автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка энергосберегающей технологии сушки пищевых волокон

од

♦ « и

тт ' ' «Л* ¿.¡|)|

На правах рукописи

РЯХОВСКИИ ЮРИ11 ВИКТОРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ СУШКИ ПИЩЕВЫХ волокон

Специальность: 05.18.12, - Процессы и аппараты пищевых

прогино.чс 1 в

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Воронеж 2000

Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, академик международной академии холода, доктор технических наук, профессор КРЕТОВ И.Т.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор ГАВРИЛЕНКОВ A.M. кандидат технических наук, МОСОЛОВ г.и.

Ведущее предприятие: ЗАО "Перелешенский сахарный завод"

У ^

Защита диссертации состоится " 4 ¿у^лЛ 2000 г. в/^час на заседании диссертационного Совета Д 063.90.01 при Воронежской государственной академии по адресу: 394017, г. Воронеж, пр-т Революции, 19, конференц-зал.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес Ученого совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Сове? доктор технических наук, Григоров

къчолр

А ОгГ)-ъя D

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Создание ассортимента биологически активных добавок к пище является важным и надежным способом улучшения структуры питания и достижения оптимальной сбалансированности ее рационов, особенно для населения проживающего в экологически неблагоприятных регионах. В настоящее время использование пищевых волокон позволяет решить значительную часть этих важных и актуальных задач. В отечественной и иностранной литературе описан широкий спектр -потенциальных источников пищевых волокон. Для выделения пищевых волокон целесообразным является использование отходов сахарного производства (боя, хвостиков и жома). Необходимость увеличения обьемов производства пищевых волокон, в первую очередь, связана с их защитным действием, способностью выводить из организма радионуклиды, соли тяжелых металлов, а также регулировать деятельность желудочно-кишечного тракта.

В технологии получения пищевых волокон сушка является наиболее энергоемким и важным процессом. Недостаточные сведения о пищевых волокнах как об объекте сушки, отсутствие данных по кинетическим, гидродинамическим, тспломассообменным закономерностям процесса сушки сдерживают разработку эффективных методов расчета, научно-обоснованных подходов к проектированию сушильных установок, оптимизации процесса и управление им.

Цель работы. Разработка интенсивной технологии сушки пищевых волокон, обеспечивающей получение высококачественного продукта с наименьшими теплоэнергетическими затратами.

В соответствии с поставленной целью в диссертации рассматриваются следующие задачи:

экспериментально исследовать гигротермические, теплофизиче-ские, физико-механические свойства пищевых волокон, получаемых из хвостиков и боя сахарной свеклы;

- изучить степень влияния основных факторов на процесс конвективной сушки пищевых волокон и установить рациональную область их изменения;

- определить оптимальные режимы работы сушильной установки, обеспечивающие минимальные энергозатраты на производство 1 кг сухого продукта и время сушки, получение продукта высокого качества при изменении в широком диапазоне входных параметров.сушильного агента;

- разработать модель кинетики конвективной сушки пищевых волокон и метод расчета температурных полей и полей влагосодержания в

слое высушиваемого материала с учетом ограничений по управляемым переменным;

- разработать сушильную установку, реализующую принцип энергосбережения на основе использования активных гидродинамических режимов;

- составить программно-логический алгоритм управления процессом конвективной сушки пищевых волокон с использованием рекуперации физического тепла высушенного продукта.

Научная новизна. На основе экспериментальных исследований получены значения гигротермических параметров пищевых волокон, определены теплофизические и физикомеханические величины при различной влажности материала и температуре окружающей среды.

Получена модель кинетики конвективной сушки пищевых волокон, учитывающая влияние режимных параметров процесса на влажность пищевых волокон по высоте слоя и по времени пребывания.

Разработан метод расчета процесса сушки пищевых волокон с учетом ограничений по управляемым переменным, обусловленных качеством высушиваемого продукта.

Практическая ценность. Разработаны конструкции сушильных установок с применением активных гидродинамических режимов.

Предложен алгоритм и составлена программа численного решения задач по конвективной сушке и нагреву пищевых волокон в неподвижном слое. Разработана структура системы автоматического управления процессом сушки пищевых волокон в замкнутом цикле по сушильному агенту с применением теплового насоса и теплообменника-рекуператора, на которую получено положительное решение на выдачу патента РФ.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии с 1995 по 2000 гг., на второй межрегиональной научно-практической конференции "Пищевая промышленность - 2000"(Казань,1998), результаты работы экспонировались на выставках постоянно действующего Экспоцентра "Агробизнес Черноземья" и отмечены тремя дипломами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано ,10 печатных работ, в том числе 1 патент Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 11 таблиц. Список литературы включает 130 наименований, в том числе 10 иностранных. Приложения к диссертации представлены на 6 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Сушка пищевых волокон, является сложным теплофизическим процессом. Недостаточная информация о закономерностях статики, кинетики сушки пищевых волокон не позволяет обеспечить решение задач по разработке ресурсосбере,' аюшей технологии.

Исследование свойств пищевых волокон как объекта сушки

Пищевое волокно является сложным объектом исследования. Следует отметить, что для процесса сушки пищевого волокна определяющими свойс!вами являются: плотность отдельных частиц, форма связи влаги, наличие в порах воздуха и паровоздушной смеси, наличие разнообразных по размеру сообщающихся и несообщающихся пор, которые обуславливают механизм переноса тепла и влаги.

Для получения изотерм десорбции пищевых волокон применяли тензиметрический метод. По результатам проведенных опытов построены изотермы (рис.1) в интервале относительной влажности воздуха <р= 1.5...90 % для гемпераiуры Г-203 К, Т= 303 К. Т-3 13 К.

Из анализа изотерм следует, что они имеют вид плавных кривых S- образной формы, характерной для капиллярно-пористых коллоидных тел, без наличия каких-либо скачков. Установлено, что для пищевого волокна равновесное влаго-содержание с повышением температуры уменьшается, наибольшее 1 влияние температура оказывает на равновесную влажность на участке изотермы от <р=70 %:Д0 <р=100 %.

Влияние температуры на равновесную влажность на протяжении всей изотермы объясняется тем, что пищевые , волокна .имеют микрокапилляры, и доля капиллярной влаги в них может быть сравнима с адсорб-ционно-связанной влагой.

щ,

Рис. 1 Изотермы десорбции пищевых волокон

Содержание адсорбционно-связанной влаги мономолекулярного слоя пищевых волокон составляет 2,4 % при Т- 293 К, IV,, = 2,0 % при Г-303 К и ^=1,5 % при Г=313 К. Значение 1Ут=\ 1,6 % при Г =293 К, }Ут= 9,4 % при Г =303 К и \¥т= 8,6 % при Т =313 К соответствует полимолекулярным слоям адсорбционно-связанной влаги. Далее располагается область капиллярной влаги, осмотически удерживаемой влаги и влаги смачивания.

Гигроскопическая влажность для пищевых волокон: -24.6 % при Т= 293 К, И^ =15,7% при Г=303 Ки =12,4 % при Г= 313 К.

