автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и научное обоснование тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое

На правах рукописи

г;-/, с; /

КАЛАБУХОВ Владимир Михайлович

РАЗРАБОТКА И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ИМПУЛЬСНОМ ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2003

Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии (ВГТА).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Остриков Александр Николаевич Научный консультант - кандидат технических наук, доцент

Калашников Геннадий Владиславович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Магомедов Газибег Омарович кандидат технических наук Чередник Анатолий Иванович Ведущая организация Государственное научное учреждение

(ГНУ) Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (НИИ ТТТТ и СПТ)

Защита диссертации состоится «24» октября 2003 г. в 13— ч. на заседании диссертационного совета Д 212.035.01 при Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394000, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат разослан Г-У .^>-У2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета^

доктор технических наук, профессор,-^ Шевцов

2оау- А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Стабильное снабжение населения Российской Федерации высококачественными, биологически полноценными, экологически безопасными продуктами питания можно обеспечить, развивая производственный потенциал пищевой промышленности.

Влаготепловая обработка пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) является одной из основных технологических стадий производства пищевых концентратов.

Используемое для влаготепловой обработки оборудование характеризуется значительным износом, оно нуждается в модернизации, необходимо создание варочных аппаратов нового поколения для выпуска продукции с заданными свойствами. Это в свою очередь обусловливает необходимость комплексного изучения всех закономерностей осуществления процесса, влияния многочисленных факторов и интенсификации влаготепловой обработки пищевых продуктов, что связано с исследованием кинетики влагопоглощения продуктом.

Недостаточная изученность процессов обработки пищевых продуктов перегретым паром препятствует разработке общей модели расчета процессов, затрудняет выбор оптимальных режимов обработки и сдерживают внедрение этих процессов.

В связи с возрастающей важностью тепловлажностной обработки, ее интенсификации и повышении тепловой эффективности появилась необходимость разработки научно обоснованных технологических режимов процессов варки и сушки.

Теоретические основы тепломассообмена в процессах тепловой обработки и их аппаратурное оформление отражены в работах О. Кришера, Т. Йошида, З.А. Кац, Гинзбурга, Б.С. Сажина, П.С. Куца, Б.И. Леончика, Ю.А. Михайлова, И.Т. Кретова, и др.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры машин и аппаратов пищевых производств (МАГТП) ВГТА на 2001-2005 гг. «Тепло- и массообмен при высокоинтенсивной сушке продуктов животного и растительного происхождения» (№ гос. регистрации 01.200.1 16821) и с планом НИР кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Пе ' ОЭ

(ПАХПП) ВГТА на 2001-2005 гг. «Исследование гидродинамики, тепло- и массообмена в системах: твердое тело - жидкость, твердое тело - газ при течении в каналах разной геометрической формы» (№ гос. регистрации 01.960.006217).

Цель и задачи диссертационной работы: разработка научного обеспечения процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) в импульсном псевдоожиженном слое и повышение эффективности процесса за счет определения рациональных технологических режимов, обеспечивающих экономию теплоэнергетических ресурсов и улучшение качества готовой продукции.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Изучение технологических свойств картофеля, свеклы и моркови, как объекта исследования; систематизация полученных данных и формулировка на их основе теоретических предпосылок и рабочих гипотез по использованию их в производстве.

2. Изучение механизма и основных гидродинамических и кинетических закономерностей процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое.

3. Исследование процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое с целью определения рациональной области изменения технологических параметров.

4. Изучение информации' о кинетике процесса термолиза овощей, полученной методом дифференциально-термического анализа, выявление температурных зон, соответствующих испарению влаги с различной энергией связи и термическому разложению белково-углеводного комплекса.

5. Изучение качественных и количественных изменений углеводного комплекса овощей при тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое методом тонкослойной хроматографии.

6. Разработка математической модели процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое.

7. Разработка конструкции аппарата для тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы. Проведение промышленной апробации предлагаемого способа тепловлажностной обработки.

Научная новизна. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) в импульсном псевдоожиженном слое.

Изучены основные гидродинамические закономерности процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое при использовании в качестве теплоносителя перегретого пара атмосферного давления. Установлено, что коэффициент гидравлического сопротивления слоя частиц продукта X зависит в основном от скорости перегретого пара и практически не зависит от величины удельной нагрузки слоя овощей на решетку.

Изучен механизм и основные кинетические закономерности процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое. Получены уравнения для определения температуры и влагосодержания продукта в периоде прогрева процесса тепловлажностной обработки овощей перегретым паром.

Исследована кинетика процесса термолиза овощей для выявления температурных зон, соответствующих испарению влаги с различной энергией связи и термическому разложению белково-углеводного комплекса.

Изучены качественные и количественные изменения углеводного комплекса овощей при тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое методом тонкослойной хроматографии.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ №№ 2176458, 2179402, 2186509, 2186510, 2202260.

Практическая ценность Разработана энергосберегающая технология получения сушеных картофеля, моркови и свеклы. Определены рациональные параметры процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном

псевдоожиженном слое, позволяющие снизить удельные энергозатраты и повысить качество готовой продукции.

Получены продукты - сушеные овощи, обладающие хорошими потребительскими свойствами и высокой пищевой ценностью.

Разработаны оригинальные конструкции аппаратов для предлагаемой тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (Пат. РФ №№ 2176458, 2179402, 2186509, 2186510, 2202260).

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (с 2001 по 2003 гг.); на 3-й международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания» (Орел, 2000 г.); на международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2001 г.); на всероссийской научно-технической конференции «Пищевая промышленность - XXI век» (Тольятти, 2001 г.); на 3-й международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, Беларусь, 2002 г.); на 1-й международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии» (Москва, 2002 г.).

Работа отмечена премией для молодых ученых администрации Воронежской области за 2002 г.

Результаты работы демонстрировались на 13-й межрегиональной выставке «Продторг» (27-29 марта 2002 г.), на VII межрегиональной выставке «Агропром» (5-7 июня 2002 г.) и награждены дипломами. Соискатель принял участие в конкурсе инновационных проектов в рамках 13-й межрегиональной выставке «Продторг» (27-29 марта 2002 г.) и отмечен дипломом.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 работы, в том числе получено 5 патентов РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 193 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка и 24 таблицы. Список литературы включает 121 наименований, в том числе 54 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние влаготепловой обработки овощей, обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы литературные данные о современном состоянии техники и технологии влаготепловой обработки овощей, об основных направлениях совершенствования технологии тепловлажностной обработки овощей и оборудования. Приведен обзор аппаратов для влаготепловой обработки овощей и представлены их конструкции, выпускаемые в России и за рубежом. Дан анализ достоинств и недостатков математических моделей процессов тепловлажностной обработки овощей. На основании проведенного анализа обоснован выбор объекта исследования, сформулированы задачи диссертационной работы и определены методы их решения.

Во второй главе изложено описание экспериментальной установки для исследования процесса влаготепловой обработки овощей, включающей станину, рабочую камеру с газораспределительной решеткой, парогенератор, парораспределитель, вытяжной диффузор, ротационные дозаторы с регулируемым приводом, переходник, вентилятор с циркуляционным трубопроводом, шкаф управления.

В качестве объекта исследования использовали картофель «Столовый - 19», морковь «Нантская - 4», столовую свеклу «Бордо - 237», которые предварительно очищали, мыли и разрезали на кубики (бхбхб мм). Параметры процесса тепловлажностной обработки овощей изменялись в следующих диапазонах: температура пара 403...443 К; скорость потока пара на входе в слой - 0,8...8,0 м/с; удельная нагрузка продукта на решетку -(15...30) кг/м2.

