автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и создание новых ресурсосберегающих способов консервирования и эффективных устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов
- доктора технических наук
- Ахмедов, Магомед Эминович
- город
- Махачкала
- год
- 2011
- специальность ВАК РФ
- 05.18.12
Автореферат диссертации по теме "Разработка и создание новых ресурсосберегающих способов консервирования и эффективных устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов"
4840222
АХМЕДОВ Магомед Эминович
РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ НОВЫХ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ СПОСОБОВ КОНСЕРВИРОВАНИЯ И ЭФФЕКТИВНЫХ УСТРОЙСТВ И АППАРАТОВ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ
Специальность 05.18. ¡2 - Процессы и аппараты пищевых производств
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
1 0 2011
Махачкала-2011
4840222
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет»
Научный консультант
доктор технических наук, профессор Исмаилов Тагир Абдурашидович Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Касьянов Геннадий Иванович доктор технических наук, профессор Улумиев Адам Абакарович доктор технических наук, профессор Гаджиев Серкер Шамилович
Ведущая организация ГНОУ Краснодарский НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии
Защита состоится »2011 года в 14-00 часов на засе-
дании диссертационного совета Д 212.052.05 в ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет», по адресу 367015, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70, ауд. 202.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет».
Автореферат разослан «<<?^ » \ г
Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент
М.Н. Исламов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Одной из важнейших проблем интенсификации пищевых производств является создание новых, более эффективных ресурсосберегающих и экологически безопасных способов, технологий и соответствующих аппаратов по переработке сельхозсырья. В этом плане стратегическим направлением Государственной Программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг., утвержденной постановлением Правительства РФ, является ускоренный переход к использованию новых высокопроизводительных и ресурсосберегающих технологий.
Однако применяемые в пищевой промышленности способы консервирования, основанные на использовании тепловой стерилизации консервов, характеризуются рядом существенных недостатков; большая продолжительность тепловой обработки, что существенно ухудшает пищевую ценность готовой продукции, а также требуют значительных затрат тепловой энергии и воды.
Поэтому актуальная проблема создания новых, более эффективных, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологических процессов производства консервов требует разработки новых способов консервирования и эффективных устройств и аппаратов для стерилизации консервов. Решение этой проблемы связано с использованием высокотемпературного ротационного и пароконтактного нагрева и лучистой энергии, например, электромагнитных полей и излучений сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). Такие способы консервирования позволяют более рационально использовать плодово-ягодное сырье, энергетические и материальные ресурсы, а также повысить качество готовой продукции.
Основными путями интенсификации процесса стерилизации, на наш взгляд, являются: применение высокотемпературных теплоносителей; вращение тары в процессе тепловой обработки; пароконтактный нагрев консервов в банках конденсирующимся паром; увеличение начальной среднеобъемной температуры консервов перед стерилизацией с использованием тепловых и физических факторов и процессов, а также совершенствование способов охлаждения консервов после тепловой стерилизации. Решение указанных проблем и составляет предмет настоящей диссертационной работы.
Тема диссертационной работы соответствует приоритетным направлениям науки и техники и критическим технологиям, утвержденным Правительством РФ в 2002 г., развитию направлений, определенных приоритетным национальным проектом «Развитие агропромышленного комплекса», целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг. по направлению «Экологически безопасные ресурсосберегающие производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания» (Госконтракт № П 1577 от 10.09.2009 г.) и плану научных исследований в ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет», финан-"~-\
сируемому по госбюджету «Интенсификация технологических процессов пищевых производств» на 2009-2013гг.
Цель и задачи исследований. Цель данных исследований - разработка научных основ интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов на основе новых способов консервирования и создание эффективных устройств и аппаратов для стерилизации консервов с использованием пароконтактного и высокотемпературного ротационного нагрева, а также предварительного подогрева плодов и овощей в банках с использованием электромагнитного поля сверхвысокой частоты и тепловой энергии.
В соответствии с указанной в диссертационной работе целью поставлены и решены следующие задачи:
- обосновать научную концепцию по созданию новых интенсивных экологически безопасных ресурсосберегающих способов консервирования, устройств и аппаратов для стерилизации консервов;
- разработать новые эффективные способы консервирования с использованием энергии СВЧ ЭМП;
- разработать конструкции устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов с использованием высокотемпературного ротационного и пароконтактного нагрева;
- получить математические модели исследуемых процессов для конкретизации и оптимизации параметров исследуемых процессов;
- установить оптимальные режимы стерилизации консервов с использованием пароконтактного и высокотемпературного ротационного нагрева и СВЧ энергии;
- разработать новые интенсивные способы охлаждения консервов после тепловой стерилизации;
- определить оптимальные частоты вращения тары при ротационной тепловой стерилизации;
- исследовать качественные показатели продуктов, полученных с использованием новых способов консервирования;
- составить техническую документацию на новые способы консервирования с использованием тепловой энергии и СВЧ ЭМП;
- определить экономический эффект от внедрения предложенных способов консервирования на Буйнакском консервном заводе Республики Дагестан.
Научная концепция диссертационной работы заключается в решении проблемы по разработке экологически безопасных ресурсосберегающих производств и переработки сельскохозяйственного сырья на основе интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов с использованием высокотемпературного ротационного и пароконтактного нагрева, повышения начальной сред-необъемной температуры консервов перед герметизацией с применением тепловой энергии, СВЧ ЭМП и эффективных способов охлаждения консервов.
Научная новизна. Разработаны теоретические и научно-технические принципы создания интенсивных технологий консервирования на основе комплексного использования высокотемпературного нагрева, вращения тары, ин-
генсивных способов охлаждения, а также повышения начальной среднеобъем-ной температуры консервов с применением тепловой энергии и электромагнитного поля сверхвысокой частоты.
Предложены новые способы производства и режимы стерилизации для различных консервов с использованием тепловой энергии и электромагнитного поля сверхвысокой частоты.
Разработаны новые способы воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов после тепловой стерилизации в аппаратах непрерывного действия открытого типа с вращением тары и двухступенчатого охлаждения в автоклавах.
Разработаны и предложены новые конструкции устройств для предварительного подогрева плодов и овощей в таре перед стерилизацией с использованием:
- электромагнитного поля сверхвысокой частоты;
- нагретого воздуха;
- горячей воды.
Разработаны и предложены новые конструкции устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов.
Разработаны математические модели продолжительности:
- процесса и скорости нагрева компотов в потоке нагретого воздуха с вращением тары;
- процесса нагрева фруктовых натуральных соков в потоке нагретого воздуха с вращением тары;
- ротационного охлаждения компотов и соков в потоке атмосферного воздуха;
- ступенчатого воздушно-водоиспарительного ротационного охлаждения компотов и соков.
Новизна предлагаемых технических решений подтверждена 3 авторскими свидетельствами СССР и 415 патентами РФ на изобретения.
Практическая значимость работы заключается в разработке новых ресурсосберегающих способов консервирования и режимов стерилизации консервов, обеспечивающих сокращение продолжительности тепловой стерилизации до 25-50%, экономию тепловой энергии'и воды до 30-35% и повышение качественных показателей готовой продукции.
Составлены технические условия на производство консервов новыми способами консервирования: компот яблочный (ТУ 916311-001-2069504-10) и компот из айвы (ТУ 916311-002-2069504-10). Разработан и запатентован ряд устройств для предварительного подогрева плодов и овощей в таре и аппаратов для тепловой стерилизации консервов, и предложены новые интенсивные технологии производства различных консервов. Созданные аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов, устройство для предварительного подогрева плодов и овощей в банках и аппарат для ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха экспонировались на выставках «Даг-
продэкспо - 2006, 2008 и 2009» (г. Махачкала), где были удостоены золотых медалей.
В производственных условиях на Буйнакском консервном заводе апробированы новые способы консервирования, режимы тепловой стерилизации консервов и соответствующие устройства и аппараты.
На защиту выносятся следующие основные положения:
- концепция создания новых ресурсосберегающих экологически безопасных способов консервирования с использованием пароконтактного и высокотемпературного ротационного нагрева и ЭМП СВЧ;
- новые способы высокотемпературной ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным и воздушно-водоиспарительным охлаждением;
- новый способ производства консервов посредством пароконтактного нагрева консервов в таре конденсирующим паром;
- новые способы консервирования гоюдовоовощных консервов с предварительным подогревом плодов и овощей в таре: горячей водой; горячим сиропом; воздействием СВЧ ЭМП; нагретым воздухом;
- новые способы консервирования с использованием двухступенчатой СВЧ- обработки плодов, овощей в банках перед герметизацией;
- новые способы консервирования плодово-ягодных соков СВЧ-обработкой в банках перед герметизацией;
- новые способы воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов в стеклянной таре;
- новые способы охлаждения консервов в стеклянной и жестяной таре после тепловой стерилизации в автоклавах;
- способы определения оптимальной скорости вращения банки при ротационной стерилизации;
- новые конструкции аппаратов и устройств для тепловой стерилизации консервов: аппарат для ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха; аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов; аппарат для воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов после тепловой стерилизации в стеклянной таре; устройство для пароконтактной стерилизации и хранения консервов; устройство для подогрева и пастеризации консервов в СВЧ- поле; устройство для подогрева плодов и овощей в банках горячей водой и устройство для подогрева плодов и овощей в банках горячим воздухом.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены в период с 1978 по 2010 гг. на 23 конференциях различного уровня, в том числе 15 Всесоюзных (Махачкала, 1981 г., 2008 г., 2010 г.; Саранск, 1982 г.; Ленинград, 1986 г., 1991 г.; Москва, 1983 г.,1988 г.; Киев, 1991 г., 1998 г.; Воронеж, 2000 г., 2004 г.; Ставрополь, 2001 г.; Нижний Новгород, 2006 г, Краснодар, 2008 г.), 8 конференциях с международным участием (С.-Петербург, 1996 г.; 2001 г.; 2007 г., Махачкала, 1999 г.; 2009 г., Воронеж, 2004 г., Москва, 2001 г., Краснодар 1998 г.), Междисциплинарном научном симпозиуме «Механизмы
участия воды в биоэлектромагнитных эффектах» Дагестан-2010 и научно-технических конференциях преподавателей, сотрудников и студентов ДГГУ.
Публикации. Основные научные положения диссертации опубликованы в 2-х монографиях, 35 научных статьях в рекомендованных ВАК РФ журналах, 42 статьях и тезисах докладов в других изданиях; получены 3 авторских свидетельства СССР и 415 патента РФ на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, состоящего из 413 источников и приложений. Работа изложена на 400 страницах машинописного текста и включает 136 рисунков и 34 таблицы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи, научная новизна и практическая ценность а также положения, выносимые на защиту.
Исходной теоретической базой выполненных исследований явились труды известных ученых: Аминова М.С., Бабарина В.П., Болла Ч., Горенькова В.И., Мазохиной-Поршняковой H.H., Рогачева В.И., Рогова И.А., Флауменбау-ма Б.Л и других.
В первой главе «Аналитический обзор патентно-информационной литературы по тепловой стерилизации» проведен анализ состояния и перспектив развития теории и практики тепловой стерилизации консервов. Отмечается, что традиционные, используемые в практике консервной промышленности, способы тепловой стерилизации имеют ряд существенных недостатков.
Представлена краткая характеристика основных способов тепловой стерилизации с их критическим анализом.
Приведен аналитический обзор основных конструкций аппаратов для тепловой стерилизации консервов. Показано, что перспективными направлениями по совершенствованию технологий и аппаратов для тепловой стерилизации являются применение высокотемпературных теплоносителей, вращение тары в процессе тепловой обработки, повышение начальной среднеобъемной температуры консервов перед стерилизацией.
На основании проведенного критического анализа литературных источников и в соответствии с поставленной целью сформулированы основные задачи настоящего исследования.
Во второй главе «Экспериментальные установки и методы исследований и обработки экспериментальных данных» представлены обобщенная схема экспериментальных исследований (рисунок 1), разработанные автором лабораторные установки и использованные методики исследований.
Рисунок 1- Структурная схема научных исследований по совершенствованию технологии и техники тепловой стерилизации консервов
В работе использованы следующие методы исследования состава продуктов - содержание Сахаров (ГОСТ 8756.13.87), сухих веществ (ШСТ28561-90), витамина «С» - по стандартному методу (метод Девятина); сахарозы и общего количества сахара (ГОСТ 8856.23-70).
Изложены методики измерения температуры при ротационном нагреве и определения требуемой летальности режимов стерилизации.
При разработке конструкций новых устройств и аппаратов использовался метод стендового моделирования на основе экспериментальных данных.
В третьей главе «Исследование прогреваемости консервов в потоке нагретого воздуха с вращением тары» приведены результаты экспериментальных исследований по созданию интенсивных технологий тепловой стерилизации консервов с использованием вращения тары и нагрева в потоке воздуха с высокими температурами (120-150°С). Установлено, что вращение тары в процессе тепловой обработки обеспечивает интенсификацию процесса теплообмена. Выявлено наличие для различной тары и различных консервов определенных оптимальных частот вращения банок в процессе тепловой обработки. Разработаны способы определения оптимальной скорости вращения банки в процессе тепловой обработки. Сущность способа заключается в том, что одновременно измеряют температуру в наименее и наиболее прогреваемых точках и по наименьшей разности температур между ними устанавливают оптимальную частоту вращения. Разработан также способ определения оптимальной скорости вращения по наименьшей разнице температур теплоносителя и продукта в наименее прогреваемой точке банок.
Результаты экспериментальных исследований прогреваемости компотов в стеклянной таре СКО 1-82-500 в потоке нагретого воздуха с различными параметрами и вращением тары с «донышка на крышку» представлены на рисунке 2.
Как видно из рисунка 2, с увеличением скорости воздушного потока и„ и его температуры и, продолжительность процесса нагрева уменьшается, а скорость прогрева продукта увеличивается. Установлено, что продолжительность нагрева компота от начальной температуры 1Н=50°С до конечной 1К=100°С составляет при температуре нагретого воздуха 1В=120°С и скорости воздушного потока и,=1,2м/с 38 минут. Увеличение скорости воздушного потока до ьв=2,75м/с, при неизменной ее температуре (1К=120°С) приводит к сокращению продолжительности процесса нагрева компота до 100°С, которая составляет при этих параметрах 29 минут. Дальнейшее увеличение скорости до ив=4,75м/с, 6,5м/с и 8,5м/с также приводит к сокращению продолжительности процесса, которая составляет соответственно 23, 21 и 19 минут. Анализ кривых прогреваемости консервов «Компот из черешни» в банках СКО 1-82-500 с вращением тары в потоке нагретого воздуха показывает, что оптимальной является скорость воздушного потока в пределах 5-6 м/с, так как дальнейшее увеличение скорости воздушного потока практически мало влияет на сокращение продолжительности процесса нагрева, что подтверждается данными по прогреваемости компотов, представленными в таблице 1.