Значительная часть влаги в пищевых волокнах является осмотически связанной и капиллярной. Следовательно, для их сушки необходимо применять наиболее интенсивные методы, особенно при снижении влажности до 3...5 %, так как теплота испарения связанной влаги больше теплоты испарения свободной при той же температуре.

По изотермам десорбции паров воды пищевыми волокнами получены интегральные и дифференциальные кривые распределения объемов пор по

радиусам при температуре окружающего воздуха Т= 293, 303, 313 К (рис.2).

У пищевых волокон отсутствуют макрокапилляры (рис. 2), т.е. капилляры, радиус которых г >10"7 м. Максимумы структурных кривых показывают, что превалирующим диаметром капилляров у исследуемых пищевых волокон является 1,4-10"9... 1,6-10"9 м, что на два порядка ниже минимального диаметра макропор. Анализ показал, что при повышении температуры возрастают суммарные емкости капилляров и их общее количество. При этом максимум на структурной кривой капилляров с повышением температуры смещается влево. Следовательно, наблюдаемое при этом увеличение суммарной емкости капилляров пищевых волокон происходит в результате появления массы чрезвычайно тонких капилляров и их количество столь велико, что оно становится преобладающим. Смещение максимума структурной кривой влево при повышении температуры говорит о неко-

Рис. 2. Структурные кривые пищевых волокон

тором в результате изменении взаимного расположения боковых цепей макромолекул и увеличения их подвижности.

Для пищевых волокон нами были определены критический радиус пор г,.;~ 0.3-10"у м.

Химический потенциал массопереноса пищевых волокон (//) с повышением удельного влагосодержапия уменьшается, приближаясь к нулю (рис.3). Это свидетельствует о том, что по мере увеличения влагосодержапия способность испарять влагу у пищевых волокон повышается.

По зависимостям и -/(и) и сп ((и) определена величина термогра-днешного коэффициента (рис.4).

■ - Г = 293 К • - Г = 303 К □ - Г= 313 К

6 5

С'т !07 У 4 3 2

Рис. 3. Химический потенциал массопереноса пищевых волокон

Рис. 4. Удельная изотермическая массоемкость с,„ и термоградиепт-ный коэффициент влагонереноса ¿>

р.,

Плотность частиц пищевых волокон определяли жидкостным пикнометром шаровидной формы.

С увеличением влажное ш \У от 0 до 300 % плотность частиц р повышается, что, возможно, обусловлено набуханием коллоидов исследуемого материала.

Насыпная плотность (рис. 5) колеблется в пределах: для частиц с <¿,„=0,0008 м

-390..310кг/м; для частиц с ¿4»

Рис. 5. Зависимость плотности и насыпной плотности от влажности

--- 0,0012 м - 360..285 кг/м3; для частиц с 0,0016м-

340..260 кг/м3; для частиц с 0,0032 м - 316..255КГ/М3.

Для глубокого изучения процесса обезвоживания пищевого волокна и создания методик расчета необходимо знание теплофизических величин.

По методу В.С. Волькенштейн определены коэффициент температуропроводности а, коэффициент теплопроводности Л и удельная теплоемкость с р интервале влажности 6...300 % и температуре исследуемого образца 293...353 К. В интервале влажности от б до 200 % величины возрастают: а от 5,7-10"8 м2/с и до 12,3-10'8 м2/с; Л от 0,042 Вт/(м-К) до 0,234 Вт/(м К) соответственно, а при дальнейшем увеличении влажности материала плавно убывают. Удельная теплоемкость с монотонно возрастает от 0,56 кДж/(кг-К) до 1,77 кДж/(кг-К) на всем интервале изменения влажности.

Исследование процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое

По опытным данным, полученным на экспериментальной установке (рис. 6), следует, что при сушке пищевых волокон наблюдаются периоды постоянной и падающей скорости сушки, а при высоте слоя свыше 0,1 ми температуре сушильного агента ниже 343 К имеет место период прогрева. Экспериментальные кривые кинетики сушки, представленные на рис. 7 (показаны кривые сушки и полученные методом графического дифференцирования кривые скорости сушки), свидетельствуют о наличии первого и второго периодов.

21 .30

Рис. 6. Схема экспериментальной установки: 1- сушильная камера; 2-секции; 3- газораспределительная решетка; 4, 5- патрубки; 6- осушитель; 7- термометр; 8- линия подготовки сушильного агента; 9- калорифер; 10- центробежный вентилятор; 11- привод; 12- заслонка шиберная; 13- счетчик электрический; 14- термоанемометр; 15- пускатель электромагнитный; 16- гигрометр; 17- переключатель; 18- лампы сигнальные; 19- реле; 20- потенциометр; 21- термопары.

Рис. 7. Экспериментальные кривые сушки и скорости сушки пищевых волокон при V 1,2 м/с; х = 0,01 кг/кг; /г - 0,05 м; Г, К: 1 -333,2 - 343,3 - 353,4 - 363.

Экспериментальные кривые сушки асимптотически приближаются к установившемуся значению равновесной влажности 1¥р. В качестве аппроксимирующей функции■ было использовано уравнение:

IV -IV,

№ 300

(

К.

ш

" р

(1)

к г-6 +1,024

Эмпирическая модель кинетики сушки неподвижного фильтруемого слоя пищевых волокон была представлена в следующем виде:

IV

Ту'

IV

I

кТ"'¡!Ч\>"хрс!]Кв г"

+ 1,024

(2)

Последовательная подстановка в уравнение (2) основных параметров процесса - температуры Т и скорости V сушильного агента, начального влагосодержания сушильного агента (воздуха) л/ и высоты слоя пищевых волокон /г, размера частиц с1жй требовала соответствующей коррекции коэффициента к и уточнения показателей степеней /;/, п, р, (} и 1 соответственно при Т, V, х, И и (}жв. Для определения параметров модели к, т, <7, п,р, и / был использован метод средних, который позволил обеспечить достаточно высокую степень идентификации модели (2) экспериментальным кривым сушки. Параметры т, ц, п, р и I соответственно равны-0,7; 1,3; 10,8; -0,1 и 0,4, причем каждый из них определяет степень влияния Г, /г, V, х и <:/-„,„ на величину IV, а формула (2) принимает вид:'

\V-Wr

IV -УУ ,г н р

1

0,13 • 10"3 (Т -273у0-1 ¿0-У +1,024

(3)

Адекватность модели (2) реальному процессу проверена по Х~ критерию.

С учетом требований разработки технологических режимов сушки пищевых волокон были проанализированы соотношения между температурой пищевых волокон и их влажностью в процессе сушки при различных значениях скорости, температуры и влагосодержания сушильного агента, высоты слоя и размера частиц пищевых волокон. Для этого по опытным данным, представленным в виде кривых сушки W = f(r) и нагрева Тп„ = f(t) была найдена область допустимых технологических свойств ограниченная графиком Т =f(W) (рис.8).

