясо, рыба, овощи, фрукты, молоко: учебно-практическое пособие / Г.В. Семенов, Г.И. Касьянов Ростов н/Д: «Март», 2002. - 112 с.

107. Семенов, Г.В. Исследование режимов сублимационной сушки бактериальной массы ацидофильных лактобактерий с фруктовым компонентом / Г.В. Семенов, П.Г. Нестеренко, В.А. Самойлов, О.В. Чаблин и др. // Вестник СевКавГТУ. №1. - 2003.

108. Скурихин, И.М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания: Справочник / И.М. Скурихин, В.А. Тутельян. М.: ДеЛи принт, 2007. - 276с.

109. Скурихин, И.М: Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / И.М. Скурихин, В.А. Тутельян. М.: Брандес, Медицина, 1998. - 340с.

110. Стабников, В.Н. Процессы и аппараты пищевых производств. / В.Н. Стабников, В.М. Лысянский, В.Д.Попов. М.: Агропромиздат, 1985. - 503с.

111. Тельпухов, В.И. Бессмертие под газами / В.И. Тельпухов, П.В. Щербаков // Химия и жизнь. -№8. 2006. - С.34-39.

112. Тимофеевский, JI.C. Холодильные машины. / JI.C. Тимофеевский, А.В.Бараненко, Н.Н. Бухарин и др. СПб.: Политехника, 1997. - 992с.

113. Ультразвуковые преобразователи. / под ред. Е. Кикучи. М.: «Мир», 1972.-424 с.

114. Флауменбаум, Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов / Б.Л. Фламенбаум. М.: Агропромиздат, 1986. - 494с.

115. Фролов, В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов / В.Ф. Фролов. Л.: Химия, 1987. - 208с.

116. Химический анализ лекарственных растений. М.: Высшая школа, 1983,- 176с.

117. Хорбенко, И .Г. В мире неслышимых звуков / И.Г. Хорбенко. М.: Машиностроение, 1971.-248с.

118. Хмелев, В.Н. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве: научная монография / В.Н. Хмелев, О.В. Попова. Барнаул: АлтГТУ, 1997. -160 с.

119. Чижов, В.Г. Вопросы теории замораживания пищевых продуктов В.Г. Чижов. М.: Пищепромиздат, 1956. - 142 с.

120. Чижов, Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов / Г.Б. Чижов. М.: Пищевая промышленность, 1979. -304с.

121. Чумак, И.Г. Холодильные установки / И.Г. Чумак, В.П. Чепуренко, С.Г. Чуклин. М.: Легкая промышленность, 1981. — 349с.

122. Шавра, В.М. Основы холодильной техники и технологии пищевых отраслей промышленности / В.М. Шавра. М.: ДеЛи принт, 2002. — 126с.

123. Шаззо, Р.И. Низкотемпературная сушка пищевых продуктов / Р.И. Шаззо, В.М. Шляховецкий. М.: Колос, 1994. - 119с.

124. Шаззо, Р. И. Функциональные продукты питания / Р.И. Шаззо, Г.И.

125. Касьянов М.: Колос, 2000. - 248 с.

126. Шапиро, Д.К. Плоды и овощи в питании человека / Д.К. Шапиро. -Мн.: Ураджай, 1983. -208с.

127. Шапиро, Д.К. Дикорастущие плоды и ягоды / Д.К. Шапиро, Н.И, Манциводо, В.А. Михайловская. Мн.: Ураджай, 1989. - 128с.

128. Шапиро, Д.К. Консервы из плодов рябины обыкновенной / Д.К.Шапиро, СЛ. Бичевая, Н.И. Манциводо и др. // Тр. ВНИИ по производству пищевых продуктов из картофеля. М., 1968. - Вып. 10. - С. 120-128

129. Шашкин, А.И. Математическое моделирование процесса вакуум — сублимационной сушки гранулированного продукта во вращающемся барабане / А.И. Шашкин, В.Б. Черных, С.Т. Антипов, С.В. Шахов. // Вестник ВГУ. -№2. 2001. - С. 123-131.

130. Швандар, В.А. Экономика предприятия / В.А. Швандар, Л.Я. Аврашков. М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2002. - 240с.

131. Шнайдман, Л.О. Биологически активные вещества плодов рябины обыкновенной и перспективы их промышленного использования / Л.О. Шнайдман, И.Н. Кущинская, М.К. Мительман М. К. и др. // Растительные ресурсы. 1971. - Т. 7. - Вып. 1. - С. 68-71.

132. Эльпинер, И.Э. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие / И.Э. Эльпинер. М.: Физматгиз, 1963. - 420 с.

133. Юдаев, Б.Н. Теплопередача / Б.Н. Юдаев. М.: Высш. школа , 1981. - 319с.

134. Dyadin, Yu.A. Clathrate hydrates of sulfur hexafluoride at high pressures. / Yu.A. Dyadin, E.Ya. Aladko, A.I. Ancharov, A.Yu. Manakov // J.Incl.Phenom. -2002. -V.42.- P. 213-218.

135. Flink J.M. Energy analysis in dehydration processes / J.M. Flink. // Food Technology. Chicago. - 1977. - v. 31. - № 3. - P. 77-84.

136. Fox, E.C. Coupled heat and mass transport in unsteady sublimation drying / E.C Fox, W.J. Thomson // AIChE I. 1972. -№18. - P. 792-797.

137. Greif, D. Freeze-drying cycles / D Greif // International Symposium on freeze-drying. 1977. - v. 36. - P. 105-115.

138. Greif, D. Resent Advances and Applications of Freeze Drying Technology / D Greif, T.W. Rowe. // Adv. in Cryogenic Engineering: A cryogenic engineering conference publication. - New-York — London — 1975. - v. 21. - P. 418-427.

139. Hatcher, J.D. An experimental study of moisture and temperature distributions during freeze-drying / J.D Hatcher, D.W Lyons, J.E. Sunderland // J. of Food Science. 1971. - v.36. - №1. - P. 33-35.

140. Flatcher, J.D. Spiked-Plato Freeze-drying / J.D Hatcher, J.E. Sunderland // J. Food Science. 1971. - v 36. - №6. - p. 33-35.

141. Hill J.E. Sublimation hydration the continuum, transition and free -molecule flow regimes / J.E Hill, J.E. Sunderland // J. Heat Mass Transfer. 1970. -№14.-P. 625-638.

142. Suzuki, M. On the characteristic drying curye / M. Suzuki, R. Keey, S Maeda // Ache Symposium Series. 1978. - v. 73. - №163. - P. 47-56.

143. Teung-Jao R. Rates for freeze-drying / R. Teung-Jao, Shrng and Raiph E. Peck. //AIChE Symposium Series. 1978. - v. 73. - № 163. - P.l 24-160.

144. Valadon, L.R. Carotenoids of various berries / L.R. Valadon, A.M. Sellens, R.S. Mummery // Ann. Bot. 1975. - Vol. 39. - № 162. - P. 785-790.