Рисунок 2 - Кривые прогреваемости консервов «Компот из черешни» при вращении банки 1-82-500 с «донышка на крышку» с частотой п= 0,133с'1 при температурах надетого воздуха а) 120°С; Ь)130°С; с)140°С; <1) 150°С и разных скоростях воздушного потока: 1)^»=8,5 м/с; 2) 9»=5,75м/с; 3) 5»=3,5м/с; 4) 9»=2,75м/с; 5) 5 .=1,2м/с
Анализ экспериментальных данных и их обработка с использованием метода наименьших квадратов позволили получить уравнение для расчета продолжительности нагрева компота из черешни в потоке нагретого воздуха в зависимости от объема тары V, температуры воздуха 1в и ее скорости ив.
Полученное уравнение имеет вид:
р 4
Р3 , (1) где Р,=2,9+0,0381в; Р2=33+0,6 V, Р3=0ДЗ-Ю,02 \>в; Р4= 1,2+0,31п(У+0,1). Относительная погрешность при сопоставлении расчетных и опытных данных колеблется в пределах 5-8%.
Однако полученное уравнение не учитывает то обстоятельство, что в зависимости от температуры заливаемого сиропа начальная температура компота перед стерилизацией может иметь различные значения от 40 до 60°С. Кроме того, в зависимости от концентрации заливаемого сиропа, а соответственно его вязкости, процесс теплообмена для разных компотов несколько отличается. Для учета всех параметров, влияющих на продолжительность процесса прогрева компотов, использованы методы математического планирования эксперимента
для расчета продолжительности процесса нагрева компотов с учетом всех факторов, влияющих на ее величину: начальной температуры Т2; температуры нагретого воздуха Ть ее скорости г>1 и объема банки V. Влияние концентрации сиропа на продолжительность процесса нагрева, в уравнение введены доверительные интервалы.
Таблица 1- Продолжительность прогрева компота из черешни до ^ 100°С в зависимости от скорости и температуры нагретого воздуха_
№ п/п Наименование тары Скорость нагретого воздуха, и, м/с Продолжительность нагрева от („=50°С до 1к=100°С, мин.
120°С 130°С 140°С 150°С
опыт. расч. опыт. расч. опыт. расч. опыт. расч.
1 СКО 1-82-500 1,2 38 38 32 30 24 25 23 22
2,75 29 31 25 25 19,5 20 18,5 17
4,75 23 25 22 21 17 17 16 15
6,5 21 22 20 18 16 15 13 13
8,5 19 18 16 15 13 12 11,5 11
2 СКО 1-82-1000 1,2 48 50 36 37 32 33 28 31
2,75 38 40 28 30 25 26 21 22
4,75 30 32 26 26 22 23 18 20
6,5 28 27 22 21 19 18 16,5 17
8,5 26 25 19,5 19 18 16 15 15
3 СКО 1-82-3000 1,2 88 90 68,5 70 57,5 58 48,5 50
2,75 73 74 55,8 57 48 47 41,0 41
4,75 57 59 44 46 38 38 33,5 33
6,5 52 51 39 40 33,5 33 29,5 28
7,75 46 47 36,5 37 29,5 30 26 26
8,5 41,5 43 34,5 34 26 28 24 24
В результате математической обработки результатов опытов с учетом доверительных интервалов получена зависимость для определения продолжительности нагрева консервов т до температуры 100°С:
У =3,1164-0,1692х2-0,3186х3+0,2316Х4-0,188х5±0,018. (2)
где х2, Хз, Х4 и х5 -безразмерные факторы соответственно безразмерные начальная температура, температура нагретого воздуха и его скорость, объем банки._
Выразив х2, Хз, Х4 и х5 через натуральные факторы, получены зависимости для определения продолжительности нагрева консервов т до температуры 100°С:
а) без учета доверительных интервалов:
т = 3136755 ■ Т1'51691 • и"0-34767 • V"0'2585 • ТУ1'02275 ; (3)
б) с учетом доверительных интервалов:
т = 3136755 ■ Т,1517 • и'0'348 ■ V"0'259 • Ту|да ■ К„ (4)
где К|=е±0'018=0,982-1,018.
Аналогично была получена зависимость для определения скорости нагрева компотов W (°С/мин):
V/ = 0,001582 ■ ту1,504 • -о 0'347 • V0'261 • Тг'1,141 • К2, (5)
где К2=е±ОО188=0,981-1,019.
Установлено влияние параметров нагретого воздуха на величину стерилизующего эффекта процесса нагрева компотов.
Как известно, общее время стерилизации т„бщ состоит из времени проникновения тепла в центр банки, т.е. достижения в центре банки температуры стерилизации тпр и летального времени тл, т.е. времени, которое требуется для уничтожения микроорганизмов, находящихся в центре банки, начиная с момента достижения заданной температуры:
Тобщ = тпр+ Ч (6)
В этой связи большой практический интерес представляет определение величины и зависимости значений стерилизующего эффекта периода нагрева консервов от параметров теплоносителя и продолжительности нагрева.
Полученные результаты экспериментальных исследований по определению величин стерилизующих эффектов компота из черешни в различной таре при нагреве их до конечной температуры 100°С в зависимости от параметров нагретого воздуха представлены в таблице 2.
Таблица 2- Влияние параметров теплоносителя на стерилизующие эффекты при нагреве компотов до конечной температуры 100°С_
Параметры теплоносителя Величина стерилизующего эффекта, усл.мин.
температура 1„, °С скорость г>в> м/с 1-82-500 1-82-1000 1-82-3000
центр, точка перифер. точка центр, точка перифер. точка центр, точка перифер. точка
120 1,2 151,94 175,29 234,91 269,35 406,1 445,5
4,75 107,00 124,74 117,69 136,28 282,3 305,5
8,5 62,87 72,95 105,73 122,8 204,7 228,5
130 1,2 123,81 143,02 141,82 159,78 279,6 292,2
4,75 75,21 85,83 101,84 115,93 203,0 220,6
8,5 57,84 64,97 68,20 78,68 136,6 148,8
140 1,2 103,6 119,5 125,42 142,52 199,3 216,5
4,75 81,4 92,2 82,58 96,28 139,8 152,2
8,5 75,1 86,6 77,32 87,35 103,9 113,8
150 1,2 101,5 118,5 95,85 109,43 189,6 202,2
4,75 54,0 59,5 65,79 75,30 125,6 135,5
8,5 33,4 39,5 58,8 66,77 67,3 78,8
Анализ результатов величин стерилизующих эффектов периода нагрева компотов позволяет сделать вывод о том, что применение нагретого воздуха с определенными параметрами в некоторых случаях для практического применения нежелательно, поскольку величина стерилизующего эффекта периода нагрева при конечной температуре нагрева компотов, равной 100°С, настолько
велика, что она даже без учета значений стерилизующего эффекта периода охлаждения значительно выше требуемой величины, равной для компотов 150-200 усл. мин.
На наш взгляд, явно неприемлемы для практического применения при конечной температуре нагрева компота, равной Ю0°С, параметры нагретого воздуха г)а=1,2м/с и 1„=120°С для стерилизации компота в банках СКО 1-821000, так как стерилизующий эффект периода нагрева уже равен 269,35 усл. мин. Для банки 1-82-3000 неприемлемы параметры нагретого воздуха 120°С и 130°С при любых скоростях последнего по той же причине. Эти параметры нагретого воздуха могут быть приемлемы для данных банок только при условии, что если конечная температура нагрева компота будет ниже 100°С.
Аналогичные исследования проведены и для компотов в жестяной таре (таблица 3), и для другого ассортимента консервов.
Таблица 3 - Влияние параметров теплоносителя на стерилизующие эффекты при нагреве компотов до температуры 100°С в жестяной таре_
Параметры теплоносителя Величина стерилизующего эффекта,
усл. мин.
температура °С скорость и, , м/с ж/б №13 ж/б №14
130 1,40 139,19 135,34
5,75 61,99 104,50
8,50 55,06 88,71
140 1,40 76,01 97,63
5,75 60,09 88,82
8,50 53,76 81,07
150 1,40 66,30 88,20
5,75 57,72 84,15
8,50 42,98 62,75
Проведенные исследования прогреваемости фруктовых натуральных соков и соков с мякотью и сахаром в потоке нагретого воздуха с вращением тары с «донышка на крышку» показали (рисунок 3), что ротационная стерилизация фруктовых натуральных соков и соков с мякотью и сахаром в потоке нагретого воздуха обеспечивает сокращение продолжительности процесса с одновременным обеспечением равномерности нагрева продукта по всему объему тары и более полное сохранение качественных показателей продукта.
Нами получена математическая модель для расчета температуры продукта, которая позволяет с достаточной точностью определять температуру фруктовых натуральных соков в стеклянной банке СКО 1-82-3000 при нагревании горячим воздухом со скоростью подачи Зв и температурой Тв при различных начальных температурах продукта Т„ач, которая выражается уравнением:
Т = Те-(Тв-Т„т)е"Ца\ (7)
где значения параметра Ь определяются по выражению:
¿(9)=32,42+27,73е"(9"1Л5)/3,11 (8) •
с использованием .экспериментальных данных прогреваемости натуральных фруктовых соков при различных режимах нагрева: Тв=120н-150°С; Эв=1,75-6,75м/с; Т„ач=50, 65 и 80°С.
1, 4
1 «,
20 40 60
продолжительность, мин
О 10 20 30 40 50 60 продолжительность, мин
а)
Ь)
10 20 30 40 50 продолжительность, мин
1 2 3 4 5 6 7
скорость воздушного поторка эв, м/с
с) С1)
Рисунок 3 - Кривые прогреваемости наименее прогреваемой точки консервов «Сок яблочный натуральный» в стеклянной банке СКО 1-82-3000 (а,Ь,с) и зависимости параметра Ь от скорости воздушного потока &» ((1) при &в =1,75м/с (а); Э„ =3,75м/с (Ь); =6,75м/с (с) и температуре греющего воздуха: 1) Тв= 150°С ; 2) Т,= 140°С ; 3)Т„=130°С; 4) Т,= 120°С (значки - экспериментальные значения; сплошные линии - расчет по уравнению (7) при Ь=60.16)
Уравнение (7) адекватно описывает экспериментальные данные почти на всем интервале температур от 50°С до 100°С, ею можно пользоваться при поиске оптимальных режимов тепловой стерилизации натуральных фруктово-ягодных соков в зависимости от начальной температуры продукта, температуры греющего воздуха и его скорости, для определения времени достижения определенной температуры продукта, а также позволяет сократить количество проводимых опытов.
Также были проведены исследования по изучению процесса прогреваемости и установлению режимов стерилизации в потоке нагретого воздуха с вращением тары для разных видов консервов: томаты маринованные; огурцы
маринованные; перец натуральный; томатное пюре; томатная паста; соки с мякотью и сахаром и др.
В четвертой главе «Исследование пароконтактного нагрева консервов конденсирующимся паром» представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований по пароконтактному нагреву консервов в банках конденсирующимся паром. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что насыщенный водяной пар посредством барбатеров, вводимых в банку до расфасовки плодов, подается непосредственно в банку с продуктом. При этом количество и концентрацию заливочной жидкости (сироп, рассол) определяют с учетом количества образующегося конденсата.
Эффективность применения пароконтактного нагрева консервов в таре подтверждается экспериментальными исследованиями прогреваемости консервов (на примере консервов «Компот из черешни» в таре СКО 1-82-1000) различными способами (рисунок 4).
продолжительность, мин Рисунок 4 - Кривые прогреваемости компота из черешни в банке СКО 1-82-1000 при стерилизации по режиму: 1 - в автоклаве по режиму действующей технологической 25-5-25
инструкции; 2 - по режиму ПО ; 3 - в пастеризаторе непрерывного действия с предварительным нагревом плодов паром перед заливкой; 4 - парокон-тактным нагревом плодов, залитых сиропом, в таре конденсирующимся паром
Согласно рисунка 4, при пароконтактном нагреве консервов в таре (кривая 4), продолжительность процесса нагрева компота значительно сокращается по сравнению со всеми остальными способами.
В этой же главе решена задача расчета нестационарного температурного поля в двухслойном бесконечном цилиндре, нагреваемом от внутреннего источника теплоты с учетом конвекции в радиальном направлении.
Уравнение теплопроводности с учетом конвективной составляющей имеет вид:
дI 81 Я д ( д!
— + «—=--г —
дт дг Ср-р-г дг\ дг
Условия однозначности: начальное при т=0 1(г,о)=^г)=1и; краевое при: т= ть 1= {э
(П)
где гь г2 - наружные радиусы соответственно барбатера и цилиндра (банки); X -коэффициент теплопроводности продукта, Вт/м-К; Ср - удельная теплоемкость продукта, кДж/кг-К; р - плотность продукта, кг/м3; 1Н, и - соответственно температуры продукта (начальная) пара и окружающей среды; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2-К; т - время, с.
Задача решена численно, разработана программа расчета, и получены экспериментальные данные по прогреваемости различных консервов.
Рисунок 5 - Аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках: 1 - каркас; 2 - дозатор плодов; 3 - подъемный столик; 4 - подвижные цилиндрические камеры; 5 - пружины; 6 - барбатеры; 7 - цилиндрические втулки; 8 - конические направляющие; 9 - втулки; 10 - паропровод; 11 - патрубки для заливочной жидкости; 12 - загрузочный бункер; 13 - банка; 14 - пазы
Для практической реализации способа пароконтактного нагрева консервов в банках разработан аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках. Схема аппарата представлена на рисунке 5, а его общий вид на рисунке 6.
Аппарат работает следующим образом: подготовленные банки поступают на подъемный столик 3, который поднимается с банками до упора о фланцы 16
неподвижных цилиндрических камер 4, при этом барбатеры 6 входят в банки, после чего из секционного дозатора плоды поступают в банки и за счет вибрации подъемного столика укладываются в банки. После этого в банки подается сироп и греющий пар из барбатеров 6, и содержимое банок нагревают до нужной температуры.
Рисунок 6 - Аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках
Разработано устройство (рисунок 7) для пароконтактной стерилизации и хранения пищевых продуктов. Его можно использовать для снабжения консервированными пищевыми продуктами (компоты, маринады) предприятий общественного питания, армии и флота, а также пищеблоков дошкольных учреждений и школ, где имеется потребность в больших объемах консервированных продуктов и экономически невыгодно потребление консервов, расфасованных в мелкую тару.
Отличительной особенностью устройства является то, что оно обеспечивает кратковременный нагрев продукта посредством подачи пара через барбатеры, установленные на её дне и присоединенные к патрубку, на котором установлен обратный клапан, обеспечивающий возможность герметизации устройства после завершения процесса нагрева.
5. В пятой главе «Исследование предварительного подогрева консервируемых продуктов в таре с использованием тепловой энергии и ЭМП СВЧ» представлены результаты исследований по интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов путем увеличения начальной среднеобъем-ной температуры продукта посредством:
- предварительного нагрева плодов и овощей в банках в СВЧ- поле;
- предварительного нагрева плодов и овощей в банках посредством их заливки на 2-3 мин горячей водой или другими растворами температурой 40, 60 и 80-85°С с последующей заменой ее на сироп или другие растворы, предусмот-
ренные технологической инструкцией температурой, соответственно, 60, 80-И55 и более 90°С;
- предварительного подогрева плодов и овощей, расфасованных в банки, нагретым воздухом с температурой 120-150°С и скоростью 3-5 м/с, подаваемым попеременно в течение 4-8 минут через одну и вторую половину площади сечения горловины банки с интервалом 15-20 с.