Слой измельченных овощей представляет собой систему с весьма сложными и многообразными геометрическими характеристиками. Анализ изменения гидравлического сопротивления слоя картофеля в процессе ВТО (рис. 1) указывает на экспоненциальное уменьшение АР, которое обусловлено уменьшением влажности продукта.

Рис. 1. Изменение гидравлического сопротивления слоя картофеля от времени при температуре перегретого пара, К: а - 403; б - 413; в - 423; г - 433; д = 25 кг/м2

Отмечено наличие участка (с 500 с до 950 с - для картофеля; с 400 с до 700 с - для моркови; с 700 с до 1000 с - для свеклы) с незначительным изменением гидравлического сопротивления слоя продукта. Это обусловлено тем, что в этот момент времени изменение влажности продукта незначительно, так как период прогрева, сопровождающийся конденсацией пара, завершен и интенсивного испарения влаги из продукта еще не наблюдается. Изменение АР связано с изменением порозности слоя, влажности и усадкой частиц продукта.

Установлено также, что коэффициент гидравлического сопротивления слоя частиц продукта Я зависит в основном от скорости перегретого пара и практически не зависит от величины удельной нагрузки слоя овощей на решетку (рис. 2).

0,020

' 0,010 0,008

0,006

0,004

\

0,003

0,002

0,001

80 100 200 400 600 1000 1200

Re4 —

Рис. 2. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления слоя исследуемых видов овощей (1 - картофель; 2 - морковь; 3 - свекла) от критерияРейнольдсаRe;. 7„ = 403...433 К; v„ = 0,8...8,0 м/с

Обработка экспериментальных данных позволила определить эту зависимость в виде

где для картофеля - А- 1,0333 и п = 0,97 ; для моркови - А = 1,036 и п = 0,95; для свеклы -А = 1,038 и п = 0,96.

Отклонение расчетных данных по формуле (2.5) от экспериментальных не превышало ± 14 % (рис. 2). В области движения сушильного агента с преобладанием сил инерции (Ле,<2000) коэффициент гидравлического сопротивления Л зависит от скорости пара, удельной поверхности слоя продукта, которая является функцией влагосодержания.

Овощи, высушенные при рациональных технологических режимах, имели следующие коэффициенты объемной усадки: картофель - 0,389; морковь - 0,742; свекла - 3,038. Коэффициент объемной усадки, зависящий от структуры материала и вида связи влаги с ним, был наибольшим для свеклы и наименьшим - для картофеля.

В результате проведенных исследований были определены рациональные технологические режимы процесса тепловлажно-стной обработки овощей: для картофеля (рис. 3); для моркови и для свеклы.

В третьей главе приведены основные закономерности тепло- и массообмена в периоде прогрева процесса тепловлажност-ной обработки овощей.

Используя уравнение энергии для частиц, после ряда преобразований было получено уравнение для определения температуры в периоде прогрева процесса тепловлажностной обработки овощей перегретым паром

где кI - экспериментально определяемый коэффициент.

Сравнение температурных кривых, полученных по расчетной зависимости (2) и на основе экспериментальных данных (рис. 4), показывает адекватность расчетных и экспериментальных значений с погрешностью ±6 %.

Л = А/Яеп,

(1)

Г/ =—1п0,97+к1 с2к

(2)

8,0 м/с 6,0

4Э.1

К

443

4,0

433

2,0

423

600 1200 т

413

1800 с 2400

600 1200 т

ю3

кг с

аи

¿X

1800 с 2400

Рис. 3. Кинетические зависимости процесса сушки кубиков картофеля при рациональных режимных параметрах

343

323

3 ! ь ----

- 2 1-о-Т=413 К 2- Т=423 К 3- о- Т=433 К

о ИЧ - 1 .

О

120

240

Рис. 4. Сравнение расчетных и экспериментальных данных изменения температуры картофеля в периоде прогрева при сушке перегретым паром с температурой, К: 1 — 413; 2 — 423; 3 - 433; _- расчетные кривые;

о • а - экспериментальные точки

Используя уравнение энергии для частиц, после ряда преобразований было получено уравнение для определения влагосо-держания в периоде прогрева процесса ТВО овощей перегретым паром

? Л -1

и = (ин+1)к2

+и„,

(3)

V У

где значения к2 - экспериментально определяемый коэффициент.

Сравнение расчетных значений влагосодержания овощей (картофеля, моркови, свеклы) в периоде прогрева и продолжительности прогрева с соответствующими экспериментальными данными показывает (рис. 5), что средняя погрешность расчета по формуле (3) не превышает ± 9 %.

4,0,1

- Т=413 К 1

- ТЧ23 К О

•«"К О

2

а •

У

3

- - _ _____

300

450

600

Рис. 5. Сравнение расчетных и экспериментальных данных изменения влагосодержания картофеля в периоде прогрева при сушке перегретым паром с температурой, К: 1 - 413; 2 - 423; 3 - 433; _- расчетные кривые;

о • о - экспериментальные точки

Скорость сушки N в периоде постоянной скорости сушки

М = В(Тп-Т,)% й„, (4)

где В ,а - эмпирические коэффициенты.

Формула (4) справедлива в следующих интервалах изменения параметров: температуры перегретого пара Т„ = 403...443 К; скорости перегретого пара у = 1,9...2,1 м/с; начального влагосо-держания Ц, = 3,55... 10,11 кг/кг; величине отношения объема площади исследуемого образца Яг = 0,000966 м3/м2.

Обработка экспериментальных данных позволила получить критериальное уравнение

Ш = ИЕеЧ Рг°-33(Тп /Тя/, (5)

где значения постоянной И и показателей степеней п и г для исследуемых видов овощей определялись экспериментально.

Уравнение (5) справедливо для интервала изменения чисел Рейнольдса Яеэ = 485...3167 (у = 0,8...8,0 м/с) и температурного симплекса (Т/Г,) = 1,3... 1,7. Среднеквадратичное отклонение опытных точек не превышало ± 12,3 %.

В четвертой главе проведены исследования по комплексной оценке качества сушеных овощей (картофеля, моркови, свеклы). Они были исследованы по органолептическим и физико-химическим и микробиологическим показателям качества. Установлено, что они содержат больше ценных питательных веществ, чем овощи, приготовленные по традиционной технологии.

Для получения информации о кинетике процесса термолиза овощей был использован дифференциально-термический анализ. Дериватограммы картофеля, свеклы и моркови имели характеристические температуры ступеней гидратации, деструкции веществ и температурные интервалы устойчивости промежуточных соединений, определяемые пиками эндотермических эффектов, сопровождающихся испарением влаги и возможным отделением газообразных фракций (таблица).

Для получения данных о механизме влагоудаления, определения температурного интервала и количества влаги, десорбиро-ванного примерно с одинаковой скоростью, использовали кривую в координатах «(-^а) - (103/Т)». Зависимость (~/£а) от величины обратной температуре {1<?Л) (рис. 6) выполнена для интервала

291...518 К, так как именно в этом температурном интервале наиболее интенсивно происходят процессы дегидратации и термического разложения.

