автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Исследование и разработка ресурсосберегающих технологий сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения с комбинированным энергоподводом

На правах рукописи

ШУМИЛОВА ИРИНА ШОТОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ЖИДКИХ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИЩЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ

Специальность 05.20.02 — электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 2004 г.

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Ижевской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Беззубцева Марина Михайловна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Косоухов

Федор Дмитриевич

кандидат технических наук

Судаченко Василий Никитович

Ведущая организация-ООО «Специальное конструкторское

технологическое бюро - Продмаш» (СКТБ - Продмаш)

Защита состоится- «16» апреля- 2004г. в 13!° часов на заседании диссертационного совета Д220.060.06 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196600, Санкт-Петербург, г.Пушкин, Академический проспект, д.23, ауд. 2-719.

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

Автореферат разослан « 15_» марта 2004г.

{

Ученый секретарь диссертационного совета

Вагин Б.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы. Устойчивое функционирование перерабатывающей сферы АПК напрямую связано с уровнем ее технологического оснащения и эффективностью использования имеющихся ресурсов и, в первую очередь, энергетических и материальных.

Среди продуктов питания, обладающих защитными функциями, превалирующее значение имеют плоды, ягоды, овощи и их соки. Но ярко выраженная сезонность сельскохозяйственного производства овощного и плодово-ягодного сырья, сложность сохранения высоких биологических свойств без специального оборудования не позволяют его использовать на протяжении всего года.

К другой группе продуктов питания, обладающих защитными функциями, относятся молоко и молочные продукты. Среди всех средств, направленных на коррекцию кишечного дисбактериоза, наибольшим терапевтическим эффектом обладают биологические препараты и продукты на основе бифидо- и лактобактерий.

Одним из способов переработки пищевой продукции является, сушка, позволяющая сохранить основные свойства продукта. Однако, это достигается не при всех способах сушки, и кроме того, зачастую энергозатраты на этот процесс настолько велики, что не покрываются заложенной прибылью. Поэтому одним из важнейших требований, предъявляемых к современному оборудованию сушки, является минимизация энергоемкости технологического процесса.

Особенно актуальна эта проблема стала в связи с удорожанием энергоносителей, в том числе и электроэнергии. Для вступлении России в ВТО одним из необходимых условий должно быть повышение цен на энергоресурсы до уровня мировых, следовательно, цены на электроэнергию и топливо и далее будут повышаться, что приведет к существенному увеличению себестоимости продукции.

В этой связи задачи снижения энергоемкости процесса сушки и кардинального улучшения качества продукции являются актуальными и практически значимыми.

Вакуум-сублимационная сушка (ВСС) как метод консервирования, основанный на принципе низкотемпературного обезвоживания и позволяющий наиболее полно сохранить биологически активные и питательные вещества содержащиеся в исходном сырье, особенно перспективен для получения качественно новых продуктов функционального назначения. Так как ухудшение экологической ситуации, нарушение структуры питания населения делают актуальным поиск природных биологически активных веществ (БАВ), способных повысить устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды

Перспективы развития сублимационной техники связаны с переходом к установкам поточно-циклического и непрерывного действия, повышением эффективности сублимационного оборудования за счет интенсификации процесса обезвоживания. В ИжГСХА по •»•»«■•»■»у- потрт-...оцтч ^-»^р^в^г-.

политики и образования МСХиП РФ с 1996г. выполнялось НИОКР «Глобулин» на тему «Разработка и изготовление опытного образца установки для вакуумной сублимационной сушки различных термолабильных объектов».

Цель работы. Состоит в исследовании и разработке энергосберегающих мероприятий в технологии сублимационной сушки жидких, термолабильных продуктов. Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

- разработка технологической схемы ВСС пищевых продуктов, учитывающей пространственные особенности энергии и позволяющей снизить энергоемкость процесса сушки;

- разработка математических моделей расчета энергоемкости технологического процесса ВСС непрерывного действия с комбинированным энергоподводом;

- создание, изготовление и лабораторно-промышленные испытания макетов и опытных образцов процессов ВСС непрерывного действия с комбинированным энергоподводом;

- оптимизация энергоемкости технологии сублимационной сушки с комбинированным энергоподводом;

- раскрытие функциональной зависимости производительности сушильной установки от потребленной энергии;

расчет технико-экономической эффективности разработанных установок и технологий.

Научная новизна. В результате работы:

разработан способ испарительного самозамораживания и сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения с комбинированным энергоподводом в едином вакуумном цикле;

- разработаны математические модели, создающие возможность расчета энергоемкости технологического процесса;

- обоснованы основные энергетические параметры, режимы работы ВСУ с комбинированным энергоподводом для сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения, ранее не применяемые в сельском хозяйстве.

Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:

-разработан и испытан опытный образец лабораторной непрерывно действующей сублимационной установки с производительностью 1 кг/ч по испаряемой влаге УСС-НД-КЭ-Ж-01, обеспечивающей эффективное выполнение фундаментальных и прикладных исследований;

-разработан типовой технологический процесс ВСС для установок серии УСС-НД-КЭ-Ж и передан на производственные испытания в учебное опытное хозяйство «Июльское», на ГУП ИХПП № 2 и на ЗАО «Ижмолоко» совместно с установками УСС-НД-КЭ-Ж-02 с производительностью по испаряемой влаге 10 кг/ч;

-в учебных пособиях для проведения лабораторных работ на темы: «Сушка жидких термолабильных продуктов пищевого назначения»» и

«Изучение установок сублимационной сушки непрерывного действия для жидких термолабильных продуктов пищевого назначения типа УСС-НД-КЭ-Ж-01»;

-в публикациях теоретического журнала «Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции».

Реализация результатов исследования. Работа является продолжением исследований вопросов теории и практики сублимационной сушки, как одного из наиболее энергоемких производств, связана с решением прикладных вопросов энергосбережения и технологии.

В работе использованы результаты собственных исследований аспиранта и исследования, выполненные специалистами Научно-исследовательского института вакуумного электронного машиностроения (Ижевск), Специального конструкторского технологического бюро «Продмаш» (Ижевск), Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.

Для разработки исходных требований к энергосбережению в сублимационной сушке на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом на кафедре МПСХП Ижевской государственной академии была создана установка, на которой аспирантом исследованы энергосберегающие мероприятия сублимационной сушки плодово-ягодных соков и других термолабильных продуктов.

На защиту вынесены следующие положения:

- Теоретическое обоснование режимов технологии сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом в едином вакуумном цикле.

- Результаты испытаний технических средств сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом.

- Технико-экономическое обоснование эффективности использования разработанных технологий и оборудования.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, в том числе основные положения работы доложены на научно-практических конференциях «Электропривод и энергосберегающие технологии», Ижевск (2000), «Аграрная наука на рубеже тысячелетий», Ижевск (2003), «Научное обеспечение АПК: Итоги и перспективы», Ижевск(2003,2004), «Проблемы развития энергетики в условиях производственных преобразований», Ижевск (2003), в теоретическом журнале «Хранение и переработка сельхозсырья» (2004).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 175 страницах основного текста, содержит 51 рисунок, 31 таблицу и список использованных источников из 190 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы и поставлена цель работы.

В первой главе дан анализ способов, высокопроизводительного оборудования и интенсификации сублимационной сушки плодово-ягодных соков и других термолабильных продуктов.

Проведенный анализ позволил установить:

- принципиальное преимущество испарительного самозамораживания и совмещения его с сублимационной сушкой в едином вакуумном цикле;

- необходимость дальнейших исследований процессов испарительного самозамораживания и сублимационной сушки продукции пищевого назначения;

- необходимость разработки новых энергосберегающих технологий и образцов сублимационного оборудования;

- необходимость разработки практических способов окупаемости мер по энергосбережению в сублимационной сушке;

- задачи диссертационной работы;

- основные положения, выносимые на защиту.

Во второй главе рассмотрены общие вопросы, основанные на качестве (работоспособности) потребляемой энергии в соответствии с требованием технологического процесса сублимационной сушки.

Рассмотрены методы расчета энергосбережения, в которых благодаря понятию энергоемкости удалось получить простые выражения для определения связи производственных параметров и рыночных условий производства.

Приведены методы расчета энергоемкости в производственных процессах с линиями передачи энергии с последовательными и параллельными элементами, в которых энергоемкость является универсальным параметром, связывающим количество и эффективность использования энергии с технологией и техническим совершенством энергетической системы.

Рассмотрена энергетика технологического процесса ВСС непрерывного действия с комбинированным энергоподводом как звена, соответствующего непосредственному получению новых качеств продукции за счет работы, совершаемой в определенном количестве вещественной составляющей процесса за некоторое время.

Приведены данные по конвективной сушке пищевых продуктов в вакууме с применением СВЧ-энергии, ИК-излучения, ультразвука и показано их воздействие на кинетику процесса сушки.

В третьей главе приведены результаты теоретических исследований энергетических составляющих сублимационной сушки с комбинированным энергоподводом.

Теоретическая энергоемкость конвективно-вакуумной сушки

где^Г- коэффициент теплопередачи многослойной стенки сушильной камеры, кВт- м/' С',1Р-среднее значение температуры внутри сушильной камеры за весь период сушки, °С; /о -среднее значение температуры окружающего камеру воздуха, °С; 5 - площадь наружной поверхности сушильной камеры, м2; V- объем загрузки влажного материала в камеру, м3\ т-продолжительность сушки, ч; Э„ - тепловая энергия, приходящаяся на нагрев материала и испарение 1 кг влаги, кВт- ч/кг; ру - условная плотность криогранулянта объемом 1 м3, кг; №Л, ЖК - начальная и конечная влажность криогранулянта, %; МВН - мощность двигателя вакуумного насоса, кВт", - мощность в е н т и л кВт) Эп&» ~ потери мощности при подводе к конвективно-вакуумной камере, кВт■ ч.