Рисунок 7 - Устройство для пароконтактной стерилизации и хранения консервов: 1-корпус; 2 - крышка; 3 - барбатеры; 4 - обратный клапан; 5 - патрубок
Проведенными исследованиями выявлено, что предварительный подогрев плодов (овощей) в банках при производстве консервов перед их заливкой в течение 1-3,5 минут в СВЧ- поле частотой 2400±50 МГц обеспечивает возможность повышения начальной среднеобъемной температуры продукта за счет предварительного подогрева плодов и заливки их заливочной жидкостью более высокой температуры, более чем на 15-20°С, что, в свою очередь, позволяет сократить продолжительность режимов стерилизации и обеспечивает экономию тепловой энергии.
В таблице 4 представлены результаты некоторых исследований по предварительному нагреву плодов (овощей) в банках в СВЧ- поле перед заливкой, обеспечивающей градиент возрастания температуры в объекте на 0,15-0,4°С/с.
1
А
Для практической реализации данного способа разработана конструкция устройства для СВЧ- нагрева плодов, овощей, а также других консервов в банках перед их герметизацией, схема которого представлена на рисунке 8.
Принцип работы устройства состоит в том, что проходя в СВЧ- камере (резонаторе), разработанной на основе бытовой микроволновой печи, банки с продуктом обрабатываются СВЧ- энергией частотой 2400±50 МГц в течение 13,5 минут, где происходит быстрый бесконтактный нагрев консервов и банок.
Таблица 4 - Влияние СВЧ- энергии на начальную температуру консервов перед стерилизацией __
Наименование тары Продолжительность обработки, с Начальная температура продукта в банке перед стерилизацией, °С
Наименование консервов с предварительным подогревом в СВЧ- поле по действующей технологической инструкции
Картофель молодой 1-82-1000 150 66 42
натуральный 1-82-500 90 65 42
нарезанный
Огурцы 1-82-500 80 64 44
консервированные 1-82-1000 120 65 45
Перец сладкий 1-82-500 60 60 44
натуральный 1-82-1000 80 61 45
Компот из яблок 1-82-500 50-60 70 50
1-82-650 90 70 49
1-82-1000 110-120 71 51
Компот из айвы и груш 1-82-350 50-60 68 48
1-82-500 90 70 50
1-82-1000 120-150 73-75 52
Предварительный нагрев плодов и овощей перед их заливкой в течение 23 мин горячей водой (рассолом, сиропом, томатным соком), которые далее заменяются сиропом (рассолом), предусмотренными технологической инструкцией, но температурой на 15-20°С большей, чем предусмотрено в технологической инструкции, также позволяет повысить начальную среднеобъемную температуру консервов перед стерилизацией на 10-15°С, что, в свою очередь, обеспечивает сокращение продолжительности стерилизации, снижение неравномерности тепловой обработки и экономию тепловой энергии.
Некоторые данные результатов исследования при производстве компотов и различных овощных натуральных консервов приведены в таблице 5.
Для практической реализации данного способа разработана конструкция устройства для предварительного подогрева плодов и овощей в банках горячей водой, схема которого представлена на рисунке 9.
Устройство работает следующим образом: банки с расфасованными плодами транспортером подаются к приемному столику банок, над которым расположен секционный дозатор горячей воды, который после поступления банок на
приемный столик обеспечивает подачу горячей воды через патрубки с пробковыми краниками из объемных секционных дозаторов.
2
Рисунок 8 - Устройство для нагрева плодов и овощей и пастеризации консервов: 1 - каркас;
2 - СВЧ- камера; 3 - транспортер; 4 - пальцы; 5 - стаканы; 6 - приемный столик; 7 - упорная планка; 8 - банка
Таблица 5- Влияние предварительного подогрева плодов и овощей в таре горячей водой (сиропом) на начальную среднеобъемную температуру консервов перед стерилизацией____
Наименование Расфасовка Заливочная Температура, °С Продолжительность обработки, мин. Начальная температура консервов перед стерилизацией, °С
консервов жидкость по новой техноло- по действующей техно-
гии логии
Картофель мо 1-82-500 Горячая 90 3 53 41
лодой 1-82-1000 вода 90 3 55 42
натуральный 1-82-2000 90 3 58 45
нарезанный 1-82-3000 90 4 60 48
ж/б №13 90 3 57 47
ж/б №14 90 3 60 48
Огурцы кон- 1-82-500 Горячая 85 3 56 45
серви- 1-82-1000 вода 85 3 57 46
рованные
Компот из яб- 1-82-500 Сироп 85 3 58 47
лок 1-82-1000 85 3 59 47
Рисунок 9 - Устройство для предварительного подогрева плодов и овощей в банках горячей водой: 1 - каркас; 2,3 - подводящий и отводящий транспортеры; 4 - толкатель; 5- приемный столик; 6 - направляющие; 7 - секционный дозатор; 8 - секции; 9 -приемник горячей воды; 10,11 -патрубки; 12-стойки; 13-втулки; 14-планки; 15 - конический захват; 16 - основание захвата; 17 - сборник; 18 - банка; 19 -
шарнир
Находясь на приемном столике банки с плодами (овощами), залитые горячей водой, нагреваются, в это время очередная партия банок, находящихся под дозатором, наполняется горячей водой, а на подводящем транспортере накапливается следующая партия банок. При подаче очередной партии банок на приемный столик последний ряд банок, находящейся на приемном столике, выталкивается на отводящий транспортер и далее поступает к механизму для слива воды из банок.
Исследования по предварительному подогреву плодов и овощей в банках нагретым воздухом температурой 120-150°С и скоростью 3-5 м/с перед их заливкой показывают, что этот способ также способствует увеличению начальной среднеобъемной температуры продукта перед стерилизацией (таблица 6).
Для практической реализации этого способа повышения начальной среднеобъемной температуры продукта разработана конструкция устройства, схема которого представлена па рисунке 10. Принцип работы устройства заключается в том, что банки с уложенными в них плодами (овощами) подаются в камеру 9, где через зигзагообразную щель, перекрывающую половину площади сечения горловины банки, попеременно с интервалом 15-20 с подается горячий воздух и по мере перемещения в камере банки с плодами (овощами) подогреваются горячим воздухом, скорость и температуру которого в процессе тепловой обработки можно регулировать.
Кроме сокращения продолжительностей режимов стерилизации, предложенные способы увеличения начальной среднеобъемной температуры продукта позволяют обеспечивать значительную экономию тепловой энергии за счет то-
го, что при использовании данных способов на 15-20°С увеличивается температура заливочной жидкости (сироп, рассол, протертая томатная масса). И так как все они варятся при 100°С, то устраняются неэффективные потери, связанные со снижением температуры заливочной жидкости от 100°С до температуры заливки, предусмотренной технологической инструкцией, которая колеблется от 40°С до 90°С.
Таблица 6 - Влияние предварительного подогрева плодов и овощей в банках в потоке нагретого воздуха на начальную среднеобъемную температуру консервов перед стерилизацией___
Наименование консервов Расфасовка Параметры нагретого воздуха Продолжительность, мин. Среднеобъемная начальная температура консервов, °С
температура, °С скорость, м/с по новой технологии по действующей технологии
Компот из яблок 1-82-500 1-82-1000 1-82-3000 140 140 150 3,0 4,0 5,0 4,0 5,0 8,0 63 65 65 49 50 52
Компот 1-82-500. 120 3-3,5 5 62 30
из виногра- 1-82-1000 120 4,0 7 63 31
да 1-82-3000 120 5,0 8 62 32
С учетом разработанных способов повышения температуры продукта в банке разработано аппаратурное оформление поточно-механизированной линии для производства компотов с использованием ЭМП СВЧ для предварительного подогрева плодов в таре перед заливкой сиропом. Схема линии представлена на рисунке 11. Предлагаемая технологическая линия дополнительно укомплектована устройством для СВЧ- нагрева плодов и овощей в банках перед их заполнением сиропом (рассолом), что позволяет существенно повысить начальную среднеобъемную температуру консервов перед стерилизацией и тем самым обеспечивает возможность повысить температуру сиропа или рассола при заливке их в банки, что снижает потери тепловой энергии на охлаждение сиропа (рассола) до требуемой температуры, предусмотренной технологической инструкцией, а также несколько сокращает продолжительность режимов стерилизации консервов.
В шестой главе «Интенсификация процесса охлаждения консервов после тепловой стерилизации» представлены результаты исследований по разработке новых интенсивных способов охлаждения консервов после тепловой стерилизации. Разработан способ воздушно-водоиспарительного охлаждения, сущность которого заключается в том, что на поверхность охлаждаемой в потоке атмосферного воздуха банки попеременно, по мере испарения, с интервалом 5-1 Ос наносится водяная пленка, температура которой на 27±2°С ниже, чем температура стенки банки. Эффективность использования способа подтверждается из анализа кривых охлаждения консервов «Компот из черешни» в
банках 1-82-1000 различными способами после тепловой стерилизации (рисунок 12).
горячий воздух
10
Рисунок 10 - Устройство для подогрева плодов и овощей в банках: 1 - каркас; 2,8 - приводной и натяжной барабаны; 3- транспортер,4 - окошко для выхода банок; 5-воздухораспределитель; б- банки - нижняя стенка; 7 - воздухораспределитель^ воздуховод;9 - воздухосборник -рабочая камера; 10- приводная звездочка;! 1 - зигзагообразная щель
Согласно рисунка 12, при охлаждении по режиму действующей технологической инструкции в автоклаве продолжительность процесса охлаждения до конечной температуры, равной 60°С, составляет 31 минут. При охлаждении в потоке атмосферного воздуха с вращением тары продолжительность охлаждения составляет 18 минут, а при охлаждении по разработанному способу продолжительность процесса охлаждения составляет всего 12 минут.
Для практической реализации разработанного способа охлаждения разработан аппарат ротационного типа для охлаждения консервов в стеклянной таре после тепловой стерилизации. Схема аппарата для ротационного воздуш-но-водоиспарительного охлаждения консервов в стеклянной таре представлена
на рисунке 13, а общий вид - на рисунке 14. Принцип работы аппарата основан на том, что банки, перемещаясь на роликовом транспортере с одновременным вращением вокруг своей оси, охлаждаются потоком атмосферного воздуха с попеременным нанесением на поверхность банок водяной пленки переменной температуры.
Для охлаждения консервов после высокотемпературной стерилизации, когда температура стенки тары достигает выше 130°С, разработан и предложен способ охлаждения, сущность которого заключается в том, что до температуры стенки банки, равной 127±2°С, банки охлаждают в потоке атмосферного воздуха с последующим продолжением охлаждения с попеременным нанесением на поверхность банки водяной пленки переменной температуры.
Для упрощения практического использования воздушно-водоиспаритель-ного охлаждения разработан и предложен способ ступенчатого охлаждения консервов, сущность которого заключается в том, что до температуры 80°С консервы охлаждаются в потоке атмосферного воздуха, а дальнейшее охлаждение продолжают с попеременным нанесением на поверхность банки водяной пленки температурой 65-70°С.
На основании обработки экспериментальных данных получена математическая модель продолжительности процесса ступенчатого воздушно-водоиспарительного охлаждения компотов, которая имеет вид:
. _ И - ргС50 - - Ф(т-ЩР5(Т-Щ
Рг
(12)
где Р,=7,8; Р2=1П,б; Р3=0,075+0,015и; Р4=1,2+0,5и ¿"(У+0,01); Р5=1,27 хЮ" 3+1,89 х 10"3 -4,6 х 10"4 V; ф(х) - функция Хависайда; V- объем банки; и - скорость воздушного потока.
Полученная модель позволяет количественно определить влияние различных факторов на процесс охлаждения, адекватно описывает область изменения параметров ступенчатого воздушно-водоиспарительного охлаждения.
Проведены также исследования по ротационному охлаждению консервов в потоке атмосферного воздуха и получена математическая модель продолжительности процесса охлаждения компотов в потоке атмосферного воздуха в виде:
/>,-^-(150-7-)
л (13)
В этой главе представлены результаты исследования влияния параметров охлаждающей среды на величину стерилизующего эффекта периода охлаждения. ! 1
1 2 2 3 4 5 6
Рисунок 11- Линия производства компотов по интенсивной технологии с использованием ЭМП СВЧ:1 - инспекционный транспортер; 2 -моечные машины; 3 - ленточный транспортер; 4 - машины для резки и чистки яблок;5 -транспортер-элеватор; 6 - бланширователь; 7 -расфасовочный конвейер; 8 - устройство для нагрева плодов в банках в СВЧ- поле; 9 - наполнитель сиропа; 10 -закаточная машина; 1! -автоклав;
ы
90-
о
о. ?
го
продолжительность, мин
Рисунок 12 - Кривые охлаждения; компота из черешни в банке СКО 1-82-1000 различными способами: 1 - охлаждение по способу воздушно-водоиспарительного охлаждения; 2 - охлаждение в потоке атмосферного воздуха; 3 - охлаждение по предлагаемому способу
Рисунок 13 - Схема аппарата для ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов в стеклянной таре: 1 - каркас; 2 - роликовый транспортер; 3 - полые ролики; 4 - вентилятор; 5 - воздуховод; 6 - банки
Сравнительные результаты исследований по охлаждению консервов в потоке атмосферного воздуха и ступенчатом воздушно-водоиспарительном охлаждении представлены в таблице 7.
Рисунок 14 - Общий вид аппарата для ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов
По результатам опытов, проведенных с использованием методов математического планирования эксперимента, получена математическая модель для определения продолжительности процесса охлаждения томатного сока и фруктовых соков с мякотью и сахаром в потоке атмосферного воздуха:
— -г0.588 ,.-0,186 „-0,102 тг /1 ч\
Тохл-4,15-1 и -п ■ Кь (14)
где К) - коэффициент, увеличивающий величину доверительного интервала: К] = 0,937-1,07.
Таблица 7- Результаты экспериментальных исследований при охлаждении компотов различными способами___
Способы охлаждения Банка СКО 1-82-500 Банка СКО 1-82-1000 Банка СКО 1-82-3000
[.Охлаждение атмосферным воздухом: Средняя скорость охлаждения компотов, °С/мин.
и=2,75м/с 1,8°С/мин 1,33°С/мин 0,9°С/мин
г>=3,75м/с 2,22°С/мин 1,81°С/мин 1.00°С/мин
г>=4,8м/с 2,5°С/м 1,98°С/мин 1,12°С/мин
1)=5,8м/с 3,33°С/м 2,1°С/мин 1,36°С/мин
2.0хлаждение в потоке воздуха с нанесением водяной пленки
и„=2,75м/с 5,0°С/мин 3,12°С/мин 1,14°С/мин
ив=3,75м/с 5,2°С/мин 3,57°С/мин 1,28°С/мин
г>„=4,8м/с 5,36°С/мин 3,84°С/мин 1,38°С/мин
и„=5,8м/с 5,56°С/мин 4,1°С/мин 1.56°С/мин
Аналогичным образом получены и расчетные зависимости для определения температурного перепада между центром и периферийной точкой:
ДТ = 14,709-Т0'648 • г/0, • п"0'671 • К2, (15)
где К2 = 0,84-1,19.