Температурные кривые, полученные нами по опытным данным, лежат ниже этого ограничения, поэтому соответствующие им режимы могут применяться без ущерба для качества высушиваемых пищевых волокон. При обработке температурных кривых функциональная зависимость, однозначно связывающая допустимую температуру нагрева пищевых волокон с его влажностью, с достаточной степенью точности была аппроксимирована уравнением прямой:

Рис.8. Зависимость средней температуры нагрева (Т„„К) от влажности (W, %) пищевых волокон при сушке в неподвижном слое:

- Т = 363 К, V = 1,0 м/с, х = 0,010 кг'кг, h = 0,05 м, d„ = 0,0008 м; • - Т -- 353 К, v =■ 1,0 м/с, х = 0,010 кг/кг. h = 0,05 м, d„, = 0,0008 м; А - Г = 343 К, v - 0,6 м с х = 0,010 кг/кг. h = 0,05 .it, dM„ = 0.0008 м; %-Т = 333 К, v = 1,0 м/с, х <= 0,008 кг'кг. h = 0,05 м, d„., - 0,0008 м, Е - 7'= 353 К, v — 1,0 м/с, х - 0,010 кг/кг, h = 0,015 м, dM = 0,0008 м: V - Г = 343 К, v = 1,0 м/с, х « 0,010 кг/кг, h = 0,05 м, <4, " 0,0032 м: + - Т = 353 К, v = 1,0 м/с. х = 0,005 кг/кг, h = 0,2 м, --- 0,0008 ai; х - Т = 333 К, v = 2,0 м/с, х = 0,01 кг'кг, h = 0,05 a;, dja = 0,0032,и.

T = T0-qkW . (4)

Для пищевых волокон коэффициенты ограничения (4) соответственно составляют Т0= 360, q = 0,825, к - 0,075. Отсюда следует, что область требуемых технологических свойств пищевых волокон при сушке в неподвижном слое ограничена координатными осями и прямой линией (4), тангенс угла наклона которой к оси W определяется коэффициентом q и масштабным коэффициентом к для данного графика, и отсекающей по оси Т,ш отрезок 7о-273.

г

Для расчета температур нагрева слоя продукта использовалось уравнение теплового баланса для пищевых волокон в следующем виде:

[тт.хАхЛ^т)р (Г ^

'«у (5)

■ Будем считать, что температура пищевых волокон на бесконечно малом интервале времени не изменяется, г. е.

Т,„. ~ ■

|7,,(ГГ.г)с/г (6)

и прогнозируя температуру нагрева пищевых волокон на каждом последующем интервале времени с помощью ограничения (-1), уравнение (5) после интегрирования и преобразований приведено к вид):

г. ___360 - 7.24 "'-V

^ рт(11',г,)сП1(11',г,) рт(1У.т,)с/1Л1У,т,)) I 100 ^

ах.Т г

+ (IV,т,) + ^1к(И',т1)ст(1И,т1)Х

¿Ш^М^ Г ^ЩТ.мЬ^.тц) тг О

^ ¡оо '¡оо '";

Для решения (7) с учетом (3). заданы начальные условия:

Ш'оиг,,; г„л1(!) = т;;в. (8)

В результате эксперимента на ЭВМ было найдено среднее значение объемного коэффициента теплообмена ау. Оно подбиралось таким образом, чтобы расчетные значения температуры нагрева пищевых волокон 7^'*'' соответствовали экспериментальным Т^1". При этом выполнялась задача идентификации математической модели (6, 7) реальному процессу. Она заключалась в том, что расчетные значения температуры нагрева пищевых волокон были близки к фактическим только в том случае, если при соответствующих реальному процессу режимных параметрах, начальных параметрах сушильного агента существовало такое значение коэффициента ау. при котором решение (6, 7) удовлетворяло условию:

(9)

I - ' I " '

где д- некоторое положительное число, определяющее точность вычислений. Достижение условия (9) обеспечивалось методом последовательных приближений, по результатам которого среднее значение коэффициента теплообмена в процессе сушки пищевых волокон в неподвижном слое ока-

залось равным 135 Вт/(м3-К). Максимальное отклонение расчетных кривых от экспериментальных не превышает по абсолютному значению 4,8 %.

Оптимизация процесса конвективной сушки пищевых волокон

Для исследования взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое, были применены математические методы планирования эксперимента.

В качестве основных факторов, влияющих на процесс конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое, были выбраны: *, -температура сушильного агента перед сушильной камерой, К; Х2 - высота слоя высушиваемого продукта, м; Х3 - скорость сушильного агента, м/с; *, - влагосодержание сушильного агента перед сушильной камерой, кг/кг; *,- - размер частиц высушиваемого материала, м.

Все эти факторы совместимы и некоррелируемы между собой. Выбор интервалов изменения факторов обусловлен технологическими условиями конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном фильтруемом слое, возможностью уноса материала из сушильной установки, а также технико-экономическими показателями процесса.

Критериями оценки влияния различных факторов на процесс конвективной сушки пищевых волокон были выбраны: К, - конечная влажность пищевых волокон, %; У? - удельные энергозатраты на проведение процесса, кВт-ч/кг; .У? - время сушки, мин.

Для исследования было применено центральное композиционное ротатабельное униформпланирование и был выбран полный факторный эксперимент 25"1 с дробной репликой Х5=Х1Х2Х}Х4.

В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие данный процесс, под влиянием исследуемых факторов:

У/ = 7,273 - 0,2ХУ + 0,108*; - 0,142*, + 1,833^, + 0,01IX, +

+ 0,05Х,Х, - 0,025*,*, + 0,037*,*, + 0,125*,*,- - 0,088*>*, +

+ 0,025Х2Х4 + 0,037Х2Х} + 0,175*,*, - 0,03 7*3*- + 0,075ВД -.Д173>/-0,073*/-0,023*/+ 0,077*/-0,161*/ (10)

У2 ■= 4,524 + 0,576*, + 0,158*2 + 0,07Х, - 0,085*, - 0,026*, -

- 0,048Х;*2 + 0,209*,*, + 0,055*,*, + 0,004*,*; - 0,091*2*3-'

- 0,083*2*, - 0,024*;*,- + 0,027*з*, + 0,042*,*; + 0,059*,*,- +

+ 0,206*/ + 0,034*/ + 0,148*'/ + 0,1 11*/ + 0,053^/ (11)

Уз = 46,232 - 14,084X1 + 13,501Х2 - 13,001 Х3 + 10,084Х4 + 0,833Х5 -- 0,750X^2 + 3,0Х,Х3 - 1,37.5X1X4- 0,125X5X5 - 0,5X2X3 -

- 0,375X1X4 - 0,125Х2Х, - 0,375ХчХ4 + 0,375X3X5 - 0,750X4X5 -- 2,107Х[2 + 2,518Х22 + 5,518 Х32 + 5,018Х42 - 2,107Х52 (12)

Анализ уравнений регрессии (10)...(12) позволил выделить факторы, наиболее влияющие на рассматриваемый процесс.