Таблица

Кинетические температурные характеристики процесса

Кинетические характеристики процесса Картофель «Столовый-19» Свекла «Бордо-237» Морковь <Нантская-4»

Температура начала эндотермического эффекта, К 328...338 343... 348 338...343

Температура пика эндотермического эффекта, К 378 418 396

Температура окончания эндотермического эффекта, К 408...413 473...478 448...453

На кривых (рис. 6) отчетливо видны четыре линейных участка для каждого из исследованных продуктов. Это свидетельствует о том, что каждой из ступеней дегидратации соответствует о ступенчатом испарении воды с различной энергией связи или про-

1 ооо/т-

Рис. 6. Зависимость -^а от величины (103/Т): 1 - картофель; 2 - морковь; 3 - свекла

При температуре до 293...303 К происходит нагрев и удаление слабосвязанной воды, находящейся в межпоровом пространстве продукта. При температуре 373 К осуществляется разрушение связи «вода - вода», а при 378...415 К удаляется адсорбционно связанная влага. В интервале температур для картофеля -393...398 К, свеклы-418...423 К, моркови-408...418 К наблюдается разложение веществ продуктов и начало удаления химически связанной воды. Вода, выделяющаяся на второй ступени, прочно связана с продуктом (участок ВС кривых 1 - 3 на рис. 6). В интервале температур около 378...443 К завершается удаление физико-механической связанной воды и начинается высвобождение незначительной части слабосвязанной адсорбционной влаги внеш-них полимолекулярных слоев внутри частиц продукта, а с температуры 395...443 К наблюдается деструкция веществ.

Третья ступень дегидратации (участок CD кривых 1 - 3 на рис. 6) соответствует удалению сильносвязанной воды, гидрати-рующей активные группы сухих веществ.

На четвертой ступени (участок DE кривых 1 - 3 на рис. 6) завершается преобразование и разрушение структуры углеводов и органических кислот, содержащихся, в основном, в виде крахмала (в картофеле около 15 %, моркови - 0,2 % и свекле - 0,1 %) и моно- и дисахаридах (в картофеле около 1,3 %, моркови - 7,0 % и свекле - 9,0 %).

Эндотермический эффект в интервале температур 378...418 К, сопровождающийся окончанием интенсивной потери массы, соответствует высвобождению молекул воды с физико-химической связью и удалению газообразных фракций. При температуре картофеля свыше 393...398 К, моркови 408...418 К и свеклы 418...423 К наблюдается начало распада веществ данных растительных продуктов.

Для оценки изменений углеводов в овощах использован метод тонкослойной хроматографии, который показал снижение массовой доли моно- и дисахаридов при влаготепловой обработке картофеля и свеклы. Наиболее интенсивные изменения углеводов отмечены в свекле - фруктоза, глюкоза и сахароза снижаются, по сравнению с контрольным образцом, при обработке по предлагаемой технологии, соответственно, в 36, 24 и 13 раз, а при обра-

ботке по заводской технологии - в 55, 90 и 15 раз. Данное значительное изменение моно- и дисахаридов в свекле объясняется большей, по сравнению с картофелем и морковью, термолабильностью клетчатки (целлюлозы), являющейся основной частью клеточных оболочек растений, а также присутствием производных углеводов - пектиновых веществ, которых в сырой свекле больше почти в 2 раза.

При влаготепловой обработке картофеля по предлагаемой технологии по сравнению с заводским образцом, содержание фруктозы снижается в 1,4 раза, при обработке в воде - в 2,5 раза. Глюкоза снижается, соответственно, в 4,8 раза и 21 раз, сахароза - в 16 и 50 раз.

В пятой главе приведена разработанная методика инженерного расчета варочно-сушильных аппаратов. В результате проведенных исследований были разработаны конструкции установки для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов (Пат. № 2176458) (рис. 7) и установки для гидротермической обработки пищевых продуктов (Пат. № 2179402).

Основные выводы и результаты

1. На основании системного подхода проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработана энергосберегающая технология тепловлаж-ностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) в импульсном псевдоожиженном слое, основанная на использовании перегретого пара атмосферного давления в качестве теплоносителя, и обеспечивающая высокую эффективность процесса, экономию теплоэнергетических ресурсов и улучшение качества готовой продукции.

2. Изучены основные гидродинамические закономерности процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое при использовании в качестве теплоносителя перегретого пара атмосферного давления. Установлено, что коэффициент гидравлического сопротивления зависит в основном от скорости перегретого пара и практически не зависит от величины удельной нагрузки слоя овощей на решетку.

Готовый проект

б в

Рис. 7. Установка для влаготешловой обработки: а - общий вид; б - узел крепления пластин; в - механизм привода цилиндра; 1 - корпус; 2 -решетка; 3 - бункер загрузки; 4 - бункер выгрузки; 5 - воздуховод; 6 - парораспределитель; 7 - цилиндр; 8 - форсунка; 9 - кулисный механизм; 10 - патрубок для отвода теплоносителя; 11 -шланг; 12 - дозатор; 13 - ступица; 14,

16 - оси; 15 - втулка; 17 - пластины; 18 - шарнирное закрепление; 19 -каркас; 20 - бункер выгрузки; 21 - штанга; 22 - направляющие; 23 - ролики

3. Изучен механизм и основные кинетические закономерности процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое. Выявлено, что основными факторами, влияющими на протекание процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое, являются: температура перегретого пара, скорость перегретого пара и частота пульсаций потока пара. Получены уравнения для определения температуры и влаго-содержания продукта в периоде прогрева процесса тепловлажностной обработки овощей перегретым паром. Определены следующие рациональные режимы тепловлажностной обработки овощей: температура перегретого пара 413...423 К; скорость перегретого пара 0,8...3,7 м/с; эквивалентный диаметр 7,44-10"3 м.

5. Изучены качественные и количественные изменения углеводного комплекса овощей при их тепловлажностной методом тонкослойной хроматографии. Отмечено возрастание идентифицированных моно- и дисахаров, которое обусловлено гидролизом низкомолекулярных олигосахаридов под действием амилолитиче-ских ферментов в условиях повышенной температуры. В картофеле, свекле и моркови повысилось содержание фруктозы, соответственно, в 1,8, 1,5 и 1,3 раза, глюкозы - в 5, 3,9 и 1,35 раза, сахарозы-в 3, 1,2 и 5 раз.

6. Исследована кинетика процесса термолиза овощей, что позволило выявить температурные зоны, соответствующие испарению влаги с различной энергией связи и термическому разложению белково-углеводного комплекса.

7. Исследованы органолептические, физические, химические и микробиологические показатели качества готовых продуктов (картофеля, свеклы и моркови). Подтверждено, что они содержат больше ценных питательных веществ, чем овощи, приготовленные по заводской технологии.

8. Разработаны оригинальные конструкции аппаратов для тепловлажностной обработки овощей. Проведены производственные испытания способа тепловлажностной обработки овощей перегретым паром на ОАО «Грязинский пищекомбинат» (г. Грязи Липецкой обл.), которые подтвердили высокую эффективность разработанных технологических режимов. Ожидаемый экономический эффект от его промышленного внедрения составит 249 тыс. р./год.

Условные обозначения:

Т, Тн, Тп, Ts - температура соответственно продукта, начальная, перегретого пара и насыщения, К; с - удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг- К); ги - теплота фазового перехода (удельная теплота парообразования), кДж/кг; е - критерий фазового превращения; / - энтальпия продукта кДж/кг; s-г/ СК0Н(> = А; Л - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К); Nu ~ а D/Л - критерий Нуссельта; Pr = v/a - критерий Пран-дтля; Re = v d р/ц - критерий Рейнольдса; U, U„ - влагосодержание соответственно продукта, текущее, начальное, кг/кг; АР - перепад давления, Па; v- скорость, м/с;г- время, с; Д ¿/-диаметр, м; р- плотность, кг/м3; ¡л - коэффициент динамической вязкости, Па-с; а - коэффициент температуропроводности, м2/с.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Остриков А.Н. Разработка многофункционального аппарата для комплексной обработки пищевых продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. // Техника машиностроения. - 2002. - № 4. -С. 94-97.

2. Остриков А.Н. Многоуровневое управление процессом тепло-влажностной обработки зерновых продуктов / Остриков А.Н., Шевцов A.A., Калабухов В.М., Зотов А.Н. И Автоматизация и современные технологии. - 2002. - № 9. - С. 9 - 12.