А также получены математические модели при воздушно-водоиспарительном охлаждении:
- продолжительности процесса охлаждения:
*охл = 4,635-Т0,442 • и'0,187 • п'0,671 • (0,84-4,19). (16)
- перепада температур между центром и периферийной точкой:
АТ = 0,566-Т0,811 • и0''23 • п"0-765 • (0,88-1,13). (17)
Установлена эмпирическая зависимость и разработана программа для расчета температурного перепада в стенке пустой стеклянной тары при охлаждении с постоянным температурным перепадом в зависимости от толщины стенки (5), времени (т) и коэффициента теплоотдачи (а) на внешней стенке: ДТС = 1,36-10'2 • а 0,93 • 50,89 ■ т0,18. (18)
Разработаны и предложены способы охлаждения консервов в автоклавах в стеклянной и жестяной таре, консервируемых по новым способам с предварительным подогревом плодов и овощей в банках перед герметизацией.
Сущность способов заключается в том, что консервы после тепловой стерилизации в автоклаве охлаждаются не до температуры 35-40°С воды в автоклаве, согласно действующей технологической инструкции, а до такой температуры, при которой давление в банках не вызывает срыв крышек со стеклянной тары, не нарушает герметичность жестяной тары, и позволяет продолжить охлаждение в другом автоклаве или емкости с меньшей температурой воды и без противодавления. Такая технология охлаждения обеспечивает существенную экономию тепла за счет того, что при стерилизации очередной партии консервов сокращается расход тепла на нагрев воды в автоклаве. Например, если даже конечную температуру воды в автоклаве увеличить на 5°С, то есть охлаждать консервы до температуры 45°С, а не 40°С, то, учитывая, что в автоклаве (Б6 КАВ-2) находится около 700 кг воды, экономия тепловой энергии на одну автоклавоварку составит около 14500 кДж.
В седьмой главе « Разработка режимов стерилизации и интенсивных технологий производства консервов» представлены анализ разработанных способов консервирования и стерилизации различных консервов, позволяющих оценить влияние различных технологических параметров на эффективность процесса тепловой стерилизации и конструкция разработанного аппарата открытого типа для ротационной стерилизации консервов.
Результаты экспериментальных исследований по прогреваемости консервов в потоке нагретого воздуха, а также воздушным и воздушно-водоиспа-рительным охлаждением с вращением тары позволяют установить режимы стерилизации консервов.
Прежде чем установить новые режимы стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным и воздушно-водоиспарительным охлаждением при вращении тары, необходимо было выяснить, как лучше выразить «формулу
стерилизации» для аппаратов непрерывного действия, так как существующие формулы не характеризуют всех параметров данного процесса. В формулу, выражающую режим стерилизации, необходимо ввести в обязательном порядке следующие параметры: начальная, температура продукта (Тн), температура греющей среды (Т]), температура в камере выдержки (Т2), при необходимости выдержки консервов для обеспечения достижения требуемой величины летальности, температуру охлаждающей среды (Т3), скорости греющей (и,) и охлаждающей (и2) сред, продолжительности подогрева - ть выдержки - т2, охлаждения - т3, а также частоту вращения тары -п.
Учитывая вышеизложенное, предлагается «формулу стерилизации» для ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным или воздушно-водоиспарительным охлаждением представить в следующем виде:
ТДЧ) 2 ТЛ^2)
Для случая стерилизации консервов без выдержки, т.е. т2=0, формулу можно записать в виде:
<2»>
На рисунке 15 представлены кривые прогреваемости (1,2) и фактической летальности (3,4) консервов «Компот из черешни» в банках СКО 1-82-500 при
стерилизации по режиму: 50 • ущ^ • • • 0,133
Режим обеспечивает промышленную стерильность консервов, так как величина стерилизующего эффекта выше требуемого значения (для компотов 150-200 усл. мин). Продолжительность режима стерилизации составляет 37 минут, а по режиму действующей технологической инструкции продолжительность режима составляет 55 минут.
На рисунке 16 представлены кривые прогреваемости (1,2) и фактической летальности (3,4) в наименее (2,4) и наиболее (1,3) прогреваемых точках консервов «Компот из черешни» в банках СКО 1-82~1000 при стерилизации в потоке нагретого воздуха с вращением тары с «донышка на крышку» по режиму
23 25 50- . .—¿Ц-0,166.
150(5,0) 32(5,5)
Режим обеспечивает промышленную стерильность консервов, так как величина стерилизующего эффекта соответствует требуемому значению. Аналогичным образом установлены режимы стерилизации для различных консервов.
С учетом того, что требуемую величину стерилизующего эффекта можно обеспечивать при различных параметрах (температуре и скорости) нагретого воздуха и при различных конечных температурах нагрева продукта, то выявление этой зависимости и наглядное изображение имеет большую практическую значимость при разработке режимов стерилизации консервов.
о
10 20 30
продолжительность, мин
40
Рисунок 15 - Кривые прогреваемости (1,2) и фактической летальности (3,4) в наиболее (1,3) и наименее (2,4) прогреваемых точках консервов "компот из черешни" в бан-
50-
1-82-1000 23 14
150(2,75) 32(7,0)
при •0,166
ротационной стерилизации по режиму:
100-,
20 30
продолжительность, мин
Рисунок 16 - Кривые прогреваемости (1,2) и фактической летальности (3,4) в наиболее (1,3) и наименее (2,4) прогреваемых точках консервов «Компот из черешни» в банках 1-82-1000 при ротационной стерилизации по режиму:
29 14
50--—------0,166
135(2,75) 32(7,0)
,.. ■ В этой связи, были выявлены зависимости для различных параметров нагретого воздуха и тары, а также разных конечных температурах нагрева продукта.
Результаты для случая стерилизации компота из черешни в банках СКО 1-82-500 в потоке нагретого воздуха температурой 120°С при различных скоростях воздушного потока представлены на рисунке 17.
Кривые прогреваемости и фактической летальности при вышеуказанных параметрах нагретого воздуха и с воздушно-водоиспарительным охлаждением при конечных температурах нагрева компота (Тмах), равной 100°С и 105°С, представлены на рисунках 18 и 19, а изоуровни значений фактической летальности и времени выдержки при достигнутой температуре для обеспечения требуемой величины стерилизующего эффекта представлены на рисунках 20 и 21.
Для общего процесса стерилизации норма фактической летальности для компотов при ротационной стерилизации составляет в пределах 230 усл. мин. Как видно из рисунка 20, это значение достигается при Тмах больше 102°С, а при увеличении скорости нагретого воздуха от 1,2 до 8,5 м/с Тмах повышается до 105°С.
Если Раобщ<230, то добавочное время прогревания при данной максимальной температуре Тмах можно определить по уравнению:
80-Г^
Ат = (230-^)-10~ _ (2])
Для практической реализации установленных режимов разработана конструкция аппарата ротационного типа для стерилизации консервов, схема которого представлена на рисунке 22.
-ю -I-,-.-,---,-.-,---,---,-и.ю
0 10 20 30 40 50
продолжительность, мин
Рисунок 17 - Кривые прогреваемости (1,2,3,4,5) и фактической летальности (1', 2', 3',4',5') при ротационном нагреве консервов «компот из черешни» в таре СКО 1-82-500 в потоке нагретого воздуха температурой 120°С при различных скоростях воздушного потока
Аппарат работает следующим образом: в момент остановки транспортера банки подаются в носители, которые, перемещаясь, попадают в секцию нагрева. Вращение банок в камерах стерилизации и охлаждения осуществляется за счет контакта ступенчатых шкивов с направляющими 10.
Продолжительность, мин
Рисунок 18 - Кривые прогреваемости (Тмах, 8,1) и фактической летальности Пс (Тмах, 8, 1) в зависимости от скорости нагревающего воздуха 3 при конечной температуре нагрева компота из черешни в банках СКО 1-82-500 равной Тмах= 100°С
В камере нагрева за счет подачи горячего воздуха температурой 120-160°С продукт нагревается до нужной температуры. Далее носители с банками переносятся в секцию охлаждения, где подвергаются ступенчатому охлаждению атмосферным воздухом и нанесением водяной пленки и выгружаются из аппарата.
Установлены режимы стерилизации консервов:
- посредством пароконтактного нагрева (таблица 8);
- с предварительным подогревом плодов в СВЧ-поле с последующей заливкой заливочной жидкостью и стерилизацией в автоклаве, некоторые из которых представлены в таблице 9;
- с предварительным подогревом плодов и овощей заливкой на 2-3 мин горячей воды или другими растворами определенной температуры с последующей заменой их на соответствующий раствор, предусмотренный технологической инструкцией (таблица 10);
Продолжительность, мин Рисунок 19 - Кривые прогреваемости Р(Тмах, 9, Ц и фактической летальности Рк(Тмах, 9, 1) в зависимости от скорости нагретого воздуха 9 при конечной температуре нагрева компота из черешни в банках СКО 1-82-500, равной Тмах= 105°С
Е( 105,12.x) №(105,1.2, х) К 105,2.75.x) №{105 ,2.75 ,х) р( 105,4.75.x) №(105 , 4.75 , х) р( 105 ,7.5, х) № (105 ,7.5, х) П 105, 8.5.x) №(105,8.5.x)
8
&
70„ 30 90 100 110
Температура, "С
Рисунок 20 - Изоуровни значений фактической летальности Ра при стерилизации компота из черешни в таре СКО 1-82-500 в потоке нагретого воздуха при скорости 1,2+8,5м/с и температурой 120°С с воздушно-водоиспарительным охлаждением при различных конечных температурах нагрева и скорости охлаждающего воздуха 4,8 м/с
с*
X
I
а
и
Ш-ТО им ЬрИ^мя»
!# ) Ш1 ! ГП 1
Ни Ц I 1 11 ! 1 1 1
'1 I Ш1 и I
ЩШш И
11 \
1 1
! I .
! > I
!» I !4
I ( !
I! 11 ////
/ /
и
Г: М 9! * ЭТ $ *
температура Тмах, "С
Рисунок 21 - Изоуровни добавочного времени (мин) для доведения фактической летальности режима до нормативных значений в зависимости от Тмах (90-105°С) и скорости греющего воздуха (1.2-8.5 м/с) при стерилизации компота из черешни в банках СКО 1-82-500 в потоке нагретого воздуха температурой 120°С с воз-душно-водоиспарительным охлаждением
Рисунок 22 - Аппарат для ротационной стерилизации консервов: 1 — каркас; 2 — секция подогрева; 3 — секция охлаждения; 4 — роликовтулочные цепи; 5 — звездочки; 6 — носители; 7 — банки; 8 — валы; 9 — ступенчатые шкивы; 10 — направляющие; 11 — упорные уголки; 12 — стойка; 13,14,15 — распределители горячего, отработанного и атмосферного воздуха; 16 - отводящий транспортер; 17 - подводящий транспортер; 18 -разбрызгиватели воды
- с предварительным подогревом плодов и овощей, расфасованных в банки, горячим воздухом температурой 120-140°С в течение 3-8 минут с последующей стерилизацией в автоклаве, некоторые из них представлены в таблице: 11;
Таблица 8 - Режимы пароконтактной стерилизации консервов
Наименование консервов Расфасовка Начальная температура, °С Давление греющего пара, Па Конечная температура, °С Продолжительность парокон-такгного нагрева, мин Концентрация сиропа, % Количество заливаемого сиропа в банку, кг Расход пара, кг/мин
по действующей тех-нологиче-:кой инструкции по предлагаемому способу по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Компот из алычи 1-82-500 52 1,2'10' 90 2,0 60 70 0,185 0,159 0,013
Компот из алычи 1-821000 50 1,2-101 90 2,5 60 70 0,370 0,318 0,021
Компот из черешни 1-821000 48 1,2-10' 100 2,5 31 40,8 0,290 0,215 0,03
Компот из черешни 1-823000 50 1,2-105 100 3,0 31 40,8 0,870 0,645 0,07
Компот из черешни 1-8210000 50 1,2-10a 100 7,0 31 40,8 2,9 2,15 0,1
Компот из вишни 1-821000 50 1,2'10' 100 2,5 60 76,8 0,365 0,285 0,032
Компот из абрикосов 1-82-500 54 1,2-10' 100 2,0 40 47,1 0,205 0,174 0,015
Компот из абрикосов 1-821000 54 1,2-10' 100 2,5 40 47,1 0,41 0,34 0,03
Таблица 9 - Режимы стерилизации консервов с предварительным подогревом плодов и овощей в СВЧ-поле__
Наименование консервов Расфасовка Продолжительность СВЧ-нагрева, с Температура сиропа (заливки), °С Режим стерилизации
по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Томаты натуральные целые 1-82-500 1-32-1000 50-60 90-120 80-85 80-85 92-95 92-97 20-25-20п6 Ю5 кПа 20-40-20 -J76 Ю5 кПа 10-20-20,,, —-1 /о 105 кПа 10-35-20176 Ю5 кПа
Перец сладкий натуральный 1-82-500 1-82-1000 65-80 110-130 Не ниже 90 Не ниже 95 20-8-25217 100 кПа 20-Ю-252п 100 кПа 8-8-25 100 кПа .-10-25 100 кПа
Огурцы консервированные 1-82-500 1-82-1000 80-90 120-130 Не ниже 85 Не ниже 95 »-'-"мт-Пб 100 кПа 25-5-25147-176 100 кПа ,0-8-20.47-176 100 кПа . 10-8"25147-.76 100 кПа
Компот из яблок 1-82-500 1-82-1000 60-90 80-85 95-97 20-(10-25)-20llt 100 кПа 10-(10-20)-30 100 кПа
Компот из айвы и груш 1-82-100С 1-82-350 120-150 50-60 80-85 80-85 95-97 95-97 25-(30-45)-25ш 100 кПа 20-(15-20)-20|]t ЮО кПа 15-(25-30)-25]lt 100 «Па 10-(10-15)-20118 100 кПа
Сок вишневый с мякотью 1-82-1000 150-160 - - »-"-».и Ю 90 20-20 90
Сок яблочный натуральный с мякотью 1-82-500 75-80 - - 20 - 25 - 20 „, „ --11 &кЛа 100 15-20 95
Сок виноградный 1-58-200 45-55 - - 10-30-10 75 30-10 75
Таблица 10 - Режимы с догревом горячей водой (раство герилизации консервов с предварительным порами)
Наименование консервов Вид тары Наименование заливочной жидкости Температура заливочной жидкости, °С Продолжитель ность заливки, мнн Режим стерилизации
по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Компот из черешни 1-82-1000 горячая вода 60 3 25-(30-35)-25ш 100 кПа 15-(30-35)-25 100 кПа
Компот из яблок 1-82-500 горячая вода 80-85 3 (1О-2О)-ОО-25)-2О1|0 100 кПа (5-10)-(Ю-20)-20пв 100 кПа
Компот из айвы и груш 1-82-500 1-82-1000 1-82-3000 горячая вода 80-85 80-85 80-85 3 3 3 20 — (25 — 30) — 201 jg 100 кПа 25-(35-45)-20ш 100 кПа 30-50-30 j jg 100 кПа 15-(20 - 25)-20]]t 100 кПа 15-(30-40)-25иа 100 кПа 20 —50 —30 j jg 100 кПа
Томаты натуральные целые 1-82-500 1-82-1000 томатньн сок 80-85 80-85 3 3 20-15-20 105 кПа 20-40-20,,, -176 105 кПа 10-15-20176 105 кПа 10-35-20176 105 кПа
Перец сладкий натуральный •1-82-1000 1-82-500 1-82-2000 горячая вода не ниже 90 3 3 3 20-10-25 100 кПа 20-8-25 100 кПа 20-12-30,,, 100 кПа 10-10-25217 100 кПа 10-8-25j17 100 кПа 10-12-30 2j7 100 кПа
Огурцы консервированные 1-82-1000 1-82-2000 горячая вода не ниже 85 3 3 20-8-20147-176 100 кПа М-'"-20 147-176 100 КПа 10-8-20 100 кПа 147-176 100 КПа
- с двухступенчатым нагревом в СВЧ-поле плодов и овощей в банках перед заливкой в течение 50-180 с и повторно СВЧ-нагревом после заливки в течение 70-180 с до 95°С с последующей выдержкой в потоке нагретого воздуха
для обеспечения требуемой летальности и ступенчатым охлаждением воздухом и орошением водой в аппаратах открытого типа (таблица 12);
Таблица 11- Режимы стерилизации консервов с предварительным подогревом плодов и овощей в банках горячим воздухом_
Наименование консервов Тара Параметры горячего воздуха(Т °С, v м/с) Продолжительность i_nnnnmPRa или _ Температура заливочной жидкости, °С Режим стерилизации
темп. °С скорость м/с по действующей технологической инструкции по новой технологии
Компот из яблок 1-82-100Í 1-82-3000 140 140 3-4 5-6 5-6 7-8 95-97 95-97 <15-25>-(20-35)-25 ™ «Па 100 кПа (10-15)-00 - 25)-25из 100 кПа 20 - 40 - 30 ---118 100 кПа
Компот из винограда 1-82-500 1-82-1000 120 120 3-3,5 4-4,5 3-5 6-7 65 65 20-„2-|5)-20п8 100 кПа 20 - (18 - 25)- 25 ^ jg 100 кПа 10-(10-12)-20uí 100 кПа 15-(15-20>-25ш 100 кПа
Перец сладкий натуральный 1-82-500 125130 2,5-3 33,5 95-97 20-8-25 юо кПа 100 кПа
- высокотемпературным нагревом в потоке нагретого воздуха температурой 120-150°С с ротацией тары и охлаждением в потоке атмосферного воздуха (таблица 13) и воздушно-водоиспарительным охлаждением (таблица 14);
- с предварительным подогревом плодов (овощей) горячей водой в течение 2-3 минут с последующей заменой ее на раствор (сироп) температурой 95-97°С и дальнейшей обработкой консервов СВЧ- полем с частотой 2450 МГц в течение 60-100 с, герметизацией и стерилизацией в автоклаве по новым режимам, некоторые режимы представлены в таблице 15;
- с предварительным подогревом плодов (овощей) горячей водой в течение 2-3 минут с последующей заменой ее на раствор (сироп) температурой 95-97°С и дальнейшей обработкой консервов СВЧ- полем с частотой 2450 МГц в течение 60-100 с, герметизацией и стерилизацией в автоклаве с двухступенчатым охлаждением.