По регрессионным моделям (10)...(12) поставлена и решена задача оптимизации, которая была сформулирована следующим образом: найти такие режимы работы сушильной установки, которые бы в широком диапазоне изменения входных параметров сушильного агента доставляли минимум конечной влажности пищевых волокон, удельных энергозатрат на получение одного килог рамма готового продукта и мишгмальн\го продолжительность процесса. Поиск оптимальных режимов процесса конвективной сутки пищевого волокна в неподвижном слое показал, что для трех выходных параметров в качестве оптимальных могут быть приняты следующие интервалы значений: температура сушильного агента перед сушильной камерой 353...363 К; высота слоя высушиваемого продукта 0,05...0,075 м; скорость сушильного агента 0,8...0,9 м/с; влагосодержание сушильного агента перед сушильной камерой 0,0055.. .0,0065 кг/кг, размер частиц высушиваемого материала 1,975-10°.. ,2,023-Ю"3 м.

Разработка сушильной установки и способа управления процессом сушки с использованием рекуперации тепла высушенною продукта.

По результатам исследований разработана сушильная установка и предложена схема управления процессом сушки (рис.9, 10). Использование активного гидродинамического режима движения сушильного агента в сочетании с оригинальной конфигурацией внутренней полости установки является преимуществом предложенной конструкции, позволяющим стабильно получать-'продукт высокого качества. Особенность способа сушки, для которого разработан алгоритм управления в соответствии с заданной программой преобразования получаемой информации о ходе сушки, заключается в том, что сушильный агент после осушения в испарителе теплонасосной установки сначала подают в теплообменник-рекуператор на предварительный подогрев сушильного агента за счет тепла высушенного продукта, затем в конденсатор теплонасосной установки и далее направляют на вход сушилки в замкнутый цикл, подпитку сушильного агента осуществляют перед испарителем, дополнительно измеряют температуру сушильного агента после испарителя и перед конденсатором по разности которых устанавливают заданную хладопроизводи-тельность теплонасосной установки, а стабилизацию конечной влажности

Рис. 9. 1 - цилиндрическая часть камеры, 2 -патрубок для ввода материала, 3 - камера выгрузки сухого материала,'4 - коническая часть камеры, 5 - конфузор, 6 - полая вставка; 7 - каналы для вывода отработанного сушильного агента; 8 - отражатель, 9 - винтовой привод отражателя, 10 - крышка, 11 -патрубок для вывода отработанного сушильного агента, 12 - траектория закрученного потока, 13 - направление перемещения материала в конической части камеры, 14 -траектория движения частиц материала через полую вставку, 15 - траектория движения частиц в камере вьирузки, 16 - граница между ядром фонтана и опускающимся закрученным потоком.

продукта осуществляют путем воздействия на расход влажного продукта, подаваемого на предварительный подогрев. Программа выполнения ал-

Рис. 10. Схема управыления процессом сушки в сушильной установке с тепловым насосом и теплообменником-рекуператором: I-сушилка, 2- калорифер; 3- вентилятор; 4-камера нагрева; 5- компрессор ТНСУ; 6-конденсатор ТНСУ; 7- терморегулирующий вентиль; 8- испаритель ТНСУ; 9- теплообменник-рекуператор; линии: 10- подачи влажного продукта на сушку, 11- отвода высушенного 'продукта, 12- рециркуляции сушильного агента, 13- подачи греющего пара в калорифер, 14-, отвода конденсата, 15-сброса отработанного сушильного агента, 16-подпитки сушильного агента свежим, 17-рециркуляции хладагента теплонасосцой установки; датчики - 18. ..31; вторичные приборы - 32...44; локальные регуляторы -44 ..48; микропроцессор - 49; исполнительные механизмы » 50...56.

■ . - »¿у.»

I . *> I

I I ] , I I , ! I ! г ^ " X + Т

горитма заключалась в последовательном осуществлении в определенном порядке вычислительных и логических операций над хранящимися в памяти процессора зависимостями между входными и выходными факторами, а также строгая выборка команд по упорядоченной подаче управ-

Отработанный 0 л ¿сушильный агент

? Т п

\ \_ Л/ .10

Сухой V •/ '. С>хой материал .] | .материал

' : 4

Основной поток

тощих воздействий с учетом накладываемых на них ограничений. Бла-даря управлению режимами ТИСУ с учетом нестационарности процес-1в сушки достигается высокая энергетическая эффективность, экологи-~ская безопасность процесса и получение продукта высокого качества

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

- Исследованы гигротермические свойства пищевых волокон, порчены зависимости этих показателей от влажности материала. Определил теплофизические характеристики исследованного продукта. Исслс-эваны некоторые физико-мсхапические свойства (плотность, насыпная тотность. порозность слоя пищевых волокон, утлы естественного откоса).

- На основе многофакторного статистического анализа процесса онвективной сушки пищевых волокон в неподвижном фильтруемом тое поставлена и решена многокритериальная оптимизационная задача, беспечивающая компромисс между минимальными значениями энерго-атрат на получение 1 кг сухого пищевого волокна, временем сушки и онечной влажностью готового продукта в широком диапазоне режимов ушки. Полученные статистические зависимости между входными и вы-одньши факторами легли в основу создания программно-логических >ункций системы управления процессом конвективной сушки пищевых олокон.

- Разработана эмпирическая модель кинетики конвективной суши пищевых волокон, полученных из боя и хвостиков сахарной свеклы, ■ключающая в свою структуру основные управляющие воздействия температур)', скорость и влагосодержание сушильного агента), возму-цающие воздействия (начальную влажность, высоту слоя и размер час-иц пищевых волокон), учитывающая влияние этих факторов на конечг 1\то влажность пищевых волокон в процессе сушки как по времени, так и ю высоте слоя.

- Разработан инженерный метод расчета процесса^ сушки пищевых юлокон с учетом ограничений по управляемым переменным, обуслов-1енных получением высушенных пищевых волокон требуемого качества. ^1етод позволяет определить поля температур и влагосодержаний продукта в процессе конвективной сушки пищевых волокон.

- Предложена конструкция сушильной установки с активным гидродинамическим режимом.

- Разработан способ сушки с использованием рекуперации тепла высушенного продукта и составлен алгоритм его автоматического управления.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

d - диаметр, м; с - удельная теплоемкость, Дж/(кг К); h - высота, м; к - коэффициент сушки; г - радиус, м; Т- температура, К; v, - скорость, м/с; IV - влажность, %; х - влагосодержание сушильного агента, кг/кг; р - плотность, кг/м3; г-время, мин.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

]. Огарков В.В., Кухаренко С.П., Ряховский Ю.В. Алгоритм решения уравнения влагопроводности для неоднородных слоистых брикетов с использованием обобщенный функций // Сб. науч. треудов "Модернизация существующих и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности". - Воронеж: ВГТА, -1995. - Вып. 5.

2. Rjachovski Juri. Die nahrungsfasern - eine Zutat fur Lebensmittel.// Конф. аспирантов и соискателей ВГТА на иностранных языках "Актуальные проблемы научно-практических исследований и методологий" - Воронеж, 1996.

3. Ряховский Ю.В., Шахбулатова Л.Н. Определение изотерм десорбции пищевых волокон II Сб. науч. трудов "Модернизация существующих и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности". -Воронеж: ВГТА, -1996. - Вып. 6.

4. Кретов И.Т., Ряховский Ю.В. Анализ изотерм десорбции пищевых волокон // Конф,ВГТА, г. Воронеж. -1997.