Теоретическая энергоемкость диэлектрическо-вакуумной составляющей сушки

где дл - энергоемкость СВЧ-магнетрона; - энергоемкость учитывающая потери тепла в окружающую среду; де - энергоемкость учитывающая потери энергии в управляющей и питающей цепи; дтр - энергоемкость трансформатора; - энергоемкость выпрямителя.

Теоретическая энергоемкость инфракрасной составляющей сушки

?э=---=ч.Р9.тд,я,<1, (3)

где д, - энергоемкость ИК-лампы.

Теоретическая энергоемкость ультразвуковой составляющей сушки

Чз ----= Ч„,,Ч.тЧ,Ч. (4)

где дл - энергоемкость УЗ-лампы.

Оптимизация энергоемкости при сублимационной сушке с комбинированным энергоподводом рассмотрена с помощью диаграммной техники. На рисунке 1 изображена диаграмма производительности. Конечные координаты величин потребляемой энергии 0 и количества испарившейся влаги т за время т определены на осях их соответствующими мощностями а линия, соединяющая начало

координат с общей конечной координатой дает возможность отобразить процесс, связывающий количество испаряемой влаги и затраты энергии (на приведенной диаграмме - линейный). Масштаб диаграммы выбирается произвольно. Величины Р, М„, д„ должны рассматриваться как интенсивные параметры производства, определяющие его темп.

Необходимо обратить внимание на то, что из двух энергетических параметров один (Р) является явно затратным (за энергию платятся деньги), второй является следствием совершенства технического, технологического и эксплуатационного уровня сушильной установки и определяет степень окупаемости затрат на энергию. При введении энергосберегающих мероприятий установки допускается одновременное независимое изменение Р и {]„_ Оптимальное их сочетание определяется возможностями увеличения производительности сублимационной сушилки с комбинированным энергоподводом.

Снижении расхода энергии на величину AQ влечет за собой снижение мощности до величины Р = tgau. Во втором квадранте рабочей точкой является точка 2, соответствующая прежнему количеству испаряемой влаги т при сниженной энергоемкости дп = tgyll. Результат сказывается только на масштабах энергопотребления и не влияет на другие показатели, данный вариант энергосберегающих мероприятий называть эктенсивным.

*Лт 1

О

Ш-щ

\ /2

т / /94

/ удг у

V -АО

Рисунок 1 Диаграмма производительности сублимационной сушилки с

комбинированным энергоподводом

1 в

\ Л »'

¿в г, /

пу ! \

лх, X

/ и нщ и

доход

Рисунок 2 диаграмма

затраты

Универсальная

Другой возможный вариант энергосбережения может быть реализован при сохранении постоянной энергетической мощности. Достигнутое повышение мощности за счет мер по энергосбережению может быть направлено на увеличение количества испаряемой влаги. Такой вариант энергосбережения, при котором при постоянной энергетической мощности увеличивается производительность установки, за счет повышения работоспособности энергии, принято называть интенсивным. Увеличение количества испаряемой влаги должно быть обеспечено возрастанием производительности установки до значения

На рисунке 2 представлена универсальная диаграмма, объединяющая производственные, экономические, доходные и затратные зависимости. Углы в диаграмме отмечены буквенными обозначениями соответствующих величин, значение которых равно тангенсу угла. Левая часть диаграммы является доходной, правая затратной. Четвертый квадрант служит для переноса затрат на энергию на вертикальную ось для сравнения их с соответствующими значениями доходов, представленных в том же масштабе. Цифровое обозначение режимов работы установки сохранено то же, что и на диаграмме производительности. Цель построения универсальной диаграммы показать возможность наглядной иллюстрации вклада энергосберегающих мероприятий в доходы и прибыль, получаемые от сушильной установки и возможность реализации на этой основе нового расчетного механизма, позволяющего рассматривать энергию не просто как затратный фактор, а как объект научно-технического прогресса в производстве.

Этот расчетный механизм может быть положен в основу создания принципов самоокупаемости сушильной установки по энергосбережению.

Формализованная схему сублимационной сушки жидких пищевых продуктов представлена в таблице 1. Для обеспечения работоспособности оборудования необходимо, чтобы система управления, вакуумная система и система холода были запущены и поддерживали в камере сублимационной сушилки необходимые режимы (они работают постоянно - показаны с правой стороны таблицы в столбцах

Таблица 1 - Формализованное изображение процесса работы сушилки

ЯЦ1 Яр Яцз Яц Яп Я2х ЯЗу

Сок / биойогурт (ЖИДКИЙ) <7/ Яп Параллельно всему процессу

Подвод Питание Насос Распылительное самозамораживание Яг Ян

Вакуумная система система холода Система управления

Подвод Питание УЗИ Я22

Подвод Питание ИК Я 23

Вакуум-насос Компрессор Шкаф управления

Подвод Питание УЗИ XX Сушка Яг д Я31

Подвод Питание СВЧ Чзг

Подвод Питание Термостат Язз Питание Питание Питание

Подвод Питание Затвор Выгрузка ц4 Я*1

Сок /биойогурт (гранулы сублимированные) Яя Подвод Подвод Подвод

Продукт (сок или биойогурт) с энергоемкостью д! из емкости распыляется в камеру: для этого необходима работа насоса и источника УЗИ для предотвращения слипания продукта к узлу разбрызгивателя. С распыленных каплей продукта при полете в вакууме интенсивно испаряется влага, расходуя собственную энергию (температуру) и замерзая, т.е. самозамораживаясь. При этом процесс происходит без внесения энергии из вне. Создание вакуума учитывается в общей части. Для предотвращения слипания замороженные гранулы в дальнейшем при полете капли облучаются ИК излучателями, с целью высушивания до сухой корочки на поверхности замороженных гранул. Продукт приобретает энергоемкость

Высушиваемый материал в виде замороженных гранул собирается в сушильной камере и по мере высыхания опускается вниз. На продукт действуют несколько энергетических полей. За счет разности давлений в нижней части сушилки (100...900 Па) и в зоне самозамораживания (10...30 Па) (в нижнюю часть подается теплый газ), через продукт протекает теплый газ прогревая его и унося с собой испарившуюся влагу на десублиматоры. Одновременно продукт облучается УЗ и токами СВЧ. Энергоемкость продукта в конце сушки становится равной Ц}.

Высушенный гранулянт (энергоемкостью выгружается непрерывно с помощью затвора из установки и продукт приобретает энергоемкость

Модель расчета энергоемкости технологии сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом представлена в таблице 2.

В четвертой главе «Экспериментальные исследования процесса сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения на установках с комбинированным энергоподводом», приведены

• постадийное и пооперационное исследование процесса сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения;

• экспериментальные исследования установки УСС-НД-КЭ-Ж-01.

Компоновочная схема экспериментальной сушильной установки

представлена на рисунке 3. Установка включает в себя вакуум-сублимационную камеру (1), с установленными на ней СВЧ-магнетроном (2), натекателем рабочего газа (3), натекателем воздуха (4), клапаном откачной системы (5), вакуумного датчика (6), лоток с УЗИ излучателем для укладки высушиваемого продукта (7) и следующих систем и вспомогательных устройств:

- вакуумная система (8) - используется любая готовая: в нашем случае от вакуумной установки "Вакуум-Пак", разработанной и изготовленной НИИ "ВЭМ";

- система СВЧ нагрева - состоит из СВЧ - печки производства завода "Метеор", напряжение питания с которой подается на СВЧ - магнетрон, последний установлен на вакуумно-сублимационной камере;

- система напуска и подготовки агента сушки или рабочего газа -состоящая из закрепленного на вакуумно-сублимационной камере натекателя рабочего газа и термостата от установки "Вакуум-Пак";

- система УЗИ воздействия на высушиваемый продукт; система контроля вакуума, состоящая из датчика ПМТ - 6 и измерителя вакуума 13 ВТ 003°.

Работает сушилка следующим образом. Вынутый из десублимационной камеры криогранулянт немедленно ложится на лотке (лоток пластиковый) в вакуум-сублимационную камеру. Дверь камеры герметично закрывается и включается откачка воздуха с помощью вакуумной системы. Давление в камере устанавливается около 1 Па. Включается УЗИ источник. Далее с

Таблица 2 - Модель расчета энергоемкости сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом_

Сок (кефир) жидкий 9/

Г)вх „ - 2" 211 рвх „ - '212 „еыт 212 пвдг „ _ '213 рвьиг '213 92// 92/292/3 _ ^211 +Л2| +^23| 92 р«м 213 т г223 т г233 Р" О =■ 11 9н р.«, Р" - 921 - '21 рях '31

рвх „ - 221 Я 221 ' рвых г221 „вх „ _ Ри2 а 741— рвых ' 222 рвх - 223 рвых ' 223 Я 22= Я 221 Я222 Я223

Р" „ — 231 231 „ Я232- — 232 Р" 233 Я 23= Я231 Я232Я233

Р" а =• 12 912 '12 Л" <722= — '22 пв ' рвЫХ 32

„ '311 «в* Ргп Я3!2~ рвых 312 Р" „ _ г313 '313 Я31=Я311 ЯзпЯяз Р" + р" + р 'зн т г з:\ т' ззз ■<э р«ш , рем* . рвыя *313 ^' 323 "'"'^ззз