Предварительный нагрев плодов и овощей в банках горячей водой (воздухом или СВЧ- полем) позволяет на 12-25°С повысить начальную температуру продукта в банках и тем самым снизить величину давления в банках, что позволяет процесс стерилизации консервов в автоклавах проводить с охлаждением в два этапа: в первом автоклаве, где осуществляется стерилизация, охлаждение проводить до 45-50°С с противодавлением, а дальнейшее охлаждение проводить в другом автоклаве (емкости) без противодавления при температуре воды равной 30-40°С. Такой способ охлаждения позволяет значительно экономить тепловую энергию и охлаждающую воду. Режимы стерилизации консервов с двухступенчатым охлаждением представлены в таблице 16.
Таблица 12 - Режимы стерилизации консервов с двухступенчатым подогревом в СВЧ- поле
Наименование консервов Расфасовка Продолжительность предварительного подогрева плодов (овощей) в СВЧ-поле, с Температура заливной жидкости, °С Продолжительность повторно го СВЧ-нагрева, с Продолжи тельность выдержки в потоке нагретого воздуха (105-110°С) мин Продолжи тельность ступенчатого охлаж дения (воздухом и водой), МИР
Огурцы консер- 1-82-500 65-70 95-97 70-80 8-10 15
вированные 1-82-1000 120-130 95-97 90-100 8-10 20
Перец сладкий 1-82-500 60-70 95-97 105-110 10-12 15
натуральный 1-82-1000 110-130 95-97 100-110 8-10 20
Компот из айвы и груш 1-82-1000 180 95-97 180-200 10-11 20
Компот из яб- 1-82-500 50-60 95-97 90 8-10 15
лок 1-82-1000 120-150 95-97 150-180 7-8 20
Таблица 13- Режимы высокотемпературной ротационной стерилизации консервов с воздушным охлаждением
Наименование консервов Тара Режим стерилизации
по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Компот из черешни 1-82-500 20 - (20 - 25) - 20 11а 100 кПа 20 . 15 -0,133с--1 150(5 -6) 25(5 -6)
Компот из яблок 1-82-3000 30-50-, 0 100 кПа 25 - 35 • 0,3с-"1 120(7,75 ) 35(5 - 6)
Компот из яблок 1-82-500 20-15-20 „, юо кПа " - 3 - " -0.133с' 130(8,5) 100 -105 35(5-6)
Компот из персиков без косточек 1-82-500 20-(15 - 20)-20|1а юо кПа 20 20 -íü---ta--0.133си 130(6-7) 25(5-6)
Компот из винограда 1-82-1000 25-<18-25)-25 юо кПа 20 - 3 - 20 0,166с' 135(7,5) 100 -105 25(5-6)
Таблица 14 - Режимы высокотемпературной ротационной стерилизации консервов с воздушно-водоиспарительным охлаждением
Наименование консервов Тара Режим стерилизации
по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Компот из персиков без косточек 1-82-1000 25 -(20- 25)- 25 ng юо кПа 15 - 5 - И 0,166с"' 150(8,5) 100 -105 30(5 - 6)
Компот из яблок ж/б №14 15-50-20 т 100 кПа 26 - 8 - 10 0,333с"' 140(6.5) 100 -105 25(4-5)
Компот из вишни ж/б №14 15- 25-20 118 100 кПа 17 - 5 - 10 -0.333с-150(6,5) 100-105 30(2,5-3)
Компот из черешни ж/б №14 15-30-20 100 кПа 20 - 5 - 10 0,333с' 140(8,5) 100 -105 30(2,5 -3)
Таблица 15 - Режимы стерилизации консервов с предварительным нагревом горячей водой и обработкой в СВЧ-поле
Наименование консервов Тара Температура горячей воды, °С Температура заливочной жидкости °С Продолжительность свч- нагрева, с Режим сте рилизации
по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Перец сладкий натуральный -82-50 90 95-97 90-100 20-8-252)б ЮО кПа 5-8-25 кПа 100
Перец сладкий натуральный 1-821000 90 95-97 20-130 20 -10- 25 ^ 100 кПа 5-10-25 КПа 100
Патиссоны маринованные 1-821 ООО 85 97 00-105 25-10-25147 _167 „Па 100 '»-'»--" ,47-167 Ла 100
Таблица 16 - Режимы стерилизации консервов с предварительным подогревом плодов (овощей) и двухступенчатым охлаждением
Наименование консервов Тара Продолжительность подогрева плодов в банках горячей водой, мин Температура заливочной жидкости, °С Продол житель ность СВЧ-нагрева с Режим стерилизации
по действующей технологической инструкции по предлагаемому способу
Перец сладкий натуральный 1-82500 2-3 95-97 90-100 20-8-25 2,6 loo кПа 5-8-20 .|С 5 кПа 90-100 - 55 40
Перец сладкий натуральный 1-821000 2-3 95-97 120-130 20-10 - 25 ^ 100 кПа 5-'0-" 216 ■ 8 90-100 -55 40 кПа
Компот из яблок 1-821000 2-3 97-98 50-60 20 - 25 - 20 | ^ 100 кПа 10-20-,5 П8 5 80-100 - 55 40 кПа
Патиссоны маринованные 1182800 2-3 97-98 100-110 20-15-20 ,8 100 кПа 10-15-15 ?s 5 80- 100 - 50 40 кПа
На основе проведенных исследований по повышению начальной средне-объемной температуры консервов с применением тепловой энергии и ЭМП СВЧ предлагаются новые технологии производства компотов, овощных натуральных консервов, говядины тушеной, детских пюреобразных консервов, со-' ков и других консервов.
Технологическая схема производства компотов из семечковых плодов с
использованием ЭМП СВЧ Доставка, приемка, хранение —* мойка —> калибровка —* резка и очистка —> бланшировка —> фасовка —> СВЧ-нагрев (1-3,5 мин) —* заливка сиропа (95°) —» СВЧ- подогрев —>• укупорка —► пастеризация —► охлаждение —» складские операции.
Технологическая схема производства консервов «Перец сладкий» с использованием ЭМП СВЧ Доставка, приемка, хранение —* калибровка —► мойка —> инспекция —► бланшировка и охлаждение —> резка —* укладка в банки —» СВЧ-нагрев (1,5-2 мин) —► заливка рассолом (95°С) —> СВЧ-нагрев —> герметизация —> стерилизация —»складские операции.
Технологическая схема производства консервов «Морковь гарнирная» и «Свекла гарнирная» с использованием традиционного тепла и СВЧ-нагрева Доставка, приемка, хранение —► мойка —► инспекция —► сортировка —» очистка и мойка —» резка —* бланшировка —* наполнение —► заливка горячей водой на 2-3 минуты —> заливка раствором 95°С -►СВЧ-нагрев (1,5-2 мин) —> герметизация -+ стерилизация —* складские операции.
Технологическая схема производства консервов «Говядина тушеная» Доставка, приемка, туалет —* разделка —> обвалка —> жиловка —> резка на куски фасовка —> СВЧ-нагрев (1,5-2мин) —> закатка —► мойка банок —► проверка герметичности —* стерилизация —> складские операции.
Технологическая схема производства консервов «Томаты натуральные целые» Доставка, приемка, хранение —► сортировка, калибровка —» мойка —► инспекция —► очистка от кожицы —» фасовка —► подогрев горячим воздухом (3-5 мин) —♦ заливка (95°С) —> СВЧ- подогрев —> герметизация —► стерилизация —» складские операции.
Физико-химические показатели компотов, стерилизованных по новым режимам стерилизации, представлены в таблице 17.
Таблица 17 - Физико-химические показатели компотов
Показатели Стерилизованные компоты
из черешни из абрикосов
в автоклаве в ротац. аппарате в автоклаве в ротац. аппарате
Сухие вещества, % 23,9 23,9 24 24,1
Кислотность, % 0,33 0,33 0,34 0,34
Редуцирующие сахара, % 20,5 20,5 20,4 20,4
Витамин С, мг на ЮОг 3,27 4,4 3,7 4,7
Каротин, мг на ЮОг 0,03 0,039 1,03 1,039
Дубильные и красящие веще-
ства, % на ЮОг 0,2 0,29 0,22 0,25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнено комплексное исследование, позволяющее научно обосновать технологические и технические решения, направленные на совершенствование, разработку и практическую реализацию технологии тепловой стерилизации консервов с использованием различных механических, физических и электрофизических процессов.
На основании результатов выполненных исследований сделаны следующие выводы и даны рекомендации:
1. Разработаны научная концепция и научно-технические принципы создания интенсивных ресурсосберегающих способов консервирования, эффективных устройств и аппаратов для стерилизации консервов с использованием пароконтактного нагрева консервов в банках конденсирующимся паром, высокотемпературного ротационного нагрева, с предварительным подогревом плодов и овощей в банках с использованием тепловой энергии и ЭМП СВЧ и интенсивных способов охлаждения.
2. Научно обоснованы и установлены оптимальные параметры, разработаны новые режимы высокотемпературной ротационной стерилизации консервов в стеклянной и жестяной таре в потоке нагретого воздуха температурой 120-160°С и скоростях 1,2-8,5 м/с с воздушным и воздушно-водоиспарительным охлаждением.
3. Разработаны математические модели продолжительности:
- нагрева компотов в потоке горячего воздуха при ротационной стерилизации;
- нагрева фруктовых натуральных соков в потоке горячего воздуха при ротационной стерилизации;
- пароконтактного нагрева консервов;
- охлаждения консервов в потоке атмосферного воздуха;
- охлаждения компотов при ступенчатом воздушно-водоиспарительном охлаждении;
4.Получены математические модели:
- температурного перепада в стенке стеклянной тары при охлаждении с постоянным температурным перепадом.
- скорости нагрева компотов в потоке нагретого воздуха при ротационной стерилизации;
5. На уровне изобретений разработаны новые способы производства различных консервов с предварительным подогревом плодов и овощей в банках:
-горячей водой в течение 2+4 минут с последующей заменой ее сиропом (рассолом) температурой 80-97°С и дальнейшей герметизацией и стерилизацией в автоклавах по новым режимам;
- энергией ЭМП СВЧ с частотой 2400 МГц в течение 1-3,5 минут с последующей заливкой сиропом (рассолом) с температурой 80-97°С, герметизацией и стерилизацией в автоклавах по новым режимам;
- энергией ЭМП СВЧ с частотой 2400 МГц в течение 1-3,5 минут с последующей заливкой сиропом (рассолом) с температурой 80-97°С, герметизацией и стерилизацией в пастеризаторах открытого типа;
- сиропом температурой 80-85°С в течение 3-4 минут с последующей заменой его на сироп температурой 90-97°С герметизацией и стерилизацией в автоклавах по новым режимам;
- горячим воздухом температурой 120-150°С в течение 4-8 минут с попеременной подачей его через одну и вторую половины площади горловины банки с последующей заливкой сиропом (рассолом) температурой 80-97°С герметизацией и стерилизацией в автоклавах по новым режимам;
- горячей водой температурой 40-90°С в течение 2-3 минут с последующей заливкой, СВЧ-нагревом в течение 1,5-3,5 мин, герметизацией и стерилизацией в аппаратах открытого типа и в автоклавах с двухступенчатым охлаждением.
6. На уровне изобретения разработаны технология и аппаратурное оформление поточно-механизированной линии для производства компотов с использованием энергии ЭМП СВЧ.
7. Разработаны способы определения оптимальной частоты вращения банки при ротационной стерилизации.
8. Впервые установлены технологические параметры воздействия ЭМП СВЧ на расфасованные в банки плоды и овощи перед их заливкой сиропом или рассолом, позволяющие значительно увеличить начальную среднеобъемную температуру продукта перед стерилизацией.
9. На уровне изобретений разработаны способы консервирования различных соков в таре СКО 1-58-200, 1-82-1000 с предварительным подогревом в течение 1-3 минут в СВЧ камере частотой 2400±50 МГц до 75-95°С с последующей герметизацией и пастеризацией по новым режимам.
10. Разработаны и защищены патентами РФ аппарат и устройство для расфасовки и пароконтактного нагрева плодов и овощей в банках.