3. Калашников Г.В. Кинетика процесса влаготепловой обработки круп при производстве пищевых концентратов / Калашников Г.В, Остриков А.Н., Калабухов В.М. // Доклады РАСХН. - 2003 ,-№1.-С.51-55.

4. Остриков А.Н. Динамика качественных изменений в картофеле и овощах при влаготепловой обработке/Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.МУ/Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - № 7. - С. 24 -26.

5. Остриков А.Н. Методология разработки оборудования нового поколения дня влаготепловой обработки сыпучих пищевых продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. // Продовольственный рынок и проблемы здорового питания: Материалы III междунар. науч.-практич. конф. / Орловский гос. технол. ун-т. - Орел, 2000. - С. 346 - 349.

6. Остриков А.Н. Концептуальные основы достижения рациональных влаготепловых процессов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: Мате-

Ü14 5 7 80 ,

риалы междунар. науч.-техн. конф. / СПбГУНиПТ. - Санкт-Петербург, I \ (Г 745 2001.-С. 151-152. ^(Ь

7. Остриков А.Н. Определение белков и углеводов при влаготепло-вой обработке картофеля / Остриков А.Н., Капабухов В.М. // Аналитика и аналитики: I междунар. форум. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 2003 г.-С.458.

8. Остриков А.Н. Разработка конструкции установки для гидротермической обработки пищевых сыпучих продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Капабухов В.М. // Техника и технология пищевых производств: Материалы III междунар. науч.-техн. конф. / Могилев, гос. технол. ин-т. -Могилев, 2002. - С. 218 - 219.

9. Пат. № 2176458 Россия, МКИ6 А 23 L 1 /10. Установка для влаготе-пловой обработки пищевых сыпучих продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. - № 2000115430/13; Заявл. 14.06.2000; Опубл.

10.12.2001, Бюл. № 34 // Изобретения. Полезные модели. -2001. -№ 34.

10. Пат. № 2179402 Россия, МКИ7 А 23 N 12/04, А 23 L 1/10. Установка для гидротермической обработки пищевых продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. - № 2000121396/13; Заявл. 18.08.2000; Опубл.

20.02.2002, Бюл. № 34 // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - № 5.

П. Пат. № 2186509 Россия, МКИ7 А 23 N 12/00, А 23 L 1/212, 1/10. Полифункциональный аппарат для обработки пищевых продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. - №2000131808/13; Заявл. 18.12.2000; Опубл. 10.08.2002, Бюл. № 22 // Изобретения. Полезные модели.-2002.-№22.

12. Пат. № 2186510, Россия, МКИ7 А 23 N 12/00, А 23 L 1/10. Установка для влаготешгавой обработки сыпучих продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. - № 2001107711/13; Заявл. 22.03.2001; Опубл. 20.08.2002, Бюл. № 22 // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - № 22.

13. Пат. №2202260, МКИ7 А 23 N 12/00, А 23 L 1/10. Установка для влаготепловой обработки / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. -№ 2001127452/13; Заявл. 09.10.2001; Опубл. 20.04.2003, Бюл. №11// Изобретения. Полезные модели. - 2003. -№11.

16-

Подписано в печать 19.09.2003. Формат 60x84 / Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. ЗаказЗ^^

Воронежская государственная технологическая академия (ВГТА) Участок оперативной полиграфии Адрес академии и участка оперативной полиграфии 394000 Воронеж, пр. Революции, 19

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Г л а в а 1. Современное состояние теории, техники и технологии тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья.

1.1. Системная оценка картофеля, свеклы и моркови как объекта исследования, их свойства. ф 1.2. Краткий обзор техники и технологии тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья.

1.3. Технологические основы процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья.

1.4. Технологические основы обработки овощей растворами кислот и овощей.

1.5. Анализ закономерностей процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья.

1.6. Обоснование использования импульсного псевдоожиженш ного слоя для обработки пищевого растительного сырья.

Анализ литературного обзора и задачи исследования.

Г л а в а 2. Исследование процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы.

2.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов.

2.2. Исследование гидродинамики слоя овощей, продуваемого перегретым паром.

2.3. Исследование кинетики процесса тепловлажностной 64 обработки овощей перегретым паром.

2.4. Рациональные режимы процесса тепловлажностной обработки овощей перегретым паром.

Г л а в а 3 Основные закономерности тепло- и массообмена процесса тепловлажностной обработки овощей.

3.1. Теплообмен в периоде прогрева процесса тепловлажностной обработки овощей.

3.2. Теплообмен в периоде постоянной и убывающей скорости сушки овощей.

Глава 4 Комплексная оценка качества картофеля, свеклы и моркови.

4.1. Исследование показателей качества картофеля, свеклы и моркови.

4.2. Исследование картофеля, свеклы и моркови методом 126 дифференциально-термического анализа.

4.3. Определение содержания углеводов в картофеле и овощах при тепловлажностной обработки методом тонкослойной хроматографии.

Г л а в а 5. Разработка конструкций аппаратов для влаготепловой ; обработки овощей.

5.1. Методика расчета аппарата для влаготепловой обработки овощей.

5.2. Разработка конструкций аппаратов для влаготепловой обработки овощей.

Стабильное снабжение населения Российской Федерации высококачественными, биологически полноценными, экологически безопасными продуктами питания можно обеспечить, развивая производственный потенциал пищевой промышленности.

Несовершенство оборудования для влаготепловой обработки отражается на качестве выпускаемой продукции, создает дополнительные технологические затруднения при соблюдении технологических режимов влаготепловой обработки, вызывает необходимость введения вспомогательных операций для достижения требуемого качества готовой продукции, что приводит к увеличению себестоимости продукта [1,2].

В связи с все более возрастающей важностью тепловой обработки пищевого растительного сырья, интенсификации и повышения тепловой эффективности появилась необходимость разработки научно обоснованных технологических режимов обработки и автоматизированных методов их контроля и управления.

Однако отечественные предприятия по многим технико-экономическим показателям уступают зарубежным из-за недостаточного материально-технического обеспечения, отсталости технической базы и низкого качества сырья. Для них характерны низкие темпы технического развития и значительная доля старого, изношенного оборудования. Удельный вес изношенного оборудования, находящегося в эксплуатации свыше 10 лет, составил 35 %. Обновление парка оборудования в настоящее время не превышает 3.4 % вместо необходимых 8. 10 % в год. Крайне низкими темпами осуществляется замена устаревшего оборудования: износ основных производственных фондов в 1993 г. составил 34 %, в 1994 г. - 49 %, а в 2002 г. - свыше 50 % [64]. В тоже время в обеспечении населения продовольствием наблюдается все большая зависимость от импортных товаров [29, 38].

Важное значение среди производимых продуктов питания занимают пищевые концентраты. Увеличение потребления пищевых концентратов объясняется повышенными сроками их хранения, необходимостью более равномерного обеспечения ими населения в течение года и освоения отдаленных районов Крайнего Севера и Дальнего Востока. Рост производства концентратов и полуфабрикатов объясняется также быстрым ростом городов, концентрацией в них большого количества населения, развитием туризма и т.д. [23, 24, 44].

Несмотря на высокие темпы роста производства пищеконцентратов, уровень их потребления в Российской Федерации значительно отстает от уровня, достигнутого в развитых странах.

Влаготепловая обработка пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) является одной из основных технологических стадий производства пищевых концентратов. Она составляет в пищеконцентратной промышленности не менее (25.30) % общих энергозатрат при производстве пищевых концентратов и до (35.45)% себестоимости конечного продукта.