рвх „ _ '321 р.« 021 и»» „ -^322 Г322 рвх - _ '323 323 Я32~ Я321 Я322 Я323

Л" 9п = Г13 Р" 23 9зз = р.„ и

Р" '331 933/" р.ых 'зз! Рт Я132= рвых 332 рвх гт Ч133- рвых '333 933= Язз! Я332 Яззз

рвх „ -'411 411 рвх „ _ 412 р,«х 412 рвх „ - '413 Я41~Я*И 9</2 9</з Р" а - 411 413

р" 1 р« | р« р« . р«* . рвх рте _ | „ .1 _ __ ' 211 т '221 т '231 . 'ЗИ т '321 т ' 331 . '<11 Я 2 + Яз + Я4-----1-- 1 ' рвых , рЛЛ , р«МС р«ык , р»ых , рейх рвых 213 т' 223 Т'23Э '313 т *323 т ' 333 *413 9)/' 9/2' 9/3 Р" _ 'и рвых '13 92/" 922 • 923 Р" = рвых '23 Я31' я32 • Язз рвх _ '31 рвых '33

Сок (кефир) гранулы 9з- ... + Л", + ХЛТГ + + Л» ^ + + Л'" + Л'" ХЛ" + + Л" К'" о. 1 п«м* , п#м , п«м Vрвыя , ПА» , Р*ыя |пма , рвыя , рвш , ршыя V 215 "Г> Г223 "•* 233 ЛГ313 ^323 *333 Г 4\У ГМ ^ Г23 Г33 + . ++л"з7 +р™+лт К", + Ри + +лт + + Л'" ХЛ'п + + Л™ К"" + ЛГ + «Г + Т

3 1 «4 1 5 6

Рисунок 3 Компоновочная схема экспериментальной

8

О

вакуумной конвективно-звуко-диэлектрическим энергоподводом

сушилки

пульта СВЧ - печи включается СВЧ нагрев, давление в камере увеличивается и устанавливается около 10...30 Па, что ниже критической (100 Па) точки. При этом в камере идет сублимационная сушка. Через определенный промежуток времени, который зависит от массы вложенного на сушку концентрата и мощности СВЧ излучения, давление в камере начинает падать, по которому можно определить, что сублимация свободной влаги окончилась. Выключается СВЧ нагрев и включается натекатель рабочего газа, с помощью которого давление в камере устанавливается около 100 Па. Рабочий газ (темп сушки) берется из калорифера с заданной температурой в пределах от +10°С до +80°С.

Идет сушка конвективно-звуко-вакуумным способом физически связанной влаги. Далее при сушке давление плавно начинает опускаться и устанавливается в пределах около 30 Па. Это означает, что процесс сушки закончен. Отключается УЗИ, вакуумная система и идет наполнение камеры агентом сушки. При достижении в камере атмосферного давления, дверь открывается и лоток с сублимированным концентратом вынимается для исследований.

Разработан и изготовлен опытный образец установки непрерывного действия для сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения с производительностью по испаренной влаге 1 кг/ч (УСС-НД-КЭ-Ж-01), снабженный системой управления, позволяющий реализовать технологию получения лиофилизированных концентратов (влажностью 3,5...4,5 %).

Описание установки. На рисунке 4 показана принципиальная схема установки сублимационной сушки при обезвоживании термолабильных продуктов в полях УЗИ и СВЧ и принудительном потоке инертного газа, на который получено положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Установка состоит из сушильной камеры цилиндрической формы с источниками УЗИ (4) и СВЧ-энергии (16). В верхней части сушильной камеры расположена распылительная камера, на крышке которой закреплен ИК - излучатель (2). В камере имеется собственный десублиматор (3) и холодильная машина (6), а также через шиберный затвор к ней подключен вакуумный насос (12). В нижней части работают датчики давления и

термолабильных продуктов УСС-НД-КЭ-Ж-01

сушки

обезвоживании

Рисунок 4 Принципиальная схема установки сублимационной

при

температуры (7), а через вакуумный затвор камера соединена с выгрузным шнеком (8), который приводится в действие электроприводом (9).

Сок питателем-дозатором (насосом) (10) подается из резервуара (14) и распыляется через ультразвуковую форсунку (1) в распылительной камере. Режим подачи сока контролируется и управляется субблоком управления системы распыления. Капли сока в процессе полета охлаждаются и замерзают за счет интенсивного испарения влаги в вакууме. При этом капли подвергаются воздействию лучистой энергии ИК-излучателя. Далее капли с высушенным верхним слоем летят вниз - в сушильную колонну. Агент сушки (инертный газ, воздух) на стадии удаления остаточной влаги подается насосом (11) в нижнюю часть сушильной камеры сушки из баллона через термостат (13). Расход газа регулируется натекателем (5) по сигналам СУАВ.

Работа установки. В условиях установившегося вакуума в распылительной камере включаются конденсаторы (десублиматоры) и ИК -излучатели, продукт подается через форсунку. Происходит процесс криогранулирования сока посредством испарительного самозамораживания под давлением ниже 100 Па, при температуре десублиматоров -35°С, в поле ИК-излучения. Эти условия позволяют гранулам, пролетая вверх из форсунки и вниз в камеру сушки замерзнуть и одновременно образовать сухую корочку, предотвращающую гранулы от слипания. Одновременно через натекатель производится подача агента сушки (инертного газа, воздуха) нагретого до температуры от +20 до +40°С. Количество подаваемого газа регулирует СУАВ, так чтобы давление в камере не поднималось выше 100 Па. На практике СУАВ контролировал параметры на уровне (0), где давление колебалось в пределах 1200 ± 10 Па, на уровне (300) в пределах - 500 ± 10 Па и на уровне (600) - 30 ± 5 Па. При достижении продуктом в камере сушки уровня (0) включается УЗИ-источник. При достижении продуктом в камере сушки уровня (300) включается СВЧ-источник, а при достижении уровня отметки (600) (верхний уровень) вводится в действие шнек и происходит постоянная выгрузка сублимированного продукта. Начинается непрерывный процесс сушки в

СВЧ-поле и принудительном потоке газа. Уровень высушиваемого криогранулянта в камере сушки поддерживается системой управления на уровне (600).

Результаты экспериментов по замеру энергопотребления на макете приведены в таблице 3. Они рассчитаны по методу конечных отношений, который рассмотрен в главе 2. Возможные варианты энергосбережения показаны на энергетической и универсальной диаграммах (рисунки 6...7) по методике, предложенной в главе 3.

Результаты экспериментов по замеру энергопотребления на установке УСС-НД-КЭ-Ж-01 приведены в таблице 4, которые рассчитаны по математической модели представленной в таблице 2. На основе опытных данных была рассчитана энергоемкость для сублимационной сушки с использованием комбинированного энергоподвода (ИК и УЗ-излучения, СВЧ-энергия) (таблица 3).

Таблица 3 - Энергоемкость технологии сублимации в зависимости от способа сушки до влажности 4 % на экспериментальной вакуумной установке с комбинированным энергоподводом_

Показатель Энергетические установки, кВт Энергоемкость

Вакуум Холод Управление Технологическое

КВС 1,5 1,2 0,6 0,6 17,55

вдс 1,5 1,2 0,6 1,2 11,25

взс 1,5 1,2 0,6 0,6 13,65

квдс 1,5 1,2 0,6 0,6/1,2 6,12

квзс 1,5 1,2 0,6 0,6/0,6 6,3

квздс 1,5 1,2 0,6 0,6/0,6/1,2 4,98

Таблица 4 - Энергоемкость технологии сублимации в зависимости от способа сушки до влажности 4 % на УСС-НД-КЭ-Ж-01_

Пара- сИК безИК сИК

метр КВС вдс ВЗС КВДС КВЗС КВЗДС КВДС КВЗС КВЗДС

Облепи-

ховый 7,61 2,66 6,74 1,99 2,24 1,60 1,60 1,94 1,33

сок

Черно-

смороди новый 7,62 2,66 6,74 1Д0 2,23 1,60 1,60 1,96 1,33

сок

Йогурт 7,59 2,65 6,64 1,99 2,24 1,59 1,59' 1,94 1,33

Эктенсивный вариант энергосбережения рассмотрен в правой части диаграммы (рисунок 6). Интенсивный вариант энергосбережения реализован при постоянной энергетической мощности. Это соответствует достигнутой уменьшенной энергоемкости и увеличение объема испаряемой влаги Ат

обеспечивается возрастанием производительности. Данный вид энергосбережения рассмотрен в левой части диаграммы.

Зою) ч затраты

Рисунок 6 Диаграмма производительности экспериментальной вакуумной сушилки' 1-КВС; 2-ВДС; З-ВЗС; 4-КВДС; 5-КВЗС; 6-КВЗДС

Рисунок 7 Универсальная диаграмма экспериментальной вакуумной сушилки:: 1-КВС; 2-ВДС; З-ВЗС; 4- КВДС; 5- КВЗС; 6-КВЗДС

Из анализа результатов экспериментов видно, что в процессе сублимационного обезвоживания соков и кисломолочных напитков:

-чем больше энергетических составляющих процесса, тем меньше энергоемкость;

-энергоемкость технологического процесса для разных продуктов примерно одинакова и минимальна при комбинированном энергоподводе;

-диаграмма производительности может служить наглядным отображением исходного энергетического состояния вакуумно-сублимационной установки, режима и результатов энергосберегающих мероприятий;

-при принятых линейных зависимостях основных параметров сублимационной установки и в случае реализации тактики интенсивного энергосбережения относительный прирост производительности установки, являются линейной возрастающей функцией относительного снижения энергоемкости.

В пятой главе представлены экономическая эффективность от внедренных мероприятий и технико-экономические характеристики разработанных установок и технологий.