11. Разработан и защищен патентом РФ стерилизатор ротационного типа для стерилизации консервов нагретым воздухом с воздушно-водоиспари-тельным охлаждением.
12. Разработаны и защищены патентами РФ устройство и способы охлаждения консервов после тепловой стерилизации:
- воздушно-водоиспарительного охлаждения с попеременным нанесением на поверхность банок водяной пленки температурой на 27±2°С меньшей температуры стенки;
- ступенчатого охлаждения банок до 80°С атмосферным воздухом с последующим продолжением охлаждения с попеременным нанесением на поверхность банки водяной пленки температурой 65-70°С;
- после высокотемпературной тепловой стерилизации, предусматривающей охлаждение банок до температуры стенки, равной 130°С, в потоке атмосферного воздуха с продолжением охлаждения с нанесением на поверхность банки водяной пленки.
13. Разработаны и защищены патентами РФ способы охлаждения компотов и соков в стеклянной и жестяной таре в автоклавах, предусматривающие двухступенчатое охлаждение, позволяющие обеспечить экономию тепловой1 энергии и воды.
14. Разработаны и защищены патентами РФ устройства для предварительного подогрева плодов и овощей в банках:
- горячим воздухом;
- горячей водой;
- электромагнитным полем сверхвысокой частоты.
15. Установлены режимы стерилизации для ряда консервов с использованием разработанных способов консервирования.
16. Расчетная экономическая эффективность от внедрения предлагаемых способов и устройств (в условиях «А/О Буйнакский консервный завод», Республика Дагестан) составляет 771,91 рублей на 1 туб.
Список
основных научных работ, опубликованных по теме диссертации
Монографии
1. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Теория и практика пароконтактного нагрева и ротации тары для интенсификации тепловой стерилизации. - Махачкала, 2007. - 160 с.
2. Ахмедов М.Э. Современные тенденции в развитии техники и технологии тепловой стерилизации консервов. - Махачкала, 2009. - 290 с.
Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
3. Аминов М.С., Мурадов М.С., Ахмедов М.Э. Эффективность высокотемпературной ротационной стерилизации «Компота из персиков» с воздушно-водоиспарительным охлаждением // Консервная и овощесушильная промышленность.-1975.-№ 12.-С. 18-20.(0,3/0,1 п.л.)
4. Аминов М.С., Мурадов М.С., Ахмедов М.Э., Гаммацаев K.P., Умаров С.К. Стерилизация компота из черешни пароконтактным способом // Консервная и овощесушильная промышленность. - 1981. - № 12. - С. 12-13. (0,03/0,02 п.л.)
5. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Мамаева Б.М., Умаров С.К. Эффективность пароконтактной стерилизации консервов «Зеленый горошек» // Консервная и овощесушильная промышленность. -1982. - № 4. - С. 28-29. (0,12/0,6 п.л.)
6. Аминов М.С., Джаруллаев Д.С., Ахмедов М.Э. Способ и устройство пастеризации жидких пищевых продуктов в потоке // Пищевая промышленность. - 1994. -№ 8. - С. 8. (0,05/0,02 п.л.)
7. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Даудова Т.Н. Способ охлаждения консервов после тепловой стерилизации // Пищевая промышленность. -1997. -№ 3. - С.4, (0,1/0,03 п.л.)
8. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С, Даудова Т.Н. Определение оптимальной скорости вращения консервных банок в процессе ротационного
охлаждения пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. -1997. —№ 6. - С. 20. (0,12/0,04 п.л.)
9. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Алибеков А.К., Мурадов М.С. Модель ротационного охлаждения томатного сока в потоке атмосферного воздуха // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1998. -№ 7. - С. 23-24. (0,12 п.л.)
10. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Алибеков А.К., Мурадов М.С., Даудова Т.Н. Анализ параметров, определяющих равномерность тепловой обработки томатного сока при ротационном охлаждении // Хранение и переработка сельхозсырья. -1998. -№ 7. - С. 25-26. (0,16/0,04 п.л.)
11. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Демирова А.Ф. Устройство для охлаждения консервов в стеклянной таре // Пищевая промышленность. - 2001. - № 11. - С. 36. (0,1/0,05 п.л.)
12. Шиян Е.В., Исмаилов Э.Ш., Ахмедов М.Э. Применение микроволновой энергии при переработке растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. - № 12. - С. 22-23. (0,1/0,03 п.л.)
13. Мурадов М.С., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н.М., Мурадов С.М. Теоретические и экспериментальные исследования для создания стерилизаторов непрерывного действия // Хранение и переработка сельхозсырья. -2003. - № 12. - С. 43-46. (0,25/0,07 п.л.)
14. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Расчет нестационарного температурного поля при пароконтактном нагреве продуктов в цилиндрической таре // Известия вузов. Технические науки. - 2005. - № 4. - С. 17-20. (0,06/0,03 п.л.)
15. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Алибеков А.К., Демирова А.Ф., Ахмедов Н.М. Исследование процесса ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения томатного сока // Хранение и переработка сельхозсырья. -2005. -№5.-С. 46. (0,03/0,01 п.л.)
16. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Исследование термостойкости стеклянной тары при охлаждении с постоянным температурным напором // Вестник международной академии холода. - 2006. - № 1. - С. 45-48. (0,25/0,12 п.л.)
17. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Ротационное воздушно-водоиспари-тельное охлаждение компотов в стеклянной таре // Пищевая промышленность. -2006. - № 2. - С. 40. (0,1/0,05 п.л.)
18. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Режимы ротационной стерилизации консервов «Компот из черешни» в потоке горячего воздуха с воздушно-водоиспарительным охлаждением // Хранение и переработка сельхозсырья. -2006. -№ 3. - С. 18-20. (0,18/0,09 п.л.)
19. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическая модель процесса прогрева компотов при ротационной стерилизации в потоке нагретого воздуха // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 5. - С. 13-14. (0,06/0,03 п.л.)
20. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическая модель процесса воз-душно-водоиспарительного охлаждения // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 7. - С. 78-79. (0,12/0,06 п.л.)
21. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математические модели продолжительности и скорости нагрева компотов до конечной температуры при ротаци-
онной стерилизации в потоке нагретого воздуха // Известия вузов. Пищевая технология. - 2007.-№ 1.-С.89-91. (0,18/0,09 п.л.)
22. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Режимы стерилизации компотов посредством пароконтактного нагрева с воздушно-водоиспарительным охлаждением // Вестник международной академии холода. - 2007. - № 2. - С. 51-52. (0,12/0,06 п.л.)
23. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическая модель процесса ступенчатого воздушно-водоиспарительного охлаждения компотов // Известия вузов. Пищевая технология. - 2007. - №2. - С. 49-50. (0,06/0,03 п.л.)
24. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Эффективность ротационного охлаждения компотов в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха // Вестник международной академии холода. - 2007. - № 3. - С. 38-39. (0,06/0,03 п.л.)
25. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Режимы ротационного нагрева компотов в таре СКО 1-82-1000 при тепловой стерилизации в потоке нагретого воздуха // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 11. - С. 36-38. (0,2/0,1 п. л.)
26. Ахмедов М.Э. Интенсификация технологии тепловой стерилизации консервов «Компот из яблок» с предварительным подогревом плодов в ЭМП СВЧ // Известия вузов. Пищевая технология. - 2008. - № 1. - С. 15. (0,06 п.л.)
27. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Пиняскин В.В., Ахмедов Н.М. Применение математического эксперимента при расчете режимов тепловой стерилизации компотов в потоке нагретого воздуха // Хранение и переработка сельхозсырья. -2009. - № 1. - С. 26-30. (0,56/0,3 п.л.)
28. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Пиняскин В.В., Ахмедов Н.М. Новый способ ротационной стерилизации консервов «Компот из яблок» в потоке нагретого воздуха с воздушным охлаждением // Известия вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 2-3. - С. 42-43. (0,12/0,06 п.л.)
29. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Пиняскин В.В., Ахмедов Н.М. Совершенствование технологии производства компотов с применением предварительного СВЧ- нагрева плодов в таре // Известия вузов. Пищевая технология. — 2009. - № 2-3. - С. 75-76. (0,17/0,05 п.л.)
30. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н.М. Аппарат для ротационной стерилизации консервов // Известия вузов. Пищевая технология. - 2009. -№ 2-3. - С. 88-90. (0,2/0,1 п.л.)
31. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н.М., Пиняскин В.В. Способ консервирования компота из яблок с предварительным подогревом плодов в банках горячей водой // Известия вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 4. -С. 68-69. (0,2/0,1 п.л.)
32. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках // Известия вузов. Пищевая технология. -2009. - № 4. - С. 94-96. (0,2/0,1 п.л.)
33. Ахмедов М.Э, Шихалиев С.С., Суракатов Н.С., Рахманова М.М. Высокотемпературная ротационная стерилизация компотов // Пищевая промышленность. - 2009. - № 7. _ с. 30-31. (0,11/0,06 п.л.)
34. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.Эффективность ротационного охлаждения компотов в таре СКО 1-82-1000 в потоке атмосферного воздуха // Пищевая промышленность. - 2009. - № 7. - С. 34-36. (0,24/0,12 п.л.)
35. Демирова А.Ф., Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э. Ротационная стерилизация концентрированных томатопродуктов с воздушно-водоиспарительным охлаждением // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2010. - № 5. - С. 5658. (0,25/0,08 пл.)
36. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э. Демирова А.Ф., Пиняскин В.В., Ахмедов Н.М. Влияние параметров теплоносителя на выбор режимов высокотемпературной ротационной стерилизации компотов в потоке горячего воздуха // Известия вузов. Пищевая технология. - 2010. - № 2-3. - С. 74-76. (0,26/0,15 п.л.)
37. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А., Демирова А.Ф., Рахманова М.М., Ахмедов Н.М. Новый способ интенсификации тепловой стерилизации консервов и устройство для его осуществления // Известия вузов. Пищевая технология. -2010.-№2-3.-С. 89-91.(0,25/0,1 п.л.)
Авторские свидетельства и патенты
38. Способ стерилизации компота из черешни: пат. 2312561 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2006111113; заявл.05.04.06, опубл.20.12.07, Бюл. № 35.
39. Аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках: пат. 2312568 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2005110827; заявл.13.04.05, опубл.20.12.07, Бюл. № 35.
40. Способ консервирования компота из яблок, пат. 2318388 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т. А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2005136247; заявл.22.11.05, огтубл.27.05.07, Бюл. № 7.
41. Способ консервирования компота из яблок, пат.2318389 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2005136248; заявл.22.11.05, опубл.27.05.07, Бюл. № 7.
42. Способ консервирования компота из слив, пат.2318390 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2006109789; заявл.27.03.06, опубл.10.03.08, Бюл. № 7.
43. Способ охлаждения консервов после тепловой стерилизации. пат.2318412 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2006103181; заявл.29.03.06, опубл.10.03.08, Бюл. №7.
44. Аппарат для ротационной стерилизации консервов, пат.2318413 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/00 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А., Ахмедов Н.М.;
заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2006104522; заявл.13.02.06, опубл.10.03.08, Бюл. №7.
45. Способ охлаждения консервов в стеклянной таре после высокотемпературной тепловой стерилизации, пат.2327383 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2006104524; заявл.13.02.06, опубл.27.06.08, Бюл. № 18.
46. Способ стерилизации компота из черешни: пат. 2327384 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2006113274; заявл.18.04.06, опубл.27.06.08, Бюл. № 18.
47. Способ стерилизации компота из абрикосов: пат. 2328163 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т. А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2006145258; заявл.19.12.06, опубл. 10.07.08, Бюл. № 19.
48. Способ стерилизации компота из яблок: пат. 2328164 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2006145258; заявл.19.12.06, опубл.10.07.08, Бюл. № 19.
49. Способ стерилизации компота из яблок: пат. 2328165 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2006145261; заявл.19.12.06, опубл.10.07.08, Бюл. № 19.
50. Способ консервирования компота из айвы и груш в банках СКО 1-82500: пат. 2328167 Рос. Федерация: МПК А 23 Ъ 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2006146648; заявл.25.12.06, опубл.10.07.08, Бюл. № 19.
51. Способ стерилизации яблочного натурального сока с мякотью: пат. 2339269 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2007115720; заявл.25.04.07, опубл.27.11.08, Бюл. №33.
52. Способ пастеризации вишневого сока с мякотью: пат. 2340262 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007115718; заявл.25.04.07, опубл. 10.12.08, Бюл. №34.
53. Способ стерилизации компота из персиков с косточками: пат. 2344727 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А. Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007126172; заявл.09.07.07, опубл.27.01.09, Бюл. № 3.
54. Устройство для подогрева плодов и овощей в банках: пат. 2344729 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и
патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007126174; заявл.09.07.07, опубл.27.01.09, Бюл. № 3.
55. Способ производства консервов «Морковь гарнирная»: пат. 2358593 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007147397; заявл.19.12.07, опубл.20.06.09, Бюл.№ 17.
56. Способ производства консервов «Свекла гарнирная»: пат. 2358606 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007147606; заявл.22.01.08, опубл.20.06.09, Бюл.№ 17.
57. Способ консервирования перца сладкого натурального: пат. 2359561 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007143114; заявл.21.11.07, опубл.27.06.09, Бюл. № 18.
58. Способ консервирования патиссонов: пат. 2369296 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2008124398; заявл. 16.06.08, опубл. 10.10.09, Бюл. № 28.
59. Способ консервирования перца сладкого натурального: пат. 2366346 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 /Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2008114002; заявл.09.04.08, опубл. 10.09.09, Бюл. № 25.
60. Способ производства консервов «Патиссоны консервированные»: пат. 2371038 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А, Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2008124460; заявл. 16.06.08, опубл.27.10.09, Бюл. №30.
61. Способ стерилизации компота из алычи: пат. 2345678 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/00 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2006119711; заявл.05.06.06, опубл. 10.02.09, Бюл. № 4.
62. Способ консервирования томатов натуральных целых: пат. 2374933 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/00 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2008124467; заявл. 16.06.08, опубл.10.12.09, Бюл. № 34.
63. Способ консервирования компота из айвы и груш в банках СКО 182-500: пат. 2370166 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/00 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2008124472; заявл. 16.06.08, опубл.20.10.09, Бюл. № 29.
64. Способ стерилизации компота из яблок: пат. 2356404 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2007143101; заявл.21.11.07, опубл.27.05.09, Бюл. № 15.
65. Способ производства консервов «Огурцы консервированные»: пат. 2355256 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04, 3/00 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государствен- • ный технический университет». - № 2007143092; заявл.21.11.07, опубл.20.05.09, Бюл. № 14.
66. Устройство для подогрева плодов и овощей в банках: пат. 237907 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». -№ 2008117673; заявл.04.05.08, опубл.27.12.09, Бюл. № 36.
67. Способ консервирования говядины: пат. 2399276 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 1/31, А 23 В 4/005 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2007147545; заявл. 19.12.07, опубл.20.09.10, Бюл. № 26.
68. Способ консервирования компота из яблок: пат. 2405389 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/00 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н.М., Исмаилов Р.Т.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2009112821; заявл.06.04.09, опубл. 10.12.10, Бюл. № 34.