Используемое для влаготепловой обработки оборудование характеризуется значительным износом, оно нуждается в модернизации, необходимо создание варочно-сушильных аппаратов нового поколения для выпуска продукции с заданными свойствами. Это в свою очередь обусловливает необходимость комплексного изучения всех закономерностей осуществления процесса, влияния многочисленных факторов и интенсификации влаготепловой обработки пищевых продуктов, что связано с исследованием кинетики влагопоглощения продуктом.

В соответствии с Федеральной программой машиностроения для АПК России предусматривается создание около 2,5 тыс. видов нового оборудования для пищевой и перерабатывающей отрасли. Для обновления производственных фондов перерабатывающей промышленности необходимо свыше 6 тыс. наименований оборудования. Поэтому главная цель основных направлений приоритетных прикладных научных исследований в промышленности - коренным образом изменить и усовершенствовать технологию пищевых производств, чтобы резко повысить эффективность комплексной переработки сельскохозяйственного сырья, увеличить выпуск высококачественных продуктов питания.

Несовершенство варочно-сушильного оборудования отражается на качестве выпускаемой продукции, создает дополнительные технологические затруднения при соблюдении режимов варки, вызывает необходимость введения вспомогательных операций для достижения требуемого качества готовой продукции, что приводит к увеличению себестоимости продукта.

В связи с возрастающей важностью тепловлажностной обработки, ее интенсификации и повышении тепловой эффективности появилась необходимость разработки научно обоснованных технологических режимов процесса варки и сушки. Интенсификация процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) связана с разработкой высокоэффективного оборудования и базируется на глубоком изучении и применении теории тепло- и массопереноса.

Теоретические основы тепломассообмена в процессах тепловой обработки и их аппаратурное оформление отражены в работах А.С. Гинзбурга, А.В. Лыкова, З.А. Кац, Б.С. Сажина, В.И. Муштаева, В.В. Куцаковой, П.С. Куца, Б.И. Леончика, Ю.А. Михайлова, И.Т. Кретова, А.Н. Острикова, С.Т. Антипова и др.

Из зарубежных исследователей, работающих в этом направлении, следует отметить О. Кришера, Т. Иошида, Т. Хиодо, Р. Тоеи, М. Лазара и др.

Развитие теории, техники и технологии тепломассообменных процессов подготовили условия для научного подхода к решению проблемы создания энергосберегающих технологий, рациональных конструкций варочных аппаратов и способов управления процессом варки, обеспечивающих наименьшие потери тепла и электроэнергии.

Для обеспечения темпов развития перерабатывающей промышленности необходима разработка новых и совершенствование существующих технологий и оборудования для их реализации в кратчайшие сроки.

Основным направлением является создание высокоэффективных машин и аппаратов, обеспечивающих полную автоматизацию и механизацию технологических процессов.

Актуальность работы. Пищевые концентраты, важным компонентом которых являются овощи и картофель, относятся к группе продуктов питания, пользующихся широким спросом у населения. Важнейшим этапом в производстве сушеных картофеля и овощей (моркови, свеклы) является процесс тепловлажностной обработки, от режимов проведения которого зависят качественные показатели готовой продукции, являющиеся результатом биохимических, физических и коллоидно-химических изменений. Тепловлажностная обработка отражается не только на качестве готового продукта, но и на технико-экономических показателях процесса. Актуальность процесса тепловлажностной обработки овощей еще более очевидна, если учесть, объемы потребления этих видов овощей населением. В этой связи возникает необходимость в проведении тепловлажностной обработки овощей в оптимальных режимах, при которых технологические параметры процесса должны изменяться в зависимости от показателей качества поступающего на переработку сырья. При этом конструкции варочных аппаратов должны быть максимально адаптированы к оптимальным условиям проведения процесса, обусловленных экономической целесообразностью и получением продуктов высокого качества.

В основе тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) лежат сложные биохимические и физико-химические процессы, сопровождающиеся окислительными, неферментативными и пирогенетическими изменениями одних веществ, взаимопревращениями и распадом других и полным исчезновением третьих. При этом образуются новые компоненты, обуславливающих органолептические и физико-химические показатели готовой продукции. Эти изменения являются результатом воздействия на сырье комплекса физических, гидродинамических и теплофизических процессов, важнейшим из которых является тепловлажностная обработка.

Таким образом, тепловлажностная обработка овощей с целью получения высококачественных продуктов является актуальной задачей, имеющей важное теоретическое и прикладное значение.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры машин и аппаратов пищевых производств (MAliil) Воронежской государственной технологической академии по теме «Тепло- и массообмен при высокоинтенсивной сушке продуктов животного и растительного происхождения» (№ гос. регистрации 01.200.116821), а также по теме НИР кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ВГТА на 2001-2005 гг. «Исследование гидродинамики, тепло- и массообмена в системах: твердое тело — жидкость, твердое тело - газ при течении в каналах разной геометрической формы» (№ гос. регистрации 01.960.006217).

Цель диссертационной работы: разработка научного обеспечения процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) в импульсном псевдоожиженном слое и повышение эффективности процесса за счет определения рациональных технологических режимов, обеспечивающих экономию теплоэнергетических ресурсов и улучшение качества готовой продукции.

Научная новизна. Обоснована целесообразность использования импульсного псевдоожиженного слоя для тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови).

Определены гидродинамические характеристики псевдоожиженного слоя картофеля, свеклы и моркови, позволяющие обеспечить стабильное поддержание заданных технологических режимов.

Установлены кинетические закономерности процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) в импульсном псевдоожиженном слое.

Выявлены температурные зоны, которые соответствуют испарению влаги с различной энергией связи и термическому разложению белково-углеводного комплекса.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработано математическое обеспечение процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое. Определены рациональные параметры процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое, позволяющие снизить удельные энергозатраты, повысить качество готовой продукции.

Разработаны оригинальные конструкции аппаратов для тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое.

Исследованы органолептические, физические, химические и микробиологические показатели качества пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови). Экспериментально подтверждено, что они содержат больше ценных питательных веществ, чем овощи, приготовленные по традиционной технологии.

Новизна технических решений защищена пятью патентами РФ №№ 2176458, 2179402, 2186509, 2186510, 2202260.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (с 2001 по 2003 гг.); на 3-й международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания» (Орел, 2000 г.); на международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2001 г.); на всероссийской научно-технической конференции «Пищевая промышленность — XXI век» (Тольятти, 2001 г.); на 3-й международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, Беларусь, 2002 г.); на 1-й международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии» (Москва,

2002 г.).

Работа отмечена премией для молодых ученых администрации Воронежской области за 2002 г.

Результаты работы демонстрировались на 13-й межрегиональной выставке «Продторг» (27-29 марта 2002 г.), на VII межрегиональной выставке «Агро-пром» (5-7 июня 2002 г.) и награждены дипломами. Соискатель принял участие в конкурсе инновационных проектов в рамках 13-й межрегиональной выставке «Продторг» (27-29 марта 2002 г.) и отмечен дипломом.

Представленная диссертационная работа обобщает новые результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое, проведенных непосредственно автором и при его участии под руководством д.т.н. профессора А.Н. Острикова. Автор выражает благодарность за плодотворное сотрудничество Органу сертификации и стандартизации пищевых продуктов при ВГТА (руководитель - доцент Черемушкина И.В.), доценту кафедры неорганической химии И.В. Кузнецовой, доц. кафедры технической механики Г.В. Калашникову за консультации в области технологии обработки пищевых продуктов паром.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основании системного подхода проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработана энергосберегающая технология тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья (картофеля, свеклы и моркови) в импульсном псевдоожиженном слое, основанная на использовании перегретого пара атмосферного давления в качестве теплоносителя, и обеспечивающая высокую эффективность процесса, экономию теплоэнергетических ресурсов и улучшение качества готовой продукции.