В таблице 5 показана доля затрат на энергию в доходах, полученных от реализации продукции, высушенной на УСС-НД-КЭ-01. Уровень энергопотребления характеризуется значениями энергетических индексов до и после внедрения энергосберегающих мероприятий:

А* - О Ст

К = -

Ц-П

(5)

где К-доля затрат на энергию в доходах, полученных от реализации продукции; <?„-энергоемкость продукции, определяемая техническим уровнем производства, д/"1-рыночная энергоемкость; <2 - объем потребленной энергии, кВт-ч; Ст - стоимость электроэнергии, руб/кВт-ч, Ц - стоимость 1 кг сублимированной продукции, руб; П -объем произведенной продукции, кг.

Таблица 5 - Показатели экономической эффективности мер по энергосбережению для УСС-НД-КЭ-Ж-01_

Пищевой продукт Энергетический индекс Доходы в результате энергосбережения

КВС, К" КВЗДС, К ДД«п РУб ДДИНТ,руб/кг

Облепихо-вый сок 0,740 0,017 91,74 498,02

Черносмородиновый сок 0,741 0,017 91,74 499,36

Биойогурт 0,457 0,011 91,60 496,60

В таблице 6 показаны сравнительные характеристики разработанной технологии сублимационной сушки на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом с установками с контактным подводом и экономическая эффективность от внедренных энергосберегающих мероприятий.

Таблица 6 -Сравнительные характеристики ВСУ с разными способами подвода

тепл а и основные показатели экономической эффективности

№ Показатели Ед.изм. КВС КВЗДС

1 Годовой объем выработки кг 5000 20000

2 Капитальные затраты руб 751500 839000

3 Расход электроэнергии на годовой объем кВт-ч 22500 20000

4 Затраты на электроэнергию в год руб 31275 27800

5 Стоимость электроэнергии на единицу продукции руб/кг 6,26 1,39

6 Себестоимость продукции руб/кг 46,45 12,29

7 Выпуск продукции в стоимостном выражении тыс.руб 2500 9250

8 Годовой экономический эффект руб - 865060

Анализ табличных данных показывает, что использование сублимационной сушки с использованием комбинированного энергоподвода (ИК и УЗИ- излучения, СВЧ-энергии и принудительного потока газа) для получения сухих плодово-ягодных соков и кисломолочных продуктов более энергоэкономично, чем применение обычной конвективно-вакуумной сушки.

На примере технологии лиофилизированных плодово-ягодных соков (черносмородиновый, облепиховый) и кисломолочных продуктов (биойогурт) показан наглядно на универсальной диаграмме (рисунок 8)

расчетный механизм образования дополнительного дохода, позволяющего использовать принципы самоокупаемости энергосберегающих мероприятий в ВСС и раскрыть функциональную зависимость производительности сушильной установки УСС-НД-КЭ-Ж-02 от затрат энергии. При одинаковой энергетической мощности установки за счет внедренных мероприятий увеличивается объем испаряемой влаги в 4 раза, что приводит к годовому приросту выработки в натуральном измерении

Результаты расчетов технико-экономических показателей приведенные в таблице 6 полностью совпадают с данными, полученными на универсальной диаграмме, представленной на рисунке 8. Что еще раз подтверждает, о реальных результатах энергосберегающих мероприятий и полученной экономической эффективности, а также о наличии нового механизма расчета.

ВСУ - вакуум-сублимационная установка;

КВС - конвективно-вакуумная сушка;

ВДС - вакуум-диэлектрическая сушка;

ВЗС - вакуум-звуковая сушка;

КВДС - конвективно-вакуум-диэлектрическая сушка;

КВЗС - конвективно-вакуум-звуковая сушка;

КВЗДС - конвективно-вакуум-звуко-диэлектрическая сушка;

р -объем потребленной энергии, кВт-ч;

т - количество испаряемой влаги, кг;

д -энергоемкость;

Мп- производительность вакуум-сублимационной установки, кг/ч; Р- энергетическая мощность, кВт-ч.

в

гияо

Рисунок 8 Сравнительная универсальная диаграмма ВСУ с разными способами подвода тепла: 1-КВС;2-КВЗДС

кщ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Разработан способ сублимационной сушки, позволяющий проведение процесса в едином вакуумном цикле на установках непрерывного действия.

На основе теоретических и экспериментальных исследований кинетики сублимационной сушки на установках типа УСС-НД-КЭ-Ж установлены три стадии процесса:

• испарительное самозамораживание гранулированного продукта при распылении в вакууме в поле ИК-излучения (ТИ1„ = 160...300°С, Рг = 10...50 Па);

• сублимационная сушка свободной влаги криогранулированного жидкого термолабильного продукта в полях УЗИ (I = 130...300 дБ) СВЧ -энергии (д = 3...10КВТ);

• досушка остаточной влаги в поле УЗИ (I = 130...300 дБ) при принудительном потоке агента сушки при пониженном давлении и положительных температурах (Тг = 20... 40°С,РГ = 500... 5000 Па).

2 Разработаны математические модели, создающие возможность расчета энергоемкости технологического процесса сушки (д = 15...24 кВт- ч на 1 кг испаренной влаги для КВС; д = 1...5 кВт- ч на 1 кг испаренной влаги для КВЗДС)

3 Получены аналитические решения математической задачи для снижения энергоемкости технологического процесса на основе метода конечных отношения и диаграммной техники, для квази-стационарных условий непрерывного процесса сублимационного обезвоживания жидких продуктов, определяющие изменение температурного поля в продукте в зависимости от интенсивности СВЧ- и УЗИ-энергоподвода и ряда технологических параметров.

4 Раскрыта функциональная зависимость производительности сушильной установки от потребленной энергии. При одинаковой энергетической мощности сушилки за счет внедренных мероприятий производительность увеличивается в 4 раза.

5 В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований доказана эффективность и целесообразность применения установок типа УСС-НД-КЭ-Ж для сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения. При этом происходит снижение энергозатрат по сравнению с контактной сублимацией в 3 раза.

6 Установка УСС-НД-КЭ-Ж-02 и разработанная технология переданы на производство в Учебное опытное хозяйство ИжГСХА «Июльское», ГУП ИХПП № 2; ЗАО «Ижмолоко» для производства сублимированных плодово-ягодных соков и лиофилизированных йогуртов с активными лакто- и бифидобактериями. При объеме сушки в год 24000 кг натуральных плодово-ягодных соков годовой экономический эффект составляет 865060 руб. При объеме сушки в год 24000 кг йогуртов с активными лакто- и бифидобактериями годовой экономический эффект составляет 7486210 руб.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Шумилова И.Ш. Системы управления качеством на службе энергоэкономных технологий // Труцы научно-практической конференции «Энергопривод и энергосберегающие технологии» - Ижевск: «ШЕП». 2000.-140с.

2 Шумилова И.Ш., Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю., Фокин В.В., Морозов ВА., Арасланова Н.Г., Касаткина В.В. Расчет плотности потока ИК-излучения при испарительном самозамораживании кисломолочных заквасок // Аграрная наука -состояние и проблемы: Труды региональной научно-практической конференции -Ижевск, Изд-во ИжГСХА, 2002.

3 Шумилова И.Ш., Касаткин В.В., Карпов В Н., Литвинюк Н.Ю., Касаткина В.В., Космодемьянский Ю.В. Оптимизация энергоемкости технологии сублимационной сушки с комбинированным энергоподводом // Проблемы развития энергетики в условиях производственных преобразований: Международная научно-практическая конференция, посвященная 25-летию факультета «Электрификации и автоматизации сельского хозяйства» и кафедры «Электротехнология сельскохозяйственного производства» Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2003

4 Шумилова И.Ш., Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю., Касаткина В.В., Главатских Н.Г., Космодемьянский Ю.В. Теоретическое обоснование режимов технологии сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом // Проблемы развития энергетики в условиях производственных преобразований: Международная научно-практическая конференция,- посвяшенная 25-летию факультета «Электрификации и автоматизации сельского хозяйства» и кафедры «Электротехнология сельскохозяйственного производства» Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2003

5 Положительное решение о выдаче патента России по Заявке № 2004100640/20: Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термолабильных материалов./ Касаткин В.В., Фокин В.В., Литвинюк Н.Ю., Карпов В.Н., Шумилова И.Ш., Касаткина В.В., Главатских Н.Г.

6 Шумилова И.Ш., Карпов. В.Н., Беззубцева М.М., Касаткин В.В., Овсянников В.Н., Дородов П.В. Взаимосвязь энергетических и рыночных показателей в энергосбережении // Всероссийская научно-практическая конференция «Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение» Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2004.

7 Шумилова И.Ш.,Касаткин В.В., Дородов П.В. Определение основных характеристик работы десублиматоров // Всероссийская научно-практическая конференция «Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение» Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2004.

8 Шумилова И.Ш., Касаткин В.В., Карпов В.Н., Беззубцева М.М., Литвинюк Н.Ю., Дородов П.В., Касаткина В.В. Оптимизация энергоемкости технологии сублимационной сушки с комбинированным энергоподводом // Всероссийская научно-практическая конференция «Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение» Ижевск ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2004.