69. Способ стерилизации компота из яблок: пат. 2405392 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Исмаилов Р.Т., Ахмедова М.М.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2009100109; заявл. 11.01.09, опубл. 10.12.10, Бюл. № 34.
70. Способ консервирования компота из слив: пат. 2405394 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., .Ахмедов Н.М., Исмаилов Р.Т.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2009112879; заявл.06.04.09, опубл.10.12.10, Бюл. № 34.
71. Способ консервирования компота из яблок: пат. 2405395 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н..М., Исмаилов Р.Т.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2009112890; заявл.06.01.04, опубл.10.12.10, Бюл. № 34.
72. Способ консервирования перца сладкого натурального: пат. 2409297 Рос. Федерация: МПК А 23 Ь 3/04 / Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - № 2008113994; заявл.09.04.08, опубл.20.01.11, Бюл. № 2.
Формат 60x84 1/16. Бумага офсет 1. Печать ризографная. Гарнитура Тайме. Усл.п.л. 3,0 Заказ № 008-11 Тир. 100 экз. Отпеч. в тип. ИП Тагиева Р.Х. г. Махачкала, ул. Батырая, 149. 8 928 048 10 45 «ШОРМАТ"
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Ахмедов, Магомед Эминович
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕПЛОВОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ.
1.1 Сущность и основные параметры тепловой стерилизации консервов.
1.2 Анализ вопроса теплопроникновения в тару с продуктом при стерилизации.
1.3 Краткая характеристика основных способов тепловой стерилизации консервов.
1.4 Аппараты для стерилизации консервов.
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.
2.1 Экспериментальные установки.
2.1.1 Экспериментальная установка для исследования ротационной стерилизации консервов.
2.1.2 Экспериментальная установка для исследования процесса пароконтактного нагрева консервов.
2.2 Методы экспериментальных исследований.
2.2.1 Методика измерения температуры продукта при ротационном. нагреве.
2.2.2 Разработка режимов стерилизации консервов.
2.2.3 Определение качественных показателей готового продукта.
2.2.4 Определение микробиологической обсемененности.
2.2.5 Методы обработки экспериментальных данных.
2.3 Конструирование экспериментальных образцов устройств и аппаратов.
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОГРЕВАЕМОСТИ КОНСЕРВОВ
В ПОТОКЕ НАГРЕТОГО ВОЗДУХА С ВРАЩЕНИЕМ ТАРЫ.
3.1 Исследование послойной прогреваемости консервов по режимам действующей технологической инструкции в автоклавах.
3.2 Послойная прогреваемость консервов в потоке нагретого воздуха с вращением тары.
3.2.1 Послойная прогреваемость консервов в потоке нагретого воздуха при статическом состоянии банок.
3.3 Способы определения оптимальной скорости вращения банок при ротационной стерилизации.
3.3.1 Способ определения оптимальной скорости вращения банки по разности температур в наименее и наиболее прогреваемых точках.
3.3.2 Способ определения оптимальной скорости вращения банки по разности температур теплоносителя и в наименее прогреваемой точке.
3.3.3 Способ определения оптимальной скорости вращения банки по скорости прогрева консервов в наименее прогреваемой точке.
3.4 Исследование прогреваемости консервов в стеклянной таре в потоке нагретого воздуха с вращением тары.
3.4.1 Исследование прогреваемости компотов.
3.4.2 Применение математического эксперимента при расчете режимов тепловой стерилизации компотов в потоке нагретого воздуха.
3.4.3 Влияние параметров нагретого воздуха на величину стерилизующего эффекта процесса нагрева компотов.
3.5 Исследование прогреваемости компотов в жестяной таре при ротационном нагреве в потоке нагретого воздуха.
3.6 Исследование прогреваемости и математическое моделирование ротационного нагрева фруктовых соков в потоке нагретого воздуха с вращением тары.
3.7 Исследование прогреваемости овощных натуральных консервов в потоке нагретого воздуха.
3.8 Исследование прогреваемости концентрированных томатопродуктов в потоке нагретого воздуха.
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРОКОНТАКТНОГО НАГРЕВА
КОНСЕРВОВ КОНДЕНСИРУЮЩИМСЯ ПАРОМ.
4.1 Способ пароконтактного нагрева консервов в таре.
4.2 Расчет нестационарного температурного поля при пароконтактном нагреве продуктов в цилиндрической таре.
4.3 Исследование пароконтактного нагрева консервов.
4.3.1 Исследование влияния формы барбатера и условий подвода пара в тару на прогреваемость консервов.
4.4 Аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках.
ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА КОНСЕРВИРУЕМЫХ ПЛОДОВ (ОВОЩЕЙ) В ТАРЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ЭМП СВЧ.
5.1 Исследование процесса предварительного подогрева плодов и овощей в банках горячим воздухом.
5.2 Исследование повышения среднеобъемной начальной температуры консервов с использованием ЭМП СВЧ.
5.3 Исследование предварительного подогрева плодов и овощей горячей водой (сиропом).
ГЛАВА VI. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ
КОНСЕРВОВ ПОСЛЕ ТЕПЛОВОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ.
6.1 Охлаждение консервов в статическом состоянии банок.
6.2 Исследование ротационного охлаждения консервов в потоке атмосферного воздуха.
6.2.1 Ротационное охлаждение компотов в стеклянной таре.
6.2.2 Влияние режимов охлаждения на величину стерилизующего эффекта периода охлаждения компотов в стеклянной таре.
6.2.3 Ротационное охлаждение компотов в жестяной таре в потоке атмосферного воздуха.
6.2.3 Ротационное охлаждение консервов гомогенной консистенции.
6.2.3.1 Охлаждение консервов "Сок томатный" в потоке атмосферного воздуха в банках СКО 1-82-3000.
6.2.3.2 Математическое планирование эксперимента расчета режима охлаждения томатного сока.
6.2.3.3 Математическая обработка результатов экспериментов.
6.3 Ротационное воздушно-водоиспарительное охлаждение консервов.
6.3:1 Способ ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов в стеклянной таре после тепловой стерилизации.
6.3.2 Способ ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов в стеклянной таре после высокотемпературной стерилизации.
6.3.3 Способ ступенчатого ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов.1.
6.3.4 Ротационное воздушно-водоиспарительное охлаждение консервов «Сок томатный».
6.3.5 Ротационное воздушно-водоиспарительное охлаждение компотов в жестяной таре.
6.3.6 Исследование термостойкости стеклянной тары при охлаждении с постоянным температурным перепадом.
6.4 Аппарат для охлаждения консервов.
6.5 Новый способ охлаждения консервов после тепловой стерилизации в автоклаве.
ГЛАВА VII. РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ И ИНТЕНСИВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ ТЕПЛОВОЙ- СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ.
7.1 Математическое моделирование научно-обоснованных режимов тепловой стерилизации консервов.
7.1.1 Математическое моделирование процесса нагрева консервов нагретым воздухом.
7.1.2 Математическое моделирование процесса охлаждения атмосферным воздухом.
7.1.3 Математическое моделирование процесса стерилизации компотов в потоке нагретого воздуха с воздушным охлаждением.
7.1.4 Математическое моделирование процесса стерилизации в потоке нагретого воздуха со ступенчатым воздушноводойспарительным охлаждением.
7.2 Разработка режимов стерилизации консервов.
7.2.1 Разработка режимов стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным и воздушно-водоиспарительным охлаждением при вращении тары.
7.3 Аппарат для ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушно-водоиспарительным охлаждением
7.4 Носитель банок для; стерилизаторов;непрерывного действия.
7.5 Режимы пароконтактной стерилизации;консервов.1.
7.6 Пароконтактная стерилизация фруктовых соков с мякотью и сахаром.
7.7 Устройство для пароконтактной стерилизации:и хранения консервов.
7.8 Разработка интенсивных технологийшроизводства консервов.
7.8.1 Технология производства компотов
7.8.2 Технология производства консервов?"Шерец сладкий» натуральный".
7.8.3 Технология производства консервов "Морковь гарнирная", "Свекла гарнирная" .:.
7.8;4 Технология производства консервов "Картофель молодой"
7.8:5 Технология производстважонсервов "Томаты натуральные целые"'./.:.;.:,.,.290'
7.81бгТехнология; производства; консервовг"©гурцыа консервированные".!.
7.8.7 Технологияшроизводства^консервов "Кабачки консервированные".;.;.293?
7.8.8 Технология производства консервов «говядина тушенная» с использованием^СВН-нагрева'консервов перед герметизацией?.
7.8.9'Технологияшроизводствашишневого>сока:с мякотью?в банках Гг58-200:.:.
7.8-.10 Технология производства вишневого сока с мякотью в банках (Щ©.1-82-1000.
Введение 2011 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Ахмедов, Магомед Эминович
В настоящее время одной из важнейших задач, стоящих перед перерабатывающими отраслями АПК, является разработка и внедрение передовых технологий, создание и внедрение высокоэффективных, энергосберегающих непрерывных процессов и аппаратов для обеспечения потребности населения высококачественными консервами отечественного производства.
Претворение в жизнь вышеуказанных задач по увеличению объемов производства, расширению ассортимента, улучшению качества и внедрению энергосберегающих технологий в основном зависит от темпов развития научно-технического прогресса. Для этого выдвинута задача перехода перерабатывающей промышленности на интенсивный путь развития, предусматривающий широкое использование достижений науки в производстве, внедрение интенсивных малоотходных ресурсо- и энергосберегающих технологий, повышение качества вырабатываемой продукции и производительности труда.
Консервирование позволяет сохранять пищевые продукты в герметичной таре долгое время, поэтому консервной промышленности принадлежит важная роль в обеспечении населения продуктами питания.
Консервы являются важным продуктом питания, так как, наряду со свежими плодами и ягодами, обеспечивают человеческий организм набором всех физиологически активных веществ - витаминов, макро- и микроэлементов, полифенолов и многих других необходимых ингредиентов для нормальной жизнедеятельности человека.
Предприятия агропромышленного комплекса нашей страны являются крупными потребителями топливно-энергетических ресурсов, что свидетельствует о том, что даже небольшое повышение эффективности эксплуатации технологического оборудования является чрезвычайно важным, так как приводит в масштабах отрасли к экономии большого количества энергоресурсов.
Среди главных источников экономии энергопотребления основными являются:
- изменение технологии в результате внедрения менее энергоемких технологических процессов и операций, рационализация и совершенствование действующих;
- совершенствование структуры производственного оборудования путем внедрения более экономичного, заменой устаревшего и модернизации действующего современными аппаратами.
Консервная отрасль пищевой промышленности, являясь потребителем разнородных видов энергоносителей, требует всестороннего анализа и изучения, наиболее энергоемких, а также и оказывающих наиболее существенное влияние на сохранение качественных показателей готовой продукции технологических процессов, с целью их совершенствования.
Сопоставительный анализ консервного производства в плодоперерабатывающей отрасли пищевой промышленности и технологических схем производства плодоовощных консервов позволяет сделать выводы о необходимости изучения энергосберегающих возможностей стерилизационного оборудования, осуществляющего основную и обязательную операцию для всех технологических схем производства — заключительную тепловую обработку готовой продукции. Этот процесс является наиболее важным и наиболее сложным завершающим этапом консервного производства, при котором уничтожаются возбудители порчи, и обеспечивается стабильность высокого качества консервов. Значимость выполнения данной работы подтверждает, например, тот факт, что стоимость энергоносителей возрастает из-за дня в день и существенно влияет на себестоимость готовой продукции.
Исследованиями теории и практики стерилизационных процессов консервной промышленности занимались и продолжают работы в этом направлении зарубежные и отечественные ученые и специалисты.
Среди них в первую очередь должны быть названы Аминов М.С., Ба-барин В.П., Болл Ч., Гореньков В.И., Мазохина-Поршнякова H.H., Рогачев В.И., Рогов H.A., Флауменбаум Б.Л и другие.
Разнообразие существующих способов тепловой стерилизации консервов и конструкций стерилизационного оборудования, а также новых, использующих принципиально иные технологические и конструкторские решения, требуют всестороннего анализа и подробного изучения особенностей и влияния наиболее перспективных направлений, исследований, направленных как на экономию энергетических затрат, так и на повышение качества готовой продукции.
Наиболее эффективными способами интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов является повышение начальной среднеобъемной температуры продукта перед стерилизацией, использование контактного нагрева консервов теплоносителем в таре; ротация; тары в процессе тепловой стерилизации и использование высокотемпературных теплоносителей.
Исследования,. проведенные в Дагестанском государственном: техническом университете, свидетельствуют о перспективном использовании этих способов для интенсификации тепловой стерилизации консервов.
Все упомянутые выше, способы способствуют интенсификации процесса тепловой стерилизации, сокращению энергетических затрат и более полному сохранению качества готового продукта.
Несмотря на многочисленные исследования в области интенсификации процесса тепловой стерилизации, многие вопросы требуют исследования, уточнения выявления узких мест, определения: оптимальных параметров, а также разработки новых способов и аппаратов для их осуществления.
В этой связи передо мной была поставлена актуальная проблема исследования вопросов интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов с использование предварительного повышения среднеобъемной температуры продукта в таре перед стерилизацией с использованием тепловой энергии и ЭМИ СВЧ, ротации тары в процессе высокотемпературной тепловой обработки консервов в потоке нагретого воздуха, пароконтактного нагрева продуктов в таре, а также изыскание эффективных способов охлаждения консервов после тепловой обработки, и на основе разработанных способов установить новые режимы тепловой стерилизации консервов и разработать соответствующие конструкции аппаратов и устройств для их осуществления;
Основные результаты исследований.
Исходной- теоретической базой выполненных исследований являлись труды известньте ученых М.С. Аминова, В.П. Бабарина, ИЛ1. Когана, Р.И. Лехно, В.И. Рогачева, Б.Л. Флауменбаума, и др.
В работе использованы современные методы исследования состава пищевых продуктов: содержание Сахаров (ГОСТ 8756.13.87), сухих веществ (ГОСТ 8756.2.82), витамин «С» определялся стандартным методом^ содержание кислот - тетраметрическим методом (ГОСТ 8756.15-70), содержание ин-вертного сахара, сахарозы и общего количества сахара (FOC 88.13.70), микробиологическую обремененность определяли методом смыва образцов консервов и тары; летальность режимов — на основе принципов математического расчета формул стерилизации консервов,; используя формулу приближенного интегрирования по методу прямоугольников, для чего была разработана программа расчета стерилизз^ощеш эффекта.
Температуру продукта в. различных точках, банки измеряли хромель-копелевыми термопарами, изготовленными из проволоки диаметром 0,15мм и работающих в комплекте с электронным потенциометром КСП-4 класса точности 0,5.
Достоверность экспериментальных данных оценивалась методами математической статистики с использованием ЭВМ. .