2. Изучены основные гидродинамические закономерности процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое при использовании в качестве теплоносителя перегретого пара атмосферного давления. Установлено, что коэффициент гидравлического сопротивления зависит в основном от скорости перегретого пара и практически не зависит от величины удельной нагрузки слоя овощей на решетку.

3. Изучен механизм и основные кинетические закономерности процесса тепловлажностной обработки картофеля, моркови и свеклы в импульсном псевдоожиженном слое. Выявлено, что основными факторами, влияющими на протекание процесса тепловлажностной обработки пищевого растительного сырья в импульсном псевдоожиженном слое, являются: температура перегретого пара, скорость перегретого пара и частота пульсаций потока пара. Получены уравнения для определения температуры и влагосодержания продукта в периоде прогрева процесса тепловлажностной обработки овощей перегретым паром. Определены следующие рациональные режимы тепловлажностной обработки овощей: температура перегретого пара 413.423 К; скорость перегретого пара 0,8.3,7 м/с; эквивалентный диаметр 7,44-10" м.

5. Изучены качественные и количественные изменения углеводного комплекса овощей при их тепловлажностной методом тонкослойной хроматографии. Отмечено возрастание идентифицированных моно- и дисахаров, которое обусловлено гидролизом низкомолекулярных олигосахаридов под действием амилолитических ферментов в условиях повышенной температуры. В картофеле, свекле и моркови повысилось содержание фруктозы, соответственно, в 1,8, 1,5 и 1,3 раза, глюкозы - в 5, 3,9 и 1,35 раза, сахарозы — в 3, 1,2 и 5 раз.

6. Исследована кинетика процесса термолиза овощей, что позволило выявить температурные зоны, соответствующие испарению влаги с различной энергией связи и термическому разложению белково-углеводного комплекса.

7. Исследованы органолептические, физические, химические и микробиологические показатели качества готовых продуктов (картофеля, свеклы и моркови). Подтверждено, что они содержат больше ценных питательных веществ, чем овощи, приготовленные по заводской технологии.

8. Разработаны оригинальные конструкции аппаратов для тепловлажностной обработки овощей. Проведены производственные испытания способа тепловлажностной обработки овощей перегретым паром на ОАО «Грязинский пищекомбинат» (г. Грязи Липецкой обл.), которые подтвердили высокую эффективность разработанных технологических режимов. Ожидаемый экономический эффект от его промышленного внедрения составит 249 тыс. р./год.

1. Абельцева Н. В. Современное состояние отрасли по производству продуктов питания из картофеля // Пищ. пром-сть. — 1997. - № 9. - С. 54-56.

2. Абельцева Н. В. Оборудование для производства продуктов из картофеля // Пищ. пром-сть. 1997. - № 10. - С. 58.

3. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. — Л.: Химия, 1968. — 512 с.

4. Бачурская А.Д., Гуляев В.Н. Пищевые концентраты. Современная технология. -М.: Пищевая пром-сть, 1976. — 335 с.

5. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. — М.: Наука, 1986.-544 с.

6. Броунштейн Б.И., Фишбейн Г.А. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах. — Л.: Химия, 1977. 279 с.

7. Воронцов Е.Г., Тананайко Ю.М. Теплообмен в жидкостных пленках. -Киев: Техника, 1972. 186 с.

8. Ганжа В.Л., Журавский Г.И. Тепломассоперенос в зоне конденсации фильтрующегося в дисперсном слое пара // ИФЖ. 1984. - Т.46, № 3. - С.438-441.

9. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.560-96. М.: Изд-во стандартов, 1996. - 269 с.

10. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. — М.: Пищевая пром-сть, 1973. — 528 с.

11. Гинзбург А.С., Савина И.М. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1982. - 280 с.

12. Гинзбург А.С., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристика пищевых продуктов: Справочник. М.: Агропромиздат, 1990. — 287 с.

13. Глинский В.А., Протодьяконов И.О., Чесноков Ю.Г. Экспериментальное исследование крупномасштабных пульсаций псевдоожиженного слоя // Журнал Прикладной химии. 1980. - Т.53, №11.- С.2466-2471.

14. Грачев Ю.П., Тубольцев А.К., Тубольцев В.К. Моделирование и оптимизация тепло- и массообменных процессов пищевых производств. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. — 216 с.

15. Гуляев В.Н., Кондратьев В.И., Захаренко Т.С., Роенко Т.Ф. Технология крупяных концентратов. М.: Агропромиздат, 1989. — 200 с.

16. Заявка № 0893068 ЕПВ, МПК6 А 23 L 1/2165, 1/01. Dehydratisierte Kartoffelstuckchen und Verfahren zu deren Derstellung: / Albisser Priscilla, Boehler Guido, Schiess Beatrix; Zweifel Pomy-Chips AG. № 97112718.8; Заявл. 24.07.97; Опубл. 27.01.99.

17. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов). М.: Машиностроение, 1983.-531 с.

18. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. — М.: Энергия, 1977.240 с.

19. Исследование теплофизических характеристик картофеля при длительном хранении в малом хранилище / Узаков Г. Н., Теймурханов А. Т., Вардияшвили А. Б., Захидов Р. А. // Хранение и переработка сельхозсырья. — 1999. № 2. - С. 59-60.

20. Калашников Г.В. Совершенствование процесса гидротермической обработки и варки круп с использованием перегретого пара атмосферного давления. Дисс. канд. техн. наук, Воронеж, 1991. - 250 с.

21. Калашников Г.В., Остриков А.Н. Ресурсосберегающие технологии пищевых концентратов. Воронеж: ВГУ, 2001. - 355 с.

22. Кац З.А. Производство сушеных овощей, картофеля и фруктов. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. - 216 с.

23. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991. - 431 с.

24. Коптелов К. А. Картофель // Мороженое и замороженные продукты. — 1999.-№4.-С. 26-28.

25. Кретов И.Т., Кравченко В.М., Остриков А.Н., Назаров С.А. Интенсификация процесса сушки овощей и круп. М.: АгроНИИТЭШ И1, 1986. - С. 125. — (Сер. 18. Консервн., овощесуш. и пищеконц. пром-сть. Обзор, информ. Вып. 1).

26. Кретов И.Т., Остриков А.Н., Кравченко В.М. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности: Учебник. — Воронеж. Изд-во ВГУ, 1996. - 448 с.

27. Кудряшева А.А., Елисеева Л.Г., Иванова Е.В. Влияние сортовых особенностей и физиологического возраста на пищевую ценность, товарное качество и сохраняемость корнеплодов моркови // Хранение и переработка сельхозсырья.-1997.-№ 1.-С. 16-17.

28. Куницына М. Справочник технолога плодоовощного производства / С.-Пб.: ПрофиКС, 2001.-478 с.

29. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справ, пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 365 с.

30. Куц П.С., Гринчик Н.Н. Численное моделирование процесса увлажнения пористой гранулы паром. В сб.: Тепло- и массоперенос: от теории к практике. - Минск: ИТМО им. А.В. Лыкова АН БССР, 1984. - С.25-27.

31. Лаврушина Ю.А., Филичкина В.А., Иванов А.А., Шпигун О.А. Определение органических кислот и Сахаров в водных экстрактах крупяных изделий методом ионоэксклюзионной хроматографии // Хранение и переработка сель-хозсырья, 1999. -№ 7. С. 27-30.

32. Лыков А.В. Тепломассообмен. — М.: Энергия, 1978. 479 с.

33. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 470 с.

34. Малахов Н.Н., Горбачев Н.Б., Меркушев С.И., Галаган Т.В. Математическая модель конвективной сушки овощей // Известия вузов. Пищевая технология. 2002. - № 5-6. - С. 81 -81.

35. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн.: Учеб. для вузов / С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. М.: Высш. шк., 2001.