9 Шумилова И.Ш.,Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю., Фокин В.В., Главатских Н.Г., Касаткина В.В., Агафонова Н.М., Лебедев Д.П. Тепло-массообмен в сублимационных сушильных установках непрерывного действия в поле УЗИ и атмосфере инертного газа // Хранение и переработка сельхозсырья, 2004. № 4 (принято в печать)

10 Шумилова И.Ш.,Касаткин В.В., Карпов В.Н., Главатских Н.Г. Методика расчета энергосберегающих мероприятий на предприятиях пищевой промышленности для повышения общей эффективности производства// Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. № 4 (принято в печать)

Р-6 96 1

На правах рукописи

Шумилова Ирина Шотовна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ЖИДКИХ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИЩЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ

05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Сдано в набор 10.03.04. Подписано в печать 12 .03.04 Бумага офсетная Гарнитура Times New Roman Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1 Тираж 100 экз. Заказ 7213 Изд-во ИжГСХА г. Ижевск, ул.Студенческая, 11

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ 7 1 АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ

СУШКИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Анализ экспериментальных и теоретических работ по интенсификации процесса сублимационной сушки

1.1.1 Физические основы интенсификации процесса сублимационной сушки

1.1.2 Сублимационная сушка материала в тонком слое

1.1.3 Сублимация гранулированного продукта в виброслое

1.1.4 Сублимация в поле токов высокой частоты

1.2 Задачи исследований 2 АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СУБЛИМАЦИОННОЙ

СУШКИ С КОМБИНИРОВАННЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ

2.1 Метод конечных отношений в теории оценки себестоимости продукции и ее снижение

2.1.1 Метод конечных отношений в теории энергосбережения

2.1.2 Связь энергоемкости продукции с рыночными параметрами

2.1.3 Методы расчета энергоемкости и определяемых ею параметров в производственных процессах

2.1.4 Энергоемкость технологического процесса

2.2 Конвективная сушка в вакууме

2.2.1 Область давлений, в которой выполняются условия для создания принудительной циркуляции воздуха

2.2.2 Id - диаграмма влажного воздуха для условий низкого вакуума

2.3 Диэлектрическая сушка в вакууме

2.3.1 Диэлектрический нагрев пищевых продуктов

2.3.2 Сушка с применением диэлектрического нагрева

2.4 ИК - сушка в вакууме

2.4.1 ИК - нагрев пищевых продуктов

2.4.2 Сушка под действием ИК- излучения

2.5 УЗ - сушка в вакууме

2.5.1 УЗ - воздействие на пищевые продукты

2.5.2 Сушка под действием УЗИ

2.6 Выводы по главе

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

СОСТАВЛЯЮЩИХ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ С

КОМБИНИРОВАННЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ

3.1 Конвективная сушка в вакууме 3.1.1 Расчет теоретической энергоемкости конвективно-вакуумной сушки

3.1.2 Оценка энергоемкости конвективно-вакуумной сушки

3.2 Диэлектрическая сушка в вакууме

3.2.1 Расчет процесса сушки с применением диэлектрического нагрева

3.2.2 Оценка энергоемкости диэлектрическо-вакуумной сушки

3.3 ИК - сушка в вакууме

3.3.1 Расчет плотности потока ИК-излучения при испарительном самозамораживании жидких термолабильных продуктов

3.3.2 Оценка энергоемкости ИК-составляющей сушки д^

3.4 УЗ - сушка в вакууме

3.4.1 Расчет сушки под действием УЗИ ^

3.4.2 Оценка энергоемкости УЗ-составляющей сушки

3.5 Оптимизация энергоемкости технологии сублимационной сушки с комбинированным энергоподводом 93 3.5.1 Формализованное изображение процесса энергопотребления комбинированной сублимационной сушки концентратов

3.5.2 Энергоемкость технологического процесса для качественной составляющей

3.5.3 Оптимизация энергосбережения энерг етических составляющих сушки на основе метода конечных отношений

3.5.4 Диаграммная техника 3.6 Выводы по главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ЖИДКИХ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИЩЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА УСТАНОВКАХ С КОМБИНИРОВАННЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ

4.1 Методы и аппаратура для экспериментального исследования процессов испарительного замораживания и сублимационной сушки жидких термолабильных пищевых продуктов

4.1.1 Экспериментальная вакуум-распылительная установка

4.1.2 Экспериментальная вакуумная сушилка с конвективно-звуко-диэлектрическим энергоподводом

4.1.3 Установка сублимационной сушки непрерывного действия с комбинированным энергоподводом жидких термолабильных продуктов пищевого назначения УСС-НД-КЭ-Ж

4.1.4 Алгоритм работы установки УСС-НД-КЭ-Ж

4.1.5 Система управления установкой УСС-НД-КЭ-Ж

4.2 Энергосбережение

4.2.1 Лабораторные испытания на макетах

4.2.2 Испытания УСС-НД-КЭ-Ж

4.3 Анализ результатов исследований

4.4 Выводы по главе

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРСТИКИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ УСТАНОВОК И ТЕХНОЛОГИЙ 5.1 Технико-экономический анализ энергоемкости технологического процесса на УСС непрерывного действия

5.2 Выводы по главе

Актуальность темы. Устойчивое функционирование перерабатывающей сферы АПК напрямую связано с уровнем ее технологического оснащения и эффективностью использования имеющихся ресурсов и, в первую очередь, энергетических и материальных.

Среди продуктов питания, обладающих защитными функциями, превалирующее значение имеют плоды, ягоды, овощи и их соки. Но ярко выраженная сезонность сельскохозяйственного производства овощного и плодово-ягодного сырья, сложность сохранения высоких биологических свойств без специального оборудования не позволяют его использовать на протяжении всего года.

К другой группе продуктов питания, обладающих защитными функциями, относятся молоко и молочные продукты. Среди всех средств, направленных на коррекцию кишечного дисбактериоза, наибольшим терапевтическим эффектом обладают биологические препараты и продукты на основе бифидо- и лактобактерий.

Одним из способов переработки пищевой продукции является сушка, позволяющая сохранить основные свойства продукта. Однако, это достигается не при всех способах сушки, и кроме того, зачастую энергозатраты на этот процесс настолько велики, что не покрываются заложенной прибылью. Поэтому одним из важнейших требований, предъявляемых к современному оборудованию сушки, является минимизация энергоемкости технологического процесса .

Особенно актуальна эта проблема стала в связи с удорожанием энергоносителей, в том числе и электроэнергии. Для вступления России в ВТО одним из необходимых условий должно быть повышение цен на энергоресурсы до уровня мировых, следовательно, цены на электроэнергию и топливо и далее будут повышаться, что приведет к существенному увеличению себестоимости продукции.

В этой связи задачи снижения энергоемкости процесса сушки и кардинального улучшения качества сушеной продукции являются актуальными и практически значимыми.

Вакуум-сублимационная сушка (ВВС) как метод консервирования, основанный на принципе низкотемпературного обезвоживания и позволяющий наиболее полно сохранить биологически активные и питательные вещества содержащиеся в исходном сырье, особенно перспективен для получения качественно новых продуктов функционального назначения. Так как ухудшение экологической ситуации, нарушение структуры питания населения делают актуальным поиск природных биологически активных веществ (БАВ), способных повысить устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды

Перспективы развития сублимационной техники связаны с переходом к установкам поточно-циклического и непрерывного действия, повышением эффективности сублимационного оборудования за счет интенсификации процесса обезвоживания. В ИжГСХА по заказу департамента кадровой политики и образования МСХиП РФ с 1996г. выполнялось НИОКР «Глобулин» на тему «Разработка и изготовление опытного образца установки для вакуумной сублимационной сушки различных термолабильных объектов».

Цель работы. Состоит в исследовании и разработке энергосберегающих мероприятий в технологии сублимационной сушки жидких, термолабильных продуктов.

Научная новизна. В результате работы: разработан способ испарительного самозамораживания и сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения с комбинированным энергоподводом в едином вакуумном цикле;

- разработаны математические модели, создающие возможность расчета энергоемкости технологического процесса;

- обоснованы основные энергетические параметры, режимы работы ВСУ с комбинированным энергоподводом для сублимационной сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения, ранее не применяемые в сельском хозяйстве.

Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:

-разработан и испытан опытный образец лабораторной непрерывно действующей сублимационной установки с производительностью 1 кг/ч по испаряемой влаге УСС-НД-КЭ-Ж-01, обеспечивающей эффективное выполнение фундаментальных и прикладных исследований;

-разработан типовой технологический процесс ВСС для установок серии УСС-НД-КЭ-Ж и передан на производственные испытания в учебное опытное хозяйство «Июльское» и на ЗАО «Ижмолоко» совместно с установками УСС-НД-КЭ-Ж-02 с производительностью по испаряемой влаге 10 кг/ч;

-в учебных пособиях для проведения лабораторных работ на темы: «Сушка жидких термолабильных продуктов пищевого назначения»» и «Изучение установок сублимационной сушки непрерывного действия для жидких термолабильных продуктов пищевого назначения типа УСС-НД-КЭ-Ж-01»;

-в публикациях теоретического журнала «Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции».

Реализация результатов исследования. Работа является продолжением исследований вопросов теории и практики сублимационной сушки, как одного из наиболее энергоемких производств, связана с решением прикладных вопросов энергосбережения и технологии.

В работе использованы результаты собственных исследований аспиранта и исследования, выполненные специалистами Научно-исследовательского института вакуумного электронного машиностроения

Ижевск), Специального конструкторского технологического бюро «Продмаш» (Ижевск), Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.

Для разработки исходных требований к энергосбережению в сублимационной сушке на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом на кафедре МПСХП Ижевской государственной академии была создана установка, на которой аспирантом исследованы энергосберегающие мероприятия сублимационной сушки плодово-ягодных соков и других термолабильных продуктов.