5. Ряховский Ю.В., Шахбулатова Л.Н. Утилизация отходов свеклосахарного производства// Сб. науч. трудов "Модернизация существующих и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности". -Воронеж: ВГТА, 1997.-Вып. 7. .

6. Кретов И.Т., Ряховский Ю.В. Исследование процесса сушки пищевых волокон. - // Конф.ВГТА, г. Воронеж. -1998. ,

7. Кретов И.Т., Ряховский Ю.В., Шахбулатова Л.Н. Влияние температуры сушильного агента на процесс сушки пищевых волокон, // Сб. науч. трудов "Модернизация существующих и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности". - Воронеж: ВГТА, 1998. - Вып. 8.

8. Пат. 2128928 РФ, Cl 6А 23 L 1/30, 1/308, 1/29. Способ получения пищевых волокон / В.А. Лосева, Л.Н. Шахбулатова, Т.В. Санина, Ю.В. Ряховский (РФ).-№98106669/13; Заявлено 10.04.98; Опубл. 20.04.99. Бюл. № 11.

9. Кретов И.Т., Ряховский Ю.В., Шахов C.B. Определение теплофи-зических характеристик пищевых волокон // Сахар. - 1999. -№ 5-6.

10. Положительное решение на выдачу патента РФ по заявке № 99102072/06(002419).

Основные условные обозначения.

Введение.

Глава 1. Пищевые волокна. Перспективы применения.

1.1. Значение пищевых волокон в рационе питания человека. Перспективы применения при создании новых продуктов

1.2. Состав пищевых волокон.

1.3. Водопоглотительная способность пищевых волокон.

1.4. Способ получения пищевых волокон из хвостиков и боя сахарной свеклы.

1.5. Кинетика набухания пищевых волокон.

1.6. Закономерности кинетики процесса конвективной сушки дисперсных материалов в неподвижном слое.

1.7. Цели и задачи исследовайия^ Г/:

Глава 2. Исследование свойств пищевых волокон как объекта сушки.

2.1. Изотермы десорбции пищевых волокон. Формы связи влаги. Равновесная влажность.

2.2. Структурные свойства пищевых волокон.

2.3. Гигротермические свойства пищевых волокон.

2.4. Физико-механические свойства пищевых волокон.

2.4.1. Определение плотности.

2.4.2. Насыпная плотность.

2.4.3. Порозность слоя.

2.4.4. Углы естественного откоса.

2.5. Теплофизические характеристики.

Глава 3. Экспериментальное исследование процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое.

3.1. Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента.

3.2. Построение эмпирической модели кинетики сушки пищевых волокон.

3.3. Проверка адекватности экспериментальным данным.

3.4. Обоснование допустимой области термовлажностных условий в высушиваемом слое пищевых волокон.

3.5. Расчет среднеинтегральных температур нагрева слоя пищевых волокон.

3.6. Численное решение задачи по сушке и нагреву высушиваемого слоя пищевых волокон в области допустимых технологических свойств.

Глава 4. Оптимизация процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое.

4.1. Обоснование выбора пределов изменения входных и выходных факторов.

4.2. Анализ регрессионных моделей.

4.3. Выбор компромиссных решений оптимизации процесса.

Глава 5. Рекомендации по разработке сушильных установок и способа автоматического управления процессом сушки пищевых волокон кондиционированным воздухом с использованием рекуперации тепла высушенного продукта.

5.1. Установка для сушки пищевого волокна с применением активного гидродинамического режима.

5.2. Разработка конструкции установки для сушки пищевых волокон в движущемся взвешенном слое.

5.3. Разработка способа сушки пищевых волокон кондиционированным воздухом с использованием тепла высушенного продукта. Алгоритм управления сушильной установкой.

Результаты и выводы.

Условия жизни человека сегодня характеризуются резким ухудшением экологической обстановки, возрастанием числа стрессовых ситуаций, снижением иммунитета ко многим заболеваниям. Массовые регулярные обследования Института питания РАМН свидетельствуют о крайне недостаточном потреблении витаминов, минеральных и балластных веществ значительной части населения Росси. Это оказывает отрицательное воздействие на здоровье, рост и развитие подрастающего поколения и, в конечном итоге, на жизнеспособность всей нации [42].

Поэтому главной задачей, стоящей перед пищевой промышленностью, является удовлетворение физиологических потребностей населения в высококачественных, биологически полноценных, экологически безопасных продуктах питания.

Современное, технически развитое общество, характеризуется неблагоприятной экологической обстановкой. В диете населения большинства развитых стран мира преобладают продукты с высокой энергетической ценностью и недостаточным содержанием пищевых волокон. Как следствие, уменьшение количества пищевых волокон в ежедневных рационах питания привело к развитию ряда заболеваний, названных "болезнями века", таких как диабет, сердечнососудистые заболевания, болезни пищеварительного тракта и многих других.

К концу 80-х годов утвердилась новая теория питания, согласно которой в рацион человека обязательно должны быть включены балластные вещества [71].

Создание достаточного ассортимента биологически активных добавок к пище, в том числе специального назначения, является важным и надежным способом улучшения структуры питания и достижения оптимальной сбалансированности рационов питания населения в целом, а также населения проживающего в экологически опасных регионах [112].

Защитное действие пищевых волокон имеет несколько аспектов. В первую очередь это связано с буферными свойствами пищевых волокон.

В отечественной и иностранной литературе описан широкий спектр потенциальных источников пищевых волокон. Целесообразным в качестве сырья для выделения пищевых волокон является использование сахарной свеклы, боя и хвостиков [118].

В настоящее время общепризнанно, что сушка является технологическим процессом, при проведении которого должны быть сохранены первоначального свойства материалов, а в некоторых случаях эти свойства должны быть улучшены [18, 19, 21]. Обезвоживание пищевых продуктов производится с целью предотвращения или замедления физико-химических, биохимических и многих других процессов, которые могут привести к снижению питательной или биологической ценности обрабатываемого материала.

При выборе режима сушки необходимо учитывать не только термоустойчивость продукта и его биологическую природу, но также структурно-механические свойства, от которых зависят сохранение формы и прочности продукта.

Тепловая сушка является теплопотребляющим технологическим процессом, в результате осуществления которого получают товарную или промежуточную продукцию. Реализация этого процесса сопряжена с изменением теплового состояния вещества при регламентированном тепловом воздействии на исходный материал посредством тепло- и массопереноса [29].

Вопросы экономии энергии при тепловой сушке являются частью общей задачей повышения ее эффективности и должны рассматриваться с учетом комплекса факторов определяющих эту эффективность и в конечном счете экономический эффект.

Экономия энергии при сушке неразрывно связана с технологической задачей получения высушенного материала заданного качества. Для ее решения необходима комплексная информация о свойствах исходного материала и об 8 их изменении по мере удаления влаги. Первостепенное значение при этом имеют способ энергоподвода, а также параметры режима сушки.