36. Михайлов Ю.А. Сушка перегретым паром. — М.: Энергия, 1967. — 200 с.

37. Мищуров С.А., Миронов В.П., Блиницев В.Н. Исследование процесса сушки капиллярно-пористых материалов в сменно-циклическом псевдоожи-женном слое // Изв. вузов СССР. Химия и химическая технология. — 1979. — Т. 22,№ 9.-С.1159-1162.

38. Мордасов.А.Г., Добромиров В.Е. Стогней В.Г. Оптимальное использование и экономия энергоресурсов на промышленных предприятиях. — Воронеж: Изд. ВГУ, 1997. 240 с.

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

40. Остапчук Н.В. Основы математического моделирования процессов р пищевых производств. Киев: Выща школа, 1991. - 368 с.

41. Остриков А.Н. Развитие научных основ и разработка способов тепловой обработки пищевого растительного сырья с использованием перегретого пара: Дисс. докт. техн. наук / Воронеж, технол. ин-т. — Воронеж, 1993. — 350 с.

42. Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. Разработка многофункционального аппарата для комплексной обработки пищевых продуктов. Техника машиностроения. — 2002. — № 4 с. 94 97.

43. Остриков А.Н., Шевцов А.А., Калабухов В.М., Зотов А.Н. Много* уровневое управление процессом тепловлажностной обработки зерновых продуктов / Автоматизация и современные технологии. — 2002. — № 9 — с. 9 — 12.

44. Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М. Кинетика процесса влаготепловой обработки круп при производстве пищевых концентратов. Доклады РАСХН. 2003. -№1 - с. 51 -55.

45. Пат. № 2176458, МКИ6 А 23 L 1/10. Установка для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М., Опубл. 10.12.2001, Бюл. № 34.

46. Пат. № 2179402, МКИ7 А 23 N 12/04, А 23 L 1/10. Установка для гидротермической обработки пищевых продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М., Опубл. 20.02.2002, Бюл. № 34.

47. Пат. № 2186509, МКИ7 А 23 N 12/00, А 23 L 1/212, 1/10. Полифункциональный аппарат для обработки пищевых продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М., Опубл. 10.08.2002, Бюл. №22.

48. Пат. № 2186510, МКИ7 А 23 N 12/00, А 23 L 1/10. Установка для влаготепловой обработки сыпучих продуктов / Остриков А.Н., Калашников Г.В.,$ Калабухов В.М., Опубл. 20.08.2002, Бюл. № 22.

49. Пат. № 2202260, МКИ7 А 23 N 12/00, А 23 L 1/10. Установка для влаготепловой обработки / Остриков А.Н., Калашников Г.В., Калабухов В.М., За-явл. 09.10.2001; Опубл. 20.04.2003, Бюл. № 11.

50. Пат. № 5700508 США, МПК6 А 23 L 1/217. Process for the manufacture of fried potatoes / Makishima Shinichi, Mochizuki Keizo; Meiji Seika Kaisha, Ltd. -№ 363877; Заявл. 27.12.94; Опубл. 23.12.97.

51. Пат. № 6080434 США, МПК7 А 23 L 1/216. French fry potato products with improved functionality and process for preparing/ Penford Corp., Horn Greg, Rogols Saul. № 09/108607; Заявл. 01.07.1998; Опубл. 27.06.2000.

52. Пат. № 6132794 США, МПК7 А 23 L 1/09. Infusion-drying of carrots / Graceland Fruit Cooperative, Inc., Sinha Nirmal K., Nugent Steve D., Nugent Duane C. -№ 09/013179; Заявл. 26.01.1998; Опубл. 17.10.2000.

53. Пат. № 6136358 США, МПК7 А 23 L 1/217. Process for preparing par-fried, frozen potato strips/ Lamb-Weston, Inc., Minelli Michael P., Harney David L. -№ 09/198828; Заявл. 24.11.1998; Опубл. 24.10.2000.

54. Пат. № 6153240 США, МПК7 А 23 В 7/00, А 23 L 3/00. Apparatus andmethod for food surface microbial intervention and pasteurization/ Tottenham Dennis E., Tottenham Dennis E., Purser David E. № 09/464031; Заявл. 15.12.1999; Опубл. 28.11.2000.

55. Пат. № 6180145 США, МПК7 А 23 L 1/216. Process for preparing baked potato product/ T & M Potato, LLC, Ricks John. № 09/060406; Заявл. 13.04.1998; Опубл. 30.01.2001.

56. Пат. № 6197358 США, МПК7 А 23 L 1/217.Waterless process and system for making dehydrated potato products/ Miles Willard Technologies, L. L. P. Bunker LaRue. -№ 09/277777; Заявл. 29.03.1999; Опубл. 06.03.2001.

57. Пат. № 2513085 Франция, МПК7 А 23 L 1/112. Непрерывный способ иустройство для производства риса и овощей, пригодных для быстрой варки.

58. Реферативн. информ. Изобретения в СССР и за рубежом. 1983. Вып. 4. — № 8.р 62. Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. - 315 с.

59. Семенова И.А., Беркетова JI.B., Кошелева О.В., Голубкина Н.А. Содержание каротиноидов и витамина С в некоторых сортах и гибридах моркови, выращенных в Московской области // Хранение и переработка сельхозсырья. — 1998. -№ 12.-С. 16-17.

60. Система научного и инженерного обеспечения пищевых и перерабатывающих отраслей АПК России / А.Н. Богатырев, В.А. Панфилов, В.И. Ту-жилкин и др. — М.: Пищевая промышленность. 1995. — 528 с.

61. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. - 110 с.

62. Справочник технолога пищеконцентратного и овощесушильного производства / В.Н. Гуляев, Н.В. Дремина, З.А. Кац и др.; под ред. В.Н. Гуляева. — М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. —488 с.

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

64. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика: Справ, издание. — М.: Высш. шк., 1991. 288 с.

65. Тырсин Ю.А., Поверин А.Д. Сушка различных растительных субстратов при производстве крупяных каш быстрого приготовления с функциональными пищевыми добавками // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2003. -№4.- С. 50-52.

66. Узаков Г.Н., Теймурханов А.Т., Вардияшвили А.Б., Захидов Р.А. Исследование теплофизических характеристик картофеля при длительном хранении в малом хранилище // Хранение и переработка сельхозсырья. — 1999. — № 2. -С. 59-60.

67. Урьев Н. Б. Физико-химические основы технологии дисперсных сисIтем и материалов. -М.: Химия, 1988. 256 с.

68. Харин В.М., Рудаков Ю.И. Объемная усадка и изменение плотностивлажных материалов при сушке // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2002.-№ Ю.-С. 20-21.

69. Церевитинов О.В., Чулков Н.Г., Иванова Т.Н. Изменение минеральных веществ и токсичных элементов при переработке плодоовощного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. — № 4. — С. 33-35.

70. Шаршунова М., Шварц В., Михалец Ч. Тонкослойная хроматография в фармации и клинической биохимии. Ч. 2. М.: Мир, 1980. — 295 с.

71. Энергосберегающие технологии и оборудование для сушки пищевого сырья/А.Н. Остриков, И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, В.Е. Добромиров; Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж: 1998. 344 с.

72. Angermann A. Stand der hydrochemischen Behandlung in der Schalmullerei. Getreide, «Mehl und Brot», 1980, Vol. 34, № 1, S. 3-6.

73. Antioxidants in fruits and vegetables the milleniums / Kaur Charanjit, Kapoor Harish C. // Int. J. Food Sci. and Technol. - 2001. - 36, № 7. - P. 703-725.

74. A study of temperature and sample dimension in the drying of potatoes / May В. K., Sinclair A. J., Hughes J. G., Halmos A. L., Tran V. N. // Drying Technol. 2000. - 18, № 10. - P. 2291-2306.