1 АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Разработана новая схема сублимационной сушки, позволяющая проведение процесса в едином вакуумном цикле на установках непрерывного действия. На основе теоретических и экспериментальных исследований энергоемкости сублимационной сушки на установках типа УСС-НД-КЭ-Ж установлены следующие энергетические составляющие процесса:

• испарительное самозамораживание жидкого продукта при распылении в вакууме в поле ИК-излучения (Тизл = 160.300°С, Рк = 10.50 Па, Тпрол =18.20°С);

• сублимационная сушка свободной влаги криогранулированного жидкого термолабильного продукта в полях УЗИ (I = 130.300 дБ) СВЧ — энергии (Q = 3. 10 кВт);

• досушка остаточной влаги в поле УЗИ (I = 130.300 дБ) при принудительном потоке агента сушки при пониженном давлении и положительных температурах (Тг = 20. 40°С, Рг = 500. 5000 Па).

2 Разработаны математические модели, создающие возможность расчета энергоемкости технологического процесса сушки (q — 15.24 кВт-ч на 1 кг испаренной влаги для КВС; q = 1.5 кВт-ч на 1 кг испаренной влаги для КВЗДС).

3 Получены аналитические решения математической задачи для снижения энергоемкости технологического процесса на основе метода конечных отношения и диаграммной техники, для квази-стационарных условий непрерывного процесса сублимационного обезвоживания жидких продуктов, определяющие изменение температурного поля в продукте в зависимости от интенсивности СВЧ- и УЗИ-энергоподвода и ряда технологических параметров.

4 Раскрыта функциональная зависимость производительности сушильной установки от потребленной энергии. При одинаковой энергетической мощности сушилки за счет внедренных мероприятий производительность увеличивается в 4 раза.

5 В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований доказана эффективность и целесообразность применения установок типа УСС-НД-КЭ-Ж для сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения. При этом происходит снижение энергозатрат ко сравнению с контактной сублимацией в 3 раза.

6 Установка УСС-НД-КЭ-Ж-02 и разработанная технология переданы на производство в Учебное опытное хозяйство ИжГСХА «Июльское», ЗАО «Ижмолоко» для производства сублимированных плодово-ягодных соков и лиофилизированных йогуртов с активными лакто- и бифидобактериями. При объеме сушки в год 24000 кг натуральных плодово-ягодных соков годовой экономический эффект составляет 865060 руб. При объеме сушки в год 24000 кг йогуртов с активными лакто- и бифидобактериями годовой экономический эффект составляет 7486210 руб.

1. А.с. 1350457 (СССР). Сублимационная сушилка. / Д.П. Лебедев, Е.Ф. Андреев, В.И. Болистовский и др. Опубл. в Б.И. № 41, 1987.

2. А.с. 1695082 СССР, МКИ F26B 5/06, 5/04. Установка для вакуум-сублимационной сушки непрерывного действия/С .Т. Антипов, Ю.В. Завьялов, С.В. Шахов. Опубл. 30.11.91. Бюл. № 44.

3. А. с. 2127526 РФ, 6 А 23 С1/04 способ получения сухого молока, молочных и молоко содержащих продуктов / Борисов Ю. Я., Плановский А. А. Акустический институт им. акад. Н. Н. Андреева. № 981001158/13; Заявлено 16.01.98; Опубл. 20.03.99.

4. А.с. 309217 (СССР). Установка непрерывного действия для вакуумной сублимационной сушки пастообразных и жидких материалов / Э.И. Гуйго, Э.И. Каухечшвили, З.М. Камладзе и др./ Опубл. в Б.И. № 22, 1971.

5. А. с. 4950635/06 СССР, МКИ F26B 5/06. Непрерывно действующая вакуумная ленточная сушилка для сыпучих материалов / И.Т. Кретов, С.Т. Антипов, Ю.А. Завьялов, А.Г. Мордасов. Положительное решение от 22.06.92.

6. А.с. Способ сублимационной сушки / Валеев Г.Г., Гофман Г.Г., Дзалаев М.К., Либин И.Я. ЗАО "ТИМАКС. № 2001117729/06; Заявлено 02.07.01.; Опубл. 20.03.03.

7. А.с. 4841950/24-06 (СССР). Способ сублимационной сушки гранулированных продуктов / B.C. Ольшамовский, Э.Г. Парухаладзе, И.Г. Чуммак и др. Положительное решение от 29.11.90.

8. А.с. 492715 (СССР). Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов / Д.ГТ. Лебедев, Э.А. Доркин, Е.Ф. Андреев и др./Опубл. в Б.И. № 43, 1975.

9. А.с. 4940701/06 СССР, МКИ F26B 5/06. Установка непрерывного действия для вакуум-сублимационной сушки / С.Т. Антипов, С.В. Николаенко, С.В. Шахов, Г.И. Мосолов. Положительное решение от 28.05.92.

10. А.с. 771423 (СССР). Вакуум-сублимационная сушка непрерывного действия для термочувствительных материалов / Х-М.Х. Байсиев. -Опубл. в Б.И. № 38, 1980.

11. А.с. 848935 (СССР). Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов / Х.-М.Х. Байсиев, Д.П. Лебедев, А.Ф. Доронин. — Опубл. в Б.И. № 27, 1975.

12. А.с. № 2674324/24-06 (СССР). Установка непрерывного действия для вакуум-сублимационной сушки / Х-М.Х. Байсиев / Положительное решение от 17.09.78.

13. А.с. по заявке № 193361 (СССР). Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов / Э.И. Каухчешвили, Н.К. Журавская и др. Опубл. в Б.И.№ 20, 1965.

14. Архипова А. Н., Крастенкова Л.В. Использование нетрадиционных добавок при производстве кисломолочных продуктов лечебно-профилактического назначения // Молочная промышленность, 1994, № 8.

15. Асептическое консервирование пищевых продуктов /Под ред. В.И. Рогачева.- М.: Агропромиздат, 1981. 288 с.

16. Бабаев И.Э. Исследование процесса и разработка оборудования непрерывной сублимационной сушки гранулированного мясного фарша в виброкипящем слое. Автореф. дис. канд. техн. наук. Московский технолог, ин-т мясн. и мол. промышленности М., 1976. — 24 с.

17. Байсиев Х-М.Х. Исследование механизма объемного процесса вакуум сублимационного обезвоживания коллоидных материалов при терморадиационном энергоподводе. Автореферат канд. дисс. Киев: ИТТФ АнУССР, 1983. 23 с.

18. Безопасность пищевой продукции / JI.B. Донченко, В.Д. Надыкта. — М.: Пищепромиздат, 2001. 528 с.

19. Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. — ИЛ. 1956.

20. Бирюков В.А. Процессы диэлектрического нагрева и сушки древесины. М. JL: Гослесбумиздат, 1961. - 147 с

21. Богданов В.М., Банникова JI.A. Производство и применение заквасок в молочной промышленности. М.: Пищ. пром., 1968.

22. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ // Справочник. 3 изд. - М.: Агропромиздат, 1985.-208с.

23. Болога М.К., Батыш JI.A., Зафрин Э.Я. Некоторые вопросы энергоподвода при сублимационной сушке. М.: Известия АрмССР, 1968, №2.-С. 23-26.

24. Боржков П.Ф. Сушка дисперсных масс. Автореф. дисс. канд. техн. наук. МТИПП, 1954. 14 с.

25. Бражников С. М., Волынец А. 3., Шатный В. И., Родионов С.Н. Особенности расчета процесса сублимации гранулированного продукта // Холодильная техника 1987, №8, стр. 39 - 43.

26. Бражников С.М., Гухман А.А., Карабанов А.В., Волынец А.З. Теплообмен и структурообразование в процессе замораживанияэвтектикообразующих систем // Тез. докл. Минского Международного форума «Тепломассообмен ММФ» - Минск: 1988. - С. 44 - 46.

27. Быховский Б.Н. Разработка технологических средств контроля и технологий сублимационной сушки вакцин для животноводства. Автореф. канд. дисс. ВИЭСХ, 1999. 20 с.

28. Вацек В., Зитко И. Исследование процесса внешнего тепло- и массопереноса при сублимационной сушке / В кн: Тепло- и массообмен. Минск: ИТМО, им. А.В. Лыкова Ан БССР, т. X, № 6. 132 с.

29. Виткевичус Р. Исследование фильтрационного массопереноса в процессе сушки за счет градиента внутреннего избыточного давления. Автореф. дисс. канд. техн. наук. МЭИ, 1970 г.

30. Вологин М.Ф., Калашников В.В., Нерубай М.С., Штриков Б.Л. Применение ультразвука и взрыва при обработк и сборке /. М.: Машиностроение, 2002.

31. Волыгин А.З. Исследование процесса сублимации в поле электромагнитного излучения различного спектра частот. МИХМ. Автореф. канд. дисс. М. 1969.16с.

32. Волынец А.З. «Досушка» в технологии сублимационного обезвоживания // Холодильная техника, 1980, № 9. С. 33-38.

33. Волынец А.З., Еременко Г.Н. Сублимация в парогазовой среде при радиационном энергоподводе. Электронная обработка материалов, г. Кишинев, 1973.

34. Гаврил ова Н.Н. Основы биотехнологии получения продуктов микробного синтеза. Алматы, 1988, с. 24 - 35.

35. Гаманченко А.И., Ильчишина Н.В., Лобанов.В.Г. Поликомпозиционные белково молочные смеси на основе сои // Материалы международной научно-технической конференции "Пищевой белок и экология", с. 17, Москва, 2000 г.

36. Ганина В.И., Л.В. Калинина, Э.С. Токорев. Перспективы создания кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами // Материалымеждународной научно-технической конференции "Пищевой белок и экология", с. 146, Москва, 2000г.

37. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. — М.: Агропромиздат, 1985. 335 с.

38. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1985. - 335 с.

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

40. Гинзбург И.А. Исследование процесса сублимационной сушки экстракта чая: Автореф. дисс. канд. техн. наук., МТИПП. М., 1972. - 22 с.