Интенсификация сушки невозможна без знания закономерностей этого процесса, без глубоких предварительных исследований, как в теоретическом, так и в экспериментальном плане без использования обширного математического аппарата. Процесс сушки сопряжен с рядом специфических трудностей, среди которых основными являются: малая скорость процесса, неравномерность нагрева и сушки, пожароопасность и др.

Эти факторы обусловили специфические требования к сушильным аппаратам и входным параметрам теплоносителя.

Цель настоящей диссертационной работы - на основе экспериментальных исследований гигротермических, теплофизических, физико-механических свойств, а также исследований процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном фильтрующем слое разработать оптимальный энергосберегающий режим ведения процесса, как за счет его интенсификации, так и за счет создания новых высокоэффективных сушильных установок, а также составления программно-логических алгоритмов их управления. Поставленная цель решается в последующих главах диссертации.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исследованы гигротермические свойства пищевых волокон, получены зависимости этих показателей от влажности материала. Определены теплофизические характеристики исследованного продукта. Исследованы некоторые физико-механические свойства (плотность, насыпная плотность, порозность слоя пищевых волокон, углы естественного откоса).

2. На основе морфологического статистического анализа процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном фильтруемом слое поставлена и решена многокритериальная оптимизационная задача, обеспечивающая компромисс минимальным временем сушки, минимумом энергозатрат на получение 1 кг сухого пищевого волокна и минимальной конечной влажностью готового продукта в широком диапазоне режимов сушки. Полученные статистические зависимости между входными и выходными факторами легли в основу создания программно-логических функций системы управления процессом конвективной сушки пищевых волокон.

3. Разработана эмпирическая модель кинетики конвективной сушки пищевых волокон, полученных из боя и хвостиков сахарной свеклы, включающая в свою структуру основные управляющие воздействия (температуру, скорость и влагосодержание сушильного агента), возмущающие воздействия (начальную влажность, высоту слоя и размер частиц пищевых волокон), учитывающая влияние этих факторов на конечную влажность пищевых волокон в процессе сушки как по времени, так и по высоте слоя.

4. Разработан инженерный метод расчета процесса сушки пищевых волокон с учетом ограничений по управляемым переменным, обусловленных получением высушенных пищевых волокон требуемого качества. Метод позволяет определить поля температур и влагосодержаний продукта в процессе конвективной сушки пищевых волокон.

5. Предложена конструкция сушильной установки с активным гидродинамическим режимом.

6. Разработан способ сушки и автоматического управления в замкнутом цикле по сушильному агенту и рекуперацией физического тепла высушенного продукта с применением теплового насоса.

154

1. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1971. - 278 с.

2. Аймухамедова Г.Б. и др. Пектиновые вещества, их структурные особенности, способы получения и идентификации // Изв. АН Киргизской ССР. Химико-технологические и биологические науки. -1990.-№2.-С. 116-119.

3. Аймухамедова Г.Б., Шелухина Н.П. Пектиновые вещества и методы их определения. Фрунзе: Илим, 1964. - 120 с.

4. Алейников В.И. Повышение энергетического КПД в процессах сушки зерна. В кн.: Разработка и внедрение высокоэффективных сушильных установок: Тез. Докл. Республиканского научн. - техн. совещ. - Киев, 1978. - С.16-17.

5. Андрюшенко А.И. Основы технологической термодинамики реальных процессов. М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.

6. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М.: Колос, 1983. - 233 с.

7. Баумштейн И.Т. Автоматизация процессов сушки в химической промышленности. М.: Химия, 1970. - 231 с.

8. Беннет К.О., Майер Дж.Е. Гидродинамика, теплообмен и массооб-мен: Пер.с англ. М., 1966. - 726 с.

9. Бомко A.C. Математическая модель тепло- и массопереноса в подвижном слое дисперсного материала// ИФЖ. 1968. - Т. 14, №1. - С. 94 - 100.

10. Бомко A.C., Жидко В.М. Решение системы уравнений тепло- и массопереноса методом прямых// ИФЖ. 1966. - Т.11, №3. - С. 362 - 366.

11. П.Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, 1986. - 544 с.

12. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров. T.I.-M.: Изд. ИЛ, 1948.-653 с.

13. Ваийнштейн С.Г., Масик A.M. Пищевые волокна в профилактической и лечебной медицине. М.: ВНИИМИ, 1985. - 80с. - (Сер. Терапия: Обзор. Информ.: Вып. 3.)

14. Вайнштейн С.Г., Масик A.M. Пищевые волокна и усвояемость нут-риентов // Вопросы питания. 1984. - №3. - С. 6-12.

15. Волькенштейн B.C. Скоростной метод измерения теплофизических характеристик материалов. // Тепло- массоперенос. Минск, 1962. Т.1. С. 65-69.

16. Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. JL: Энергия. 1971. - 145 с.

17. Гавриленков A.M., Пустыльник Е.И. Эмпирическое описание с помощью интеграла вероятности сушки солода в слое. Изв.Вузов СССР. Пищевая технология, № 1, 1971, С. 136-138.

18. Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых производств. М.: Пищевая пром-сть, 1973. - 528 с.

19. Гинзбург A.C. Технология сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая пром-ть, 1976. - 248 с.

20. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов.-М.: Пищевая промышленность. 1980.-288 с.

21. Гинзбург A.C., Резчиков В.А. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое. М.: Пищевая пром-ть, 1966. - 196 с.

22. Гинзбург A.C., Савина И.М. Массообменные характеристики пищевых продуктов.- М.: Пищевая пром-ть, 1982.- 280 с.

23. Гинзбург A.C., Скверчак В.Д. Современные способы расчета и проектирования процесса сушки зерна. В кн.: Элеваторная промышленность. -М.: ЦНИИТЭИ Мингаза СССР, 1980. С. 75.

24. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая пром-ть, 1979. -199 с.

25. Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1971.-396 с.

26. Гуревич И.Г. Федоров Б.И. Шульман З.П. В сб. "Тепло- и массооб-мен в капилляронопористых телах", "Наука и техника" Минск, 1965.

27. Гусев В.Д., Гильзин В.М. Использование пищевых волокон в питании человека // Хлебопродукты. 1988. - № 12. - С. 39-40.

28. Дакуарт Р.Б. Вода в пищевых продуктах: Пер. с англ. М.: Пищевая пром-ть, 1980.-386 с.

29. Данилов O.JL, Леончик Б.И. Экономия энергии при тепловой сушке. М.: Энергоиздат, 1986. - 136 с.

30. Добкин В.М. Системный анализ в управлении. М.: Химия, 1984. - 224 с.

31. Дубинин М.М. Физико-химические основы сорбционной технологии. ОНТИ, Главная редакция химической литературы, -1935,-536 с.

32. Дудкин М.С. Новые пищевые добавки // Тез.докл.всесоюзн.конф. "Пищевые волокна в рациональном питании человека". Москва, 17-19 ноября 1989.-С. 52-53.

33. Дудкин М.С. Химические основы производства и использования пищевых волокон // Тез.докл.всесоюзн.конф. "Пищевые волокна в рациональном питании человека". Москва, 17-19 ноября 1989. С.7-10.