75. Combined effects of blanching pretreatments and ohmic heating on the texture of potato cubes / Eliot Sandrine C., Goullieus Adeline, Pain Jean-Pierre // Sci. alim.- 1999.- 19,1.-P. 111-117.

76. Dalla materia prima al prodotto finito. 2a parte / Diemmi di Mario // Parma impianti: Food Process. Plants. 2000. - № 40. - P. 29-34, 37-42, 45-51, 53-59.

77. Drying of sliced raw potatoes in superheated steam and hot air/ Iyota H., Nishimura N., Nomura T. // Drying Technol. 2001. - 19, № 7. - P. 1411-1424.

78. Effect du sechage sur le retrecissement de cubes de pomme de terre / Do Amaral Paulo J., Lebert Andre, Bimbenet Jean-Jacques // Sci. alim. 2001. — 21, № 3.-P. 231-242.

79. Effect of osmotic pre-treatment and infrared radiation on drying rate and color changes during drying of potato and pineapple / Tan M., Chua K. J., Mujumdar A. S., Chou S. K. // Drying Technol. 2001. - 19, № 9. - P. 2193-2207.

80. Effect of thermal treatment on steam peeled potatoes / Garrote R. L., Silva E. R., Bertone R. A. // J. Food Eng. 2000. - 45, № 2. - P. 67-76.

81. Effect of shape on potato and caultiflower shrinkage during drying / Mulet A., Garcia-Reverter J., Bon J., Berna A. // Drying Technol. 2000. - 18, 6. - P. 1201-1219.

82. Effect of a tempering period on drying of carrot in a vibro-fluidized bed / Pan Y. K., Wu H., Li Z. Y., Mujimdar A. S., Kudra T. // Drying Technol. 1997. -15, 6-8.-P. 2037-2043.

83. Effect of steaming on cell wall chemistry of potatoes (Solanum tuberosum Cv. Bintje) in relation to firmness / Ng Annie, Waldron Keith W. // J. Agr. and Food Chem. 1997. - 45, 9. - P. 3411-3418.

84. Effect of blanching on structural quality of dried potato slices / Mate J. I., Quartaert C., Meerdink G., Van't Riet K. // J. Agr. and Food Chem. 1998. - 46, 2 -P. 676-681.

85. Frites: les premiers pas duneligne modele / Haxaire L. // Process : Magazine des technologies alimentaires. — 2001. № 1174. — P. 18-20.

86. Heat and moisture transfer in baking of potato slabs / Ni H., Datta A. K. // Drying Technol. 1999. - 17, 10. - P. 2069-2092.

87. Jane J.L., Kasemsuwan Т., Leas S., Zobel H., Robyt J.F. Anthology of starch granule morphology by scanning electron microscopy // Starke/Starch. 1994. -№46.-P. 121-129.

88. Methode rapide de mesure de la nuance colorante du rouge de betterave / Jqnne V., Megard D. // Ind. alim. et agr. 1999. - 116, 9. - P. 13-20.

89. Optimisation of osmotic preconcentration and fluidised bed drying to produce dehydrated quick-cooking potato cubes / Ravindra M. R., Chattopadhyay P. K. // J. Food Eng. 2000. - 44, № 1. - P. 5-11.

90. Optimum operating conditions in drying foodstueffs with superheated steam / Elustondo D.M., Mujumdar A.S., Urbicain M. J. // Drying Technol. 2002. 20, №2.-P. 381-402.

91. Oscarson M.,Parkkonen Т., Autio K., Aman P. Composition and micro-structure of waxy, normal and high amilose barley samples // J. Cereal Sci. 1997. — № 26.-P. 259-264.

92. Pasting and thermal properties of potato and bean starches / Kim J. S., Wi-esenborn D. P., Grant L. A. // Starch. 1997. - 49. - P. 97-102.

93. Physical and thermal properties of three sweetpotato cultivars (Ipomoea batatas L.) / Stewart H. E., Farkas В. E., Blankenship S. M., Boyette M. D. // Int. J. Food Prop. 2000. - 3, № 3. - P. 433-446.

94. Potato starch qualities and analytical aspects / Weber L., Haase N. U., Lindhauer M. G. // 1 Московская международная конференция Крахмал и крах-малосодержащие источники - структура, свойства и новые технологии, Москва, 2001.-М.-С. 36.

95. Preventing enzymatic browning of potato by microwave blanching / Severini Carla, De Pilli Teresa, Baiano Antonietta, Mastrocola Dino, Massini Roberto // Sci. alim. 2001. - 21, № 2. - P. 149-160.

96. Rudiger R. Die energetische Bedeutung der Trocknung. «Energiean-wendung». — 1983. -32, № 5. — S. 165-166.

97. Sahai D., Jackson D.S. Structural and chemical Properties of Native Corn Starch Granules // Starch/Starke.48. 1996. - № 7/8.

98. Sandall O.C., Hanna O.T., Wilson C.L. Heat transfer across turbulent 1 falling liquid films. «AlChe Symp. Ser.", 1984 80 - № 236 - P. 3-9.

99. Simplified texture profile analysis of cooked potatoes / Blahovec Jiri, Esmir Ahmed A. S., Valentova Helena // Int. J. Food Prop. 2000. -3, № 2. - P. 193206.

100. Stress relaxation in cooked potato tubers expressed by improved rate controlled model / Blahovec J., Esmir A. A. S. // Int. J. Food Prop. 2001. - 4, № 3. -P. 485-499.

101. Sorption equilibrium in relation to the spatial distribution of molecules -^ application to desorption of potato / Malmquist Lars, Soderstrom Ove // Drying

102. Technol. 1997. - 15, 3-4. — P. 1159-1172.

103. Some fundamental attributes of far infrared radiation drying of potato / Afzal Т. M., Abe T. // Drying Technol. 1999. - 17, 1-2. - P. 137-155.

104. Structural changes and shrinkage of potato during frying / Costa Rui M., Oliveira Fernanda A. R., Boutcheva Gergana // Int. J. Food Sci. and Technol. — 2001. -36, № l.-P. 11-23.

105. Textural and ultrastructural changes in carrot tissue as affected by blanching and freezing / Roy S. S., Taylor T. A., Kramer H. L. // J. Food Sci. — 2001. — 66, № l.-P. 176-180.m

106. Thermal inactivation kinetics of peroxidase and lipoxygenase from broccoli, green asparagus and carrots / Morales-Blancas E. F., Chandia V. E., Cisneros-Zevallos L. // J. Food Sci. 2002. - 67, № l.-P. 146-154.

107. Viscoelastic behavior of dehydrated carrot and potato / Krokida M. K., Maroulis Z. В., Marinos-Kouris D. // Drying Technol. 1998. - 16, № 3-5. - P. 687r 703.

108. Viscoelastic behaviour of dehydrated products during rehydration / Krokida M. K., Kiranoudis С. Т., Maroulis Z. B. // J. Food Eng. 1999. - 40, № 4. - P. 269-277.

109. Water transfer in potato during air drying / Gogu~Es Fahrettin, Maskan

110. Medeni//Drying Technol.- 1998.-16, 8.-P. 1715-1728.

111. Yan Shao-qing, Peng Hai-zhu, Hua Zse-zhao, Liu Bao-lin // Shanghai li-gong daxue xuebao J. Univ. Shanghai Sci. and Technol. - 2000. - 22, № 3. — P. 202-206.

112. Zhao Yu-sheng, Wang Yun-xia // Zhengzhou liangshi xueyang xuebao -J. Zhengzhou Grain Coll. -2000. -21, l.-P. 60-61.щщ

113. Хроматограмма сырой моркови «Нантская 4»20 ООО1В ООО 1. Ю ООО1. ОД)0.3