41. Главатских Н.Г., Фокин В.В., Касаткин В.В., Касаткина В.В. Воздействие ультразвука на микроорганизмы. Сборник статей.

42. Головкин Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1984. - 239 с.

43. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. С-Пб: ГИОРД, 2001г. .

44. Гореньков Э.С., Бибергал В.Л. Оборудование консервного производства: Справочник. М.: Пищевая промышленность, 1989. - 256 с.

45. Горшков И.К. Исследование процесса сублимационной сушки при интенсивном энергоподводе от электротермических генераторов с целью создания высокопроизводительного оборудования: Автореф. канд. дисс. МИХМ-М., 1980.- 16с.

46. Горяев А.А .Перспективы применения токов высокой частоты для камерной сушки //Актуальные направления развития сушки: Тез. Докл. Всесоюзной научно-технической конференции. 10-12 сент.!980 г.Архангельск, 1980.-С.42-45

47. Горяев А.А. Перспективы использования нетрадиционных и комбинированных способов сушки//Состояние и перспективы развития сушки древе-сины: Тез. докл. Всесоюзного научно — технического совещания 10-13 сент. 1985 г. Архангельск, 1985. - С. 19 - 23.

48. ГОСТ- 15113.4 77. Концентраты пищевые. Методы определения влаги. - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 69 с.

49. ГОСТ- 15113.5 — 77. Концентраты пищевые. Методы определения кислотности. М.: Изд-во стандартов, 1977. - 69 с.

50. Грубы Я. Производство замороженных продуктов / Пер. с чешек. М.: Пищевая промышленность, 1990. - 336 с.

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

52. Гуйго Э.И., Журавская Н.К., Каухчешвили Э.И. Сублимационная сушка в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1972. -433 с.

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

54. Галат Б.Ф., Машкин Н.И., Казача Л.Г. Справочник по технологии молока. М.: Урожай, 1990.

55. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массобмена. М.: Высшая школа, 1967. 303 с.

56. Добровольская В.Ф. Отечественный и зарубежный опыт по созданию продуктов профилактического действия // Пищевая промышленность, 1998,№ Ю.-С. 54-55.

57. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. М.: МАИК «Наука», 1998.-304 с.

58. Дьяконов К.Ф., Горяев А.А. Сушка токами высокой частоты. — М.: Лесная промышленность, 1981. 168 с.

59. Имохин В.В. Исследование влияния масштабного фактора на интенсификацию процесса и разработка оборудования для сублимационной сушки порошковых пищевых продуктов. Автореф. канд. дисс., МТИПП. М., 1968. - 19с.

60. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. М.: Колос, 1999. - С. 437 - 475.

61. Казенин Д.А., Макеев А.А. Замораживание монодисперсных капель раствора в установках криохимического синтеза // Расчет, конструирование и исследование машин, аппаратов и установок химических производств. М.: МИХМ, 1982. - С. 68-72.

62. Калунянц К.А. Голгер Л.И., Балашов В.Е. Оборудование микробиологических производств. М.: Колос, 1987. - 398 с.

63. Камовников Б.П. Вакуум-сублимационная сушка мясных и молочных продуктов. Автореф. докторской дисс., МТИМП. М., 1985. - 40 с.

64. Камовников Б.П., Семенов Г.В., Розенштейн Н.Д. Исследование процесса сушки и оптимизации сублимационных установок, перерабатывающих гранулированные продукты / Тр. XIV Междунар. конгресса, по холоду. М.,1974. - С. 70-71.

65. Карабанов А.В. Тепло-массообмен и структурообразование при замораживании в процессе получения ультрадисперсных материалов вакуум-сублимационным методом: Дис. канд. техн. наук- М.: 1987.-250с.

66. Карпов А. М., Улумиев А. А. Сушка продуктов микробиологического синтеза. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982 216с.

67. Карпов В.Н. Введение в энергосбережение на предприятиях АПК // Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет. Типография СПбГАУ, 1999 г.

68. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1971.-783 с.

69. Касаткин В.В. Установка сублимационной сушки быстрорастворимых соков // Труды научно-практической конференции Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.-Ижевск: ИжГСХА, 1998.-33 с.

70. Клайн С. Дж. Подобие и приближенные методы. М.: Мир, 1968. - 302 с.

71. Ковалевская А.И. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности. М.: "Пищевая промышленность" , 1964.

72. Концепция Государственной Политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года. Постановление РФ от 10 августа 1998 г. № 917.

73. Королев Б.И., Кузнецов В.И., Пипко А.И., Плисовский В.Я. Основы вакуумной техники. — М.: Энергия, 1975. 416 с.

74. Кретов И.Т., Антипов С. Т., Шахов С. В. Повышение эффективности сублимационной сушки ферментных препаратов //Холодильная техника 1993, №6,стр. 5-7.

75. Кретов И.Т., Кравченко В.М., Остриков А.Н. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности. -Воронеж: Издательство Воронежского уиверситета., 1990. 224 с.

76. Лебедев Д.П. Андреев Е.Ф. Сублимационная сушка гранулированного продукта в виброслое. М.:* Промышленная теплотехника, т.4, №2, 1982.-С. 59-65.

77. Лебедев Д.П., Андреев Е.Ф. Исследование сублимационной сушки колориметрическим методом. В кн. Тепло-массообмен, № VI. М., 1980.-182-187.

78. Лебедев Д.П., Андреев Е.Ф. Определение размеров зоны сублимации при сушке материалов в замороженном состоянии под вакуумом. В кн. Тепло-массообмен, № VII, Минск, 1984, VI, с. 86-90.

79. Лебедев Д.П., Байсиев Х-М.Х. Сублимационная сушка материалов в тонком слое при терморадиационном подводе теплоты. — М.: Промышленная теплотехника, т.5, №2, 1983, 56 — 60 с.

80. Лебедев Д.П., Быховский Б.Н. Метод выбора режима кондуктивной сублимационной сушки на установках TG-50 // Промышленная теплоэнергетика / г. Киев. Республика Украина. 1999. - №2.

81. Лебедев Д.П., Жуков В.Н., Сорокин Ю.А. Исследование ультразвукового распыла жидкости в вакууме // Доклады третьего Всесоюзного совещания по электрической обработке материалов. Кишинев, 1971. -С. 25-26.

82. Лебедев Д.П., Карпов A.M., Андреев Е.Ф. О некоторых требованиях к сублимационному сушильному оборудованию //Создание и производство установок для биотехнологических процессов: Сборник / Ан СССР.- Пущино, 1987. С. 28-29.

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

84. Лебедев Д.П., Уваров В.В. Исследование струйных потоков при сублимации в вакууме методом теневой фотосъемки, ИФЖ. —М., 1981, № 6.-С. 1029-1032.

85. Лебедев Д.П. Быховский Б.Н. Колориметрический метод определения энергооптимального режима сублимационной сушки. В кн. Тепломассообмен ММФ-2000, IV Минский международный форум (2226 мая 2000 г.). Минск, 2000. АНК ИТМО, том 9. - С. 115-120.

86. Лебедев П.Д. Сушка инфракрасными лучами. М.: Госэнергоиздат, 1965.- 231с.

87. Лебедев П.Д., Лебедев Д.П., Уваров В.В. Особенности механизма терморадиационной и контактной сублимационной сушки, ТОХТ. М., 1979. Т.13, № 6.- С. 825-830.

88. Ле-Куе-Ки. Тепло- и массообмен при сублимации в вакууме и наличии электромагнитной вибрации: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., 1973.-22 с.

89. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 471 с.

90. Лыков А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки. — М. - Л.: Госэнергоиздат, 1956. - 464 с.

91. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / ВИЭСХ. М., 1998. Часть 1.-е. 20.

92. Минбаева Л.Ф. Вопросы энергосберегающей политики на предприятиях пищевой промышленности //Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 5

93. Моисеев Е. Л. Микробиология мясных и молочных продуктов при холодильном храпении. М.: Агропромиздат, 1989г.

94. Муховский Э., Шлюндер Э. Теплообмен между вибрирующей поверхностью и шаровыми засыпками при атмосферном давлении и в условиях вакуума // Тепломассобмен: Тр. IV Всесоюз. конф. / ИТМО АН БССР. Минск, 1976. Т. 6. - С. 121-126.

95. Нейман Л.Р., Демнрчан К.С. Теоретические основы электротехники: В 2 т. 2 е изд. стереотип. - Л.: Энергия, 1975. — Т1. - 524 с.

96. Николаенко С.В., Антипов С. Т., Кретов И.Т. Сублимационная сушка непрерывного действия // Холодильная техника 1993, №6, стр. 2-4.

97. Оборудование пищеконцентратного производства: Справочник / В.А. Воскобойников, В.М. Кравченко, И.Т. Кретов, О.Г. Комяков, А.Н. Остриков, П.Д. Фиргер. М.: Пищевая промышленность, 1989.-303 с.

98. Общая технология пищевых производств / Н.И. Назаров, А.С. Гинзбург, С.М. Гребенюк и др.; Под ред. Н.И. Назарова. М.: Пищевая промышленность, 1981. - 360 с.

99. Общий обзор. Вестфалия Сепаратор АГ,4740 Ёльде / ФРГ.

100. Олыпамовский B.C., Задорожный В.И., Парцхаладзе Э.Г. Сублимационная сушка фруктового пюре в установке роторного типа // Киев: Холодильная техника и технология, 1988, № 47. С. 94-97.

101. Олыпамовский В. С. Повышение эффективности вакуум-сублимационной сушки в установках непрерывного действия. Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Одесса 1991. -16 с.