34. Дудкин М.С. Химические основы производства и использования пищевых продуктов // Тез. докл. 52-ой науч. конф., посвященной 90-летию Одесского технологического института пищевой промышленности. Одесса, 22-25 апр. 1992 г. - 1992. - 123 с.

35. Дудкин М.С., Казанская И.С.,, Базилевский A.C. Пищевые волокна // Химия древесины. 1984. - №2. - С. 3-14.

36. Дудкин М.С., Черно Н.К., Казанская И.С., Вайнштейн С.Г. Пищевые волокна. Киев: Урожай, 1988. - 215 с.

37. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. М.: МАЙН "Наука", 1998.-304 с.

38. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. М.: МАЙН «Наука», 1998. 304с.

39. Дущенко В.П. Свойства материалов как объекта сушки и методы их исследования. В кн.: Интенсификация тепловлагопереноса в процессах сушки. Киев: Наукова думка, 1979. - С. 84-93.

40. Егоров Г.А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна.-М.: Колос, 1973.-264 с.

41. Егоров Г.А. Оптимизация процесса отволаживания зерна пшеницы: Обзорн. информация. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1978. - 30 с.

42. Егорова М.И., Чугунова JI.C., Иванова J1.B. Продукты профилактического назначения на основе сахара. // Сахар, 2000, № 5-6. С. 24-25.

43. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. JL: Агропромиздат, 1987. - 429 с.

44. Жидко В.И. Исследование процесса сушки зерна в связи с его автоматизацией. Автореф. Дисс. . .докт.техн.наук. Одесса, 1970. - 56 с.

45. Жидко В.И. Метод расчета оптимальных параметров сушки зерна. -В сб.: Тепло- и массоперенос. Минск, 1972, Т.6. - С. 174-178.

46. Жидко В.И., Платонов П.Н., Бомко A.C. Математическое описание процесса в шахтных зерносушилках. // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1965, № 5. С. 173-177.

47. Зайченко Ю.П. Исследование операций. Киев: Вшца школа, 1979. - 392 с.

48. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. - 784 с.

49. Киршер О. Научные основы техники сушки. -М.: ИЛ., 1961. 540 с.

50. Красников В.В. Закономерности основы техники сушки влажных материалов. ИФЖ, 1970, Т. 19, №1. - С. 34-41.

51. Кретов И.Т., Лакомов И.В. Сушка пищевых продуктов кондиционированным воздухом// Сб. научн. трудов "Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности". Воронеж: ВГТА. - 1995. - Вып.5. - С. 31.

52. Кретов И.Т., Шевцов A.A., Лакомов И.В. Программно логические функции системы управления теплонасосной сушильной установкой// Изв. вузов. Пищевая технология. - 1998. - №4. - С. 69 - 72.

53. Кретов И.Т., Шевцов A.A., Лакомов И.В. Рациональное использование тепла отработанного сушильного агента// Межрегиональная научно-практическая конф. "Пищевая пром-ть 2000". - Казань. - 1996. - С. 178 - 179.

54. Кретович В.А. Основы биохимии растений. М.: Высшая школа. -1961.-486с.

55. Кривилис С.С. Техника измерения плотности жидкости и твердых тел. -М.: Стандартгиз.

56. Кришер О. Научные основы техники сушки. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. - 539 с.

57. Лебедев П.Д. Сушка инфракрасными лучами.-М.-Л.: Госэнергоиз-дат, 1955.-232 с.

58. Лебедев С.В, Физиология растений. М.: Высшая школа. 1982. - 463 с.

59. Лыков A.B. Ауэрман Л.Я. Теория сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов пищевой промышленности. М.: Пищепромиздат, 1946. - 320 с.

60. Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 471 с.

61. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

62. Лыков A.B. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М. - Л.: Гос-энергоиздат, 1956. - 464 с.

63. Лыков A.B. Явления переноса в капиллярнопористых телах. М, 1954.

64. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М. -Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 536 с.

65. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1989. - 238 с.

66. Михайлов Ю.А. Вопросы сушки топлива на электростанциях. М.: Госэнергоиздат, 1957. - 152 с.

67. Михайлов Ю.А. Кинетика и динамика высокоэффективных методов сушки: Автореф. Дисс. . .докт.техн.наук. Рига, 1963. - 40 с.

68. Михеев Н.С., Михеева И.И. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.-344 с.

69. Молотилин Ю.И., Колесников В.А., Артемьев А.И., Люсый H.A., Городецкий В.О., Павлов П.П. Свекловичные волокна при производстве биологически ценных продуктов. // Сахар, 2000, № 5-6. С. 25-26.

70. Морозов И.А. Пищевые волокна в рациональном питании человека // Тез.докл.всесоюзн.конф. "Пищевые волокна в рациональном питании человека". Москва, 17-19 ноября 1989. - С.3-7.

71. Муштаев В.И. Основные теоретические положения конвективной сушки и уточненные методы расчета. М.: МИХМ., 1971. - 84 с.

72. Муштаев В.И. Теория и расчет сушильных процессов. М.: МИХМ., 1974.- 152 с.

73. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988. - 352 с.

74. Никитина Л.М. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах. М.: 1968. - 492 с.

75. Определение понятия "пищевые волокна" // New Food Ind. 1989. -№5. - С.9-12.

76. Определение физико-механических свойств масличных семян с целью получения данных, необходимых для создания новейших машин и проектирования заводов. Л.: Фонды ВНИИЖа, 1963, 177 с.

77. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия. 1979. - 320 с.

78. Остриков А.Н., Кретов И.Т., Шевцов A.A., Добромиров В.Е. Энергосберегающие технологии и оборудование для сушки пищевого сырья. Воронеж: Изд. ВГУ, 1998. - 334 с.

79. Пат. 2117228 РФ, МКИ6 6А 23 L 1/10, G 05 D 27/00. Способ автоматического управления процессом сушки / И.Т. Кретов, A.A. Шевцов, И.В.

80. Лакомов (РФ). № 96111571/06; Заявлено 04.06.96; Опубл. 10.08.98. Бюл. № 22 // Открытия. Изобретения. - 1998. - № 17. - С. 28.

81. Пат. 2128928 РФ, CI 6А 23 L 1/30, 1/308, 1/29. Способ получения пищевых волокон / В.А. Лосева, Л.Н. Шахбулатова, Т.В. Санина, Ю.В. Ряховский (РФ). № 98106669/13; Заявлено 10.04.98; Опубл. 20.04.99. Бюл. №11.

82. Пектиновые вещества, состав и свойства. М.: ЦНИИТЭИпищером., 1980. 53 с. - Сер. Сахарная пром-стъ: Обзор, информ.: Вып. 23.

83. Пищевые волокна в питании. Sastwood М. /Я. Soc. Dairy Technol. -1989. №2.-S. 33-34.

84. Пищевые волокна, их физические свойства и физиологическая реакция // Ind. alim. 1988. - № 2. - S. 106-108.

85. Плановский А.Н. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М.: Химия, 1979. - 288 с.

86. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982. - 250 с.

87. Попов В.И. Расчет продолжительности сушки пшеницы при переменном режиме / Тр. Ленинградского технол.н-та пищевой пром-ти. Л., 1953, Т.З.-С. 86-90.