102. Олыпамовский B.C., Парцхаладзе Э.Г., Коляка В.Ф. Сублимационная установка непрерывного действия для получения пищевых порошков. Тр. регион, научн.-практ. конф. «Социально-экономические и научно-технические проблемы АПК». — Одесса, 1989. 210 с.

103. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практическок руководство для пользователей. М.: Видар, 1999.

104. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств М.М. Гернет, Е.М. Гольдин, В.В. Гортинский и др. / Под ред. А.Я. Соколова. М., 1969. - 639 с.

105. Отраслевой каталог: Оборудование для консервной, овощесушильней и пищеконцентратной промышленности. М., 1979. — 55 с.

106. Панфилов В.А. Технологические линии пищевых производств (теория технологического потока). М.: Пищевая промышленность, 1993. - 288 с.

107. Пат. 2073527 РФ, МКИ6 А 61 L 2/08 Способ объемного электромагнитного облучения поглощающих сред / В.Н.Карпов. 0пуб.20.02.97. Бюл. №5// Открытия. Изобретения. 1997. -№5.

108. Першанов Н.А. Конвективно высокочастотная сушка древесины. - М.: Гослесбумиздат, .1963. - 85 с.

109. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траунберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. СПб.: ГИОРД, 2001. - 592 с.

110. Плодово-ягодные и овощные соки / У. Шобингер. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1982.-472с.

111. Подмазко А.С., Ольшамовский B.C. Безотходная технология обработки пищевого сырья. Тр. Всесоюзн. конф. «Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания». — М., 1988. 320 с.

112. Поповский В.Г. Основы сублимационной сушки пищевых продуктов. М., Пищпромиздат, 1967. 104 с.

113. Поповский В.Г., Ивасюк Н. Т. // Химико-технологическое сортоизучение плодов и ягод для сублимационной сушки: Сборник трудов МНИИПа / МНИИП.-М., 1968. Т. VIII. С.40-51.

114. Поповский В.Г. Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 164 с.

115. Пушкарев Н.С., Белоус A.M., Цветков Ц.Д. Теория и практика криогенного и сублимационного консервирования. Киев: Науковадумка, 1984. -334с.

116. Ребиндер П. А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки. -В сб.: «Всесоюзное совещание по интесификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства». М., 1958. - 389 с.

117. Розенберг Л. Д. Применение ультразвука. — М.: Изд-во АН СССР -1957. -124 с.

118. Розенберг Л.Д. Установка для получения фокусированного ультразвука высокой интенсивности / Розенберг Л.Д., Сиротюк М.Г. // Акуст. ж. -1959.-Вып. 5, №2.-с. 206.

119. Родионова Н. С., Глаголева Л. Э., Полянский К.К. Лечебно-профилактические белковые продукты с модифицированным углеводным составом // Молочная промышленность, 1998, №2

120. Рождественский А.В. Тепло-массообмен при сублимационном обезвоживании и вводе жидкости в вакуум: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.18.12 Моск. технолог, институт мясн. и мол. пром-ти. М., 1985. -24 с.

121. Розанов Л.Н. Вакуумные машины и установки. Л.: Машиностроение, 1975.-336 с.

122. Рубан А.Е., А.Я. Самуйленко. Технология изготовления пробиотиков // Материалы четвертой международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек", с. 16, Москва, 2001 г.

123. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов // Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. М.: Брандес, Медицина, 1998.-340с.

124. Самсонова J1.H., Ушева В.В. Фруктовые и овощные соки. М.: Пищевая промышленность, 1990. - 280с.

125. Саркисян Ж.А., Ивасюк Н.Т., Поповский В.Г. Брикетирование соков с мякотью и фруктово-ягодных пюре сублимационной сушки. «Труды МНИИППа», 1970, вып. X, с. 104-109.

126. Сельское хозяйство. Большой Энциклопедический словарь /В.К. Месяц (гл. ред.) и др. М.: Научное изд-во «Большая Российская Энциклопедия», 1998. - 656 е.; ил.

127. Серговский П.С., Расев А.И. Гидродинамическая обработка и консервирование. М.: Энергия, 1987. - 360 с.

128. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969. - 416 с.

129. Сизявский Ю.А.-Медико биологические принципы конструирования стабилизированных продуктов питания. Автореф. дис. д-ра наук -Алмата, 1998,47 с.

130. С кард И. и Лагановский С., Влияние ультразвука на микрофлору молока. Изв. АН Латв. ССР, № 8, 123 (1959).

131. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. Справочное издание. — М.: Высшая школа, 1997. 386 с.

132. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Коденцова В.М. и др. // Международная конференция «Лечебно-профилактическое и детское питание». — С.Петербург, 1996. С. 96 - 97.

133. Справочник по физическим основам вакуумной техники // Купренко Е.Г. и др. Киев: Внцашкола, 1981. - 264 с.

134. Степаненко П. П. Микробиология молока и молочных продуктов. М.: Колос, 1996.

135. Сублимационная сушка пищевых продуктов. По материалам Лондонского симпозиума / Под ред. С. Котсона, Д. Сминта. М.: Пищевая промышленность, 1968. - 268 с.

136. Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения / Под ред. В.Г. Поповского. М.: Пищ. пром-сть, 1975. -336 с.

137. Судзуки М. Измерение влажности препаратов при сублимационной сушке. Токио: Рейто, 1973. Т. 48. - № 550. - с. 731-738.

138. Суднова В.В. Качество электрической энергии.-М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. -80с.

139. Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Н. М. Личко. М.: Колос, 2000. - 552 с.

140. Тулемиесова К.Л. Препарат пробиотического действия для животноводства // Хранение и переработка сельхоз сырья, 2000, №11, с. 16-18.

141. Тутова Э. Г., Куц П. С. Сушка продуктов микробиологического производства. М.: Агропромиздат, 1987г.

142. Ультразвук и термодинамические свойства вещества./ Сборник научных трудов под общ. ред. Отпущенникова Н.Ф. Курск, КГПИ, 1983., - 177с.

143. Ультразвук. Маленькая энциклопедия./ под ред. И.П. Голямина. М.: "Советская энциклопедия", 1979. - 400 с.

144. Ультразвуковые преобразователи./ под ред. Е. Кикучи. М.: "Мир", 1972. - 424 с.

145. Федосеев В.Ф. Исследование процесса замораживания на металлических поверхностях и в жидкостях: Дис. канд. техн. наук.-М.:МИХМ, 1978 — 85с.

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

147. Флеменгс С. Процессы затвердевания. М.: Мир, 1977. - 423 с.

148. Фомин Н.В., Менин Б.М., Ржевская В.Б., Гуйго Э.И. Барабанные морозильные аппараты. JL: Машиностроение,!986. - 160 е., ил.

149. Хамагаева И.С. Калужских Ю.Г. Новый кисломолочный продукт Функционального питания. // Материалы международной научно-технической конференции "Пищевой белок и экология", с. 147, Москва, 2000г.

150. Хантлиг. Анализ размерностей. М.: Изд-во «Мир», 1970. 175 с.

151. Хардин JL, Дайер Д. Тепло- и массобмен в пластах частиц при сублимационной сушке. J. Heat Fransfer, 1973, 95. - №4. - С. 516-520.

152. Харитонов В.Д. Проблемы и перспективы молочной промышленности XXI века.// Хранение и переработка сельхоз сырья, 2000, №11,стр. 16 — 18.

153. Хлебников И.В. Технология товаров (продовольственных). -М.:Издательский дом «Дашков и К0», 2000.-427с.

154. Хмелев В.Н., Попова О.В. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве: научная монография/ Алт. гос. Техн. Ун-т. им. И.И. Ползунова. Барнаул: изд. АлтГТУ, 1997. - 160 с.

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

156. Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 270 с.

157. Членов В.А. Сушка строительного песка кондуктивным методом в виб-рокипящем слое: Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск, 1965. - 16 с.

158. Шатный В.И. Тепломассообмен и структурообразование при испарительном замораживании в вакуум-сублимционной технологии получения ультрадисперсных материалов: Дис. канд. техн. наук. — М., 1988. 260 с.

159. Ширко Т. С., Ярошевич И. В. Биохимия и качество плодов и овощей. -Минск: Наука i техшка, 1991. — 294 с.

160. Шумилова И.Ш. Системы управления качеством на службе энергоэкономных технологий // Труды научно-практической конференции «Энергопривод и энергосберегающие технологии» -Ижевск: «ШЕП». 2000.-140с.

161. Шумилова И.Ш.,Касаткин В.В., Дородов П.В. Определение основных характеристик работы десублиматоров // Всероссийская научно-практическая конференция «Устойчивому развитию АПК — научное обеспечение» Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2004.

162. Шумский К.П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. — М.: Машгиз, 1963.

163. Эльпинер И.Э. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М., Физматгиз, 1963 г., 420 ст.

164. Cresberg G. Gefriertroknung in Labor and Production. Medizintechnik, 1983, 103.-№6.-p. 173-178.

165. Estimation of critical moisture content. / Atsuchi Endo, Ikuro Shishido, Mutsumo Suzuki. A.Tche Symposium Series, 1978, v. № 163, p. 57-62.

166. Flink J.M. Energy analysis in dehydration processes. Food Technology, Chicago, 1977, v. 31, № 3, p. 77-84.

167. Greif D. Freeze-drying cycles. International Symposium on freeze-drying, 1977, v. 36, p. 105-115.

168. Reynold L., Rothmayr W. Freeze Drying and Advanced Food Technology. Academic Press, 1975.

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

170. Teung-Jao R. Shrng and Raiph E. Peck. Rates for freeze-drying. AIChE Symposium Series, 1978, v. 73, № 163, p. 124-160.