88. Попов В.И. Технологические основы проектирования главных машин и аппаратов пивоваренного производства.: Автореф. Дисс. докт. технич. наук.-М.: 1958.-32 с.

89. Потавина B.C. Касаткина Г.Д. Активность полифенолоксидазы пшеницы и ржи // Изв. вузов. Пищ. технология, 1986. - №5.-С. 8-12.

90. Распознавание образов: состояние и перспектива. М.: Радио и связь, 1985. - 104 с.

91. Ребиндер П.А. О формах связи влаги с материалом в процессе сушки. -В сб.: Всесоюзное техническое совещание по сушке. М.: Профиздат, 1958. С. 14-29.

92. Риго Я. Роль пищевых волокон в питании // Вопросы питания. -1982.-№4. С.26-29.

93. Рудинов JI.П. Статистические методы оптимизации химико-технологических процессов. М.: Химия, 1972. - 200 с.

94. Ряховский Ю.В., Шахбулатова JT.H. Пищевые волокна как объект сушки // Тез. докл. и сообщений второй межрегиональной научно-практической конференции "Пищевая промышленность 2000" / Казань 1998. -С. 130-132.

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

96. Скурихин И.М., Паносян И.И. Расчетный метод определения пищевых волокон в продуктах питания // Вопросы питания. 1995. - №1. - С.32-39.

97. Смольский Б.М. В сб. «Тепло- и массоперенос».т II, Минск,1969.

98. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. - 260 с.

99. Сомов A.M. Термообработка дисперсных материалов в барабанно-центробежной сушилке: Автореф. Дисс. . .канд. техн.наук. JL, 1975. - 21 с.

100. Срибнер Н.Т. Анализ движения сыпучих материалов во вращающихся барабанах. Химическая пром-ть, 1979, № 4. С. 232-235.

101. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (полисахариды): Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа. 1978. - 256 с.

102. Стронгин Р.Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах. М.: Наука, 1978. - 240 с.

103. Сысоев В.В. Системное моделирование/ Воронеж, технол. ин-т. -Воронеж, 1991.-80 с.

104. Филоненко Г.К. Кинетика сушильного процесса. М.: Оборон-гиз, 1939.- 138 с.

105. Филоненко Г.К., Гришин М,А., Гольденберг Я.М., Коссек В.К. Сушка пищевых растительных материалов. М.: Пищевая пром-ть, 1971. - 440 с.

106. Фролов ЮГ, Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М : Химия» 1982. - 400 с.

107. Целлюлоза и ее производные/Под ред. J1. Сегала-М.: Мир, 1974.-510с.

108. Цицермас Л.Б. Термодинамические и переносные свойства капиллярно-пористых тел. Оренбург: Южно-Уральское книжное изд-во, 1971. - 256 с.

109. Цой В.А. Исследования гигроскопических свойств и кинетики сушки зерна в установках рециркуляционного типа: Авиореф. Дисс. канд.тех.наук. Москва, 1974. - 19 с.

110. Черено Н.К., Озолина С.А., Кундиловская Т.А. Влияние пищевых волокон на изменения азотистых веществ зернового сырья при экстру-дировании // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997,№ 10

111. Черно Н.К., Дудкин М.С., Липовецкая С.П. и др. Компоненты пищевых волокон характеристика состава, строения, свойств // Тез.докл. всесоюз. конф. «Пищевые волокна в рациональном питании человека» - Москва, 1989.-С. 7-10.

112. Чудновский А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах. М.: Гос-техиздат, 1954. - 444 с.

113. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962. - 452 с.

114. Шадрина Н.Е. Автореферат канд. дисс., Калининский политехнический институт, Калинин. 1974.

115. Шарков В.И., Куйбина Н.И. Химия гемицеллюлоз. М.: Высшая школа, 1972.-440 с.

116. Шахбулатова Л.Н. Переработка сахарной свеклы и ее отходов на пищевые волокна. —Автореф. Дис. .сельхоз.наук. Воронеж, 1998. - 22 с.

117. Шевцов A.A. Развитие научных основ энергосбережения в процессах сушки пищевого растительного сырья (теория, техника, способы производства и управления) Автореф. Дис. .докт.техн.наук. -Воронеж, 1999. - 40 с.

118. Шелухина Н.П Ашубаева З.Д. Пектиновые вещества, их некоторые свойства и производные. Фрунзе: Илим, 1970. - 73 с.

119. Шелухина Н.П. и др. Исследование фракционного состава пектинов сахарной свеклы. Фрунзе: Илем. - 1980. - 100 с.

120. Asp N., Critical evaluation of some suggested methods for assay of dietary fibre //J. Plant Foods. 1979. - vol. 3. - № I -2. - P. 21 -26.

121. Bradburg D., Cull G.M. Structure of the mature Weat Kernel. Cereal chem. 33, 6, 1956.

122. Draper N.R. Ridge analysis of Responie Surfaces// Technometrics, 1973, №4.-P. 183 197.

123. Kopesky J.A. Stanoveni vlakniny // Prumysl potrayin. 1980. - vol. 31. - №9. - S. 539-540.

124. Levin В., Horwitz D. Dietary fiber. Med. Clin. North Amer. - 1979. -vol.63.-№5.-S.1043-1055.

125. Sandberg A.S. Experimental model for in vivo determination of dietary fibre and its effect on the absorption of nutrients in the small intestine. -Brit.J.Nutr., 1981. vol. 45. - № 2. - P. 283-294.

126. Sothgate D.A. Dietary fiber, analysis and food sources // Amer. J. Clin. Nutr.- 1978.-vol.31.-№ 10.-S. 107-110.

127. Spiller G.A., Chernoff M.C. Effect of purified cellulose, pectin and a lowtesidue diet on fecal volatile fatty acids, trarsit time, and fecal weight in humans. Amer.S.Clin.Nur. - 1980. - vol. 33. - № 4. - S. 754-759.

128. Theander O., Aman P. Studies on dietary fibres // Swed. J. Agric. Res. -1979. vol. 9. - №3. - S. 97-106.

129. Trowell H.C. Recent developmets in dietary fibre hypotheses // J. Plant Foods. 1978. Vol. 3. - № 12. P. 18.я2128928

130. На основании Патентного закона Российской Федерации, введенного в действие 14 октября 1992 года, Российским агентством по патентам и товарным знакам выдан настоящий патент на изобретение

131. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН1. Патентообладатель(ли):

132. Одоронефская государственная шехнологп1еская академияпо заявке № 98106669, дата поступления: 10.04.98 Приоритет от 10.04.98

133. Автор(ы) изобретения: Лосева ¿Валентина (Ллександ^овна, ЯЛахбулатова Людмила

134. Николаевна, Санина Шашьяна Здикпифовна, (РяямвокиЖ 90.>иАнктоЬови1

135. Патент действует на всей территории Российской Федерации в течение 20 лет с 10 апреля 1998 г. при условии своевременной уплаты рошлины за поддержание патента в силе

136. Зарегистрирован в Государственном реестре 1 изобретений Российской Федерацииг. Москва, 20 апреля 1999 г.