На защиту выносятся следующие основные положения: -концепция создания новых ресурсосберегающих экологически безопасных способов консервирования с использованием пароконтактного и высокотемпературного ротационного нагрева и ЭМПСВЧ; новые способы высокотемпературной ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным и воздушно-водоиспарительным охлаждением; новый способ производства консервов посредством пароконтактного нагрева консервов в таре конденсирующим паром; новые способы консервирования плодовоовощных консервов с предварительным подогревом плодов и овощей в таре: горячей водой; горячим сиропом; воздействием СВЧ ЭМП; нагретым воздухом; новые способы консервирования с использованием двухступенчатой СВЧ- обработки плодов, овощей в банках перед герметизацией; новые способы консервирования плодово-ягодных соков СВЧ-обработкой в банках' перед герметизацией; новые способы воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов в стеклянной таре; новые способы охлаждения консервов в стеклянной и жестяной, таре после тепловой стерилизации в автоклавах;
-новые режимы стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным охлаждением в потоке атмосферного воздуха;
-новые режимы стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушно-водоиспарительным охлаждением в потоке атмосферного воздуха; способы определения* оптимальной скорости вращения банки при ротационной стерилизации; новые конструкции аппаратов и устройств для тепловой стерилизации консервов:
-аппарат для ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха; аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов;
10
-аппарат для воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов после тепловой стерилизации в стеклянной таре;
-устройство для пароконтактной стерилизации и хранения консервов; -устройство для подогрева подогрева плодов и овощей в СВЧ- поле; -устройство для подогрева плодов и овощей в банках горячей водой; -устройство для подогрева плодов и овощей в банках горячим воздухом.
Структурная схема научных исследований осуществлялась в соответствии с поставленными задачами и представлена на рисунке 1.
Выполненная диссертационная работа рассматривает все эти направления в совершенствовании техники и технологии тепловой стерилизации консервов.
Теоретический этап исследований
1 ' г
Обзор и классификация существующих способов для тепловой стерилизации и охлаждения консервов Обзор и классификация процессов и способов для интенсификации тепловой стерилизации консервов Обзор и классификация устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов
1 г 1
Разработка ш :рспективных способов и аппаратов для тепловой стерилизаций консервов I
Экспериментальный этап исследований
1 г X 1 г X ч г
Изготовление стендов и подготовка измерительной аппаратуры Исследование процесса охлаждения консервов после тепловой стерилизации Изучение прогреваемости различных консервов при парокон-тактном нагреве Изучение влияния повышения начальной сред-необъемной температуры на режимы стерилизации Исследование прогреваемости консервов при ротационной стерилизации в потоке нагретого воздуха
Разработка способа и математической модели воздушно-водоиспарительного охлаждения консервов 1 Разработка математической модели па-роконтактного нагрева консервов в таре Разработка математических моделей ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха
1 г X
Разработка конструкции аппарата для охлаждения консервов Разработка устройств и аппарата для пароконтакт-ного нагрева консервов Разработка конструкций' устройств для подогрева плодов и овощей в банках Разработка конструкции аппарата для ротационной стерилизации консервов
Разработка интенсивных режимов тепловой стерилизации консервов
Рисунок 1- Структурная схема научных исследований по совершенствованию технологии и техники тепловой стерилизации консервов
Заключение диссертация на тему "Разработка и создание новых ресурсосберегающих способов консервирования и эффективных устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнено комплексное исследование, позволяющее научно обосновать технологические и технические решения, направленные на совершенствование, разработку и практическую реализацию технологии тепловой стерилизации консервов с использованием различных механических, физических и электрофизических процессов. На основании результатов выполненных исследований сделаны следующие выводы, и даны рекомендации:
1. Разработаны научная концепция и научно-технические принципы создания интенсивных энергосберегающих способов консервирования, эффективных устройств и аппаратов для тепловой стерилизации консервов с использованием пароконтактного нагреваконсервов в банках конденсирующимся паром, высокотемпературного ротационного насрева, с предварительным подогревом плодов и овощей в банках с использованием тепловой энергии и ЭМП СВЧ и интенсивных способов охлаждения.
2. Научно обоснованы и установлены оптимальные параметры ротационной стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре в потоке нагретого воздуха температурой 120-150°С и скоростях 1,2-8,5 м/с.
3. На уровне изобретений разработаны способы консервирования компотов: с предварительным подогревом плодов в банках горячей водой в течение 2-3 мин с последующей заменой ее сиропом температурой 90-95°С и дальнейшей герметизацией и стерилизацией по новым режимам; с предварительным подогревом плодов в банках энергией ЭМП СВЧ с частотой 2400 МГц в течение 1-3,5 мин с последующей заливкой сиропом с температурой 90-95°С, герметизацией и стерилизацией по новым режимам; с предварительным подогревом плодов в банках сиропом температурой 80-85°С в течение 3-4 мин с последующей заменой его на сироп температурой 90-95°С герметизацией и стерилизацией по новым режимам; с предварительным подогревом плодов в банках горячим воздухом температурой 100-140°С в течение 3-4 мин с попеременной подачей его через одну и вторую половины площади горловины банки с последующей заливкой сиропом температурой 90-95°С герметизацией и стерилизацией по новым режимам.
4. Разработаны способы определения оптимальной частоты вращения банки при ротационной стерилизации:
- по наименьшей разнице температур в наиболее и наименее прогреваемых точках;
- по наименьшей разнице температур между теплоносителем и наименее прогреваемой точкой;
- по максимальной скорости прогрева продукта в наименее прогреваемой точке.
5. На уровне изобретений разработаны способы консервирования овощных натуральных консервов: с предварительным подогревом плодов в СВЧ-поле с частотой 2400±50МГц в течение 1-3 мин с последующей заливкой раствором температурой не ниже 95°С и стерилизацией в автоклавах по новым режимам; с предварительным подогревом плодов в СВЧ-поле с частотой 2400±50МГц в течение 1-3 мин с последующей СВЧ-пастеризацией в течение 1,5-3 мин и ступенчатым охлаждением; с предварительным подогревом плодов (овощей) в банках горячей водой с температурой 85-90°С в течение 2-3 мин с последующей заменой ее рассолом с температурой не ниже 95°С и стерилизацией по новым режимам; с предварительным подогревом плодов (овощей) в банках с нагретым воздухом температурой 110-140°С в течение 3-5 мин с последующей заливкой рассолом с температурой не ниже 95°С и стерилизацией по новым режимам.
6. Впервые установлены технологические параметры воздействия ЭМП СВЧ на расфасованные в банки плоды и овощи перед их заливкой сиропом или рассолом, позволяющие значительно увеличить начальную сред-необъемную температуру продукта перед стерилизацией.
7. Разработаны способы консервирования различных соков в таре СКО 1-58-200, 1-82-1000 с предварительным подогревом в течение 1-3 мин в СВЧ камере частотой 2400±50 МГц до 75-95°С с последующей герметизацией и пастеризацией по новым режимам.
8. Разработан и защищен патентом РФ аппарат для расфасовки и па-роконтактного нагрева плодов и овощей в банках.
9. Разработан и защищен патентом РФ аппарат ротационного типа для стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с воздушным и воздуш-но-водоиспарительным охлажден ием.
10. Разработано и защищено авторским свидетельством СССР устройство для охлаждения консервов в стеклянной таре после тепловой стерилизации.
11. Разработано и защищено авторским свидетельством СССР устройство для пароконтактной стерилизации консервов.
12. Разработано и защищено патентом РФ устройство для передачи электрических сигналов от объектов, совершающих вращательное и поступательное движение.
13. На уровне изобретений разработаны способы охлаждения консервов после тепловой стерилизации: способ охлаждения консервов после тепловой стерилизации с использованием воздушно-водоиспарительного охлаждения с попеременным нанесением на поверхность банок водяной пленки температурой на 27±2°С меньшей температуры стенки; способ ступенчатого охлаждения банок до 80°С атмосферным воздухом с последующим продолжением охлаждения с попеременным нанесением на поверхность банки водяной пленки температурой 65-70°С; способ охлаждения консервов после высокотемпературной тепловой стерилизации, предусматривающий охлаждение банок до температуры стенки, равной в потоке атмосферного воздуха с продолжением охлаждения с нанесением на поверхность банки водяной пленки.
14. Разработаны способы охлаждения консервов, соков в стеклянной и жестяной таре в автоклавах, предусматривающие охлаждение консервов до величин температуры продукта в банках, не вызывающих срыва крышек стеклотары и нарушение целостности жестетары с последующим переносом и охлаждением в другом автоклаве, позволяющие обеспечить экономию тепловой энергии на выработку единицы продукции.
15. Для практической реализации предлагаемых способов консервирования разработаны и предложены конструкции;
- устройства для предварительного подогрева плодов в банках горячим воздухом;
- устройства для предварительного подогрева плодов и овощей и пастеризации консервов в СВЧ-поле.
16. Разработаны математические модели: продолжительности и скорости нагрева компотов в потоке нагретого воздуха при ротационной стерилизации; математическая модель продолжительности пароконтактного нагрева консервов; математическая модель продолжительности охлаждения консервов в потоке атмосферного воздуха; математическая модель продолжительности при ступенчатом воздушно-водоиспарительном охлаждении; математическая модель расчета температурного перепада в стенке стеклянной тары при охлаждении с постоянным температурным перепадом.
17. Разработана и предложена конструкция аппарата ротационного типа для стерилизации консервов в горячей воде с воздушно-водоиспарительным охлаждением.
18. Установлены режимы стерилизации для ряда консервов с использованием разработанных способов консервирования.
19. Разработана программа расчета стерилизующего эффекта.
20. Экономический эффект от внедрения предлагаемых способов и устройств (в условиях "АО Буйнакский консервный завод", Республика Дагестан) составляет 771,91 руб на 1 туб.
Библиография Ахмедов, Магомед Эминович, диссертация по теме Процессы и аппараты пищевых производств
1. Абдель П.Д. Исследование способов интенсификации процессов стерилизации и охлаждения томатной пасты в крупной консервной таре: Дис. канд. техн. наук. Одесса, 1975. - 145 с.
2. Абрамович В.В., Коган Ф.И. Высокочастотное эксгаустирование консервов в стеклянной таре. Новые физические методы обработки пищевых продуктов. — Киев: Гостехиздат. 1963. — С.97.
3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Граноавский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.
4. Аминов М.С. Влияние геометрических размеров и начальной температуры продукта на продолжительность стерилизации консервов // Изв. Вузов СССР. Пищевая технология, 1962, №5. С. 12.
5. Аминов М.С., Мурадов М.С., Ахмедов М.Э. Эффективность высокотемпературной ротационной стерилизации консервов "Компоты из персиков" с воздушно-водоиспарительным охлаждением // Консервная и овощесушильная промышленность, 1975, №12. — С. 15-17.
6. Аминов Д.С. Способ стерилизации консервов в банке №13 при атмосферном давлении // Информационный листок Дагестанского ЦНТИ. -Махачкала, 1980. С. 1-4.
7. Аминов М.С. Стерилизующий эффект тепловой обработки консервов в потоке горячего воздуха // Изв. Вузов СССР. Пищевая технология, 1961, №7.-С. 10.
8. Аминов М.С., Ушацкий И.В., Ибрагимов А.И. Универсальный непрерывно действующий стерилизатор: Сб. научных трудов ДГУ. Махачкала, 1970. Т.2. - С.7-11.
9. Аминов М.С. Теоретическое и экспериментальное обоснование возможности непрерывной стерилизации консервов в потоке горячего воздуха: Автореф. дис. докт. техн. наук. — JI. 1969.
10. Аминов М.С. Аппараты для стерилизации консервов. — М., Пищепро-миздат, 1966. С.56.
11. Аминов М.С., Мурадов М.С., Ахмедов М.Э. и др. Стерилизация компота из черешни пароконтактным способом // Консервная и овощесу-шильная промышленность, 1981, № 12. С. 28-29.
12. Аминов Д.С. Нагрев консервов в металлической таре электрическим током низкого напряжения // Консервная и овощесушильная промышленность, 1981, № 2. С.37-38.
13. Аминов Д.С. Режимы ротационной стерилизации консервов при нагреве электрическим током: Тез. докладов Всесоюзной научно-технической конференции по вопросам теории и практики, стерилизации и пастеризации пищевых продуктов. Махачкала, 1981. — С. 108.
14. A.C. № 535073 СССР. Способ определения оптимальной скорости вращения банок в процессе ротационной стерилизации пищевых продуктов / Аминов М.С., Мурадов М.С., Ахмедов М.Э. // БИ, 1976, №42.
15. A.C. №1063366 СССР. Устройство для стерилизации плодовых консервов в банках / М.С.Аминов, М.С.Мурадов, М.Э.Ахмедов // БИ, 1983, №48.
16. А.С.№ 1209144 СССР. Способ охлаждения консервов в стеклянной таре после стерилизации и устройство для его осуществления /Аминов М.С., Мурадов М.С., Ахмедов М.Э. // БИ, 1986, №5.
17. Ананин И.А., Беликова Г.И., Бородин Б.С. и др., «Установка для стабилизации розлитых в тару напитков» // RU, патент № 2007939, кл.А23Ь 3/30, 1994.
18. Ананин И.А., Урусова JI.M., Каданер Я.Д. и др. Использование импульсного СВЧ электромагнитного поля для биологической стабилизации напитков // «Вестник Российской Академии сельскохозяйственных наук», 1995, № 5. С. 64.
19. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Гаммацаев K.P., Умаров С.Ш. Стерилизация компота из черешни пароконтактным способом // Консервная и овощесушильная промышленность, 1981, № 12. С.28-29.
20. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Мамаева Б.М., Магомеднуров Н.У. Эффективность пароконтактной стерилизации консервов «Зеленый горошек» // Консервная и овощесушильная промышленность, 1982, № 4. -С.30-31.
21. Ахмедов М.Э. Способ стерилизации пищевых продуктов путем паро-контактного нагрева // Информационный листок № 62-84. Махачкала: Дагестанский МТЦНТИ, 1984. - 4 с.
22. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С. Способ охлаждения консервов в стеклянной таре после стерилизации // Информационный листок № 3-85. Махачкала: Дагестанский МТЦНТИ, 1986. - 4 с.
23. Ахмедов М.Э. Интенсификация тепловой стерилизации консервов гомогенной консистенции // Информационный листок № 87-1 серия Р.65.53. Махачкала: Дагестанский МТЦНТИ, 1987.- 4с.
24. Ахмедов М.Э. Пароконтактная стерилизация консервов «Компот из алычи» в стеклянной таре 1-82-10000. Информационный листок № 6887. Махачкала: Дагестанский МТЦНТИ, 1987.- 4 с.
25. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Ахмедов Н.М. Влияние режимов тепловой стерилизации на качество компота из абрикосов: Тез. докладов 5-го Славяно-Балтийского форума "Санкт-Петербург-Гастро-2003". СПб., 2003.- С.11.
26. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С. Устройство для стерилизации консервов в крупной таре: Сб. тез. докладов. Всесоюзная научно-техническая конференция «Холод народному хозяйству». Л.: ЛТИХП, 1991.- С.404.
27. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С. Исследование процесса стерилизации консервов гетерогенной консистенции конденсирующимся паром в таре: Сб. тез. докладов. Всесоюзная научно-техническая конференция
28. Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищевых продуктов и добавок. Использование вторичного сырья пищевых ресурсов». Ч. 11. Киев: КГТИ, 1991. - С.220.
29. Ахмедов М.Э., «Интенсификация тепловой стерилизации консервов в стеклянной таре», автореферат дис.к.т.н., — Одесса: ОТИПП, 1991. — 18 с.
30. Ахмедов М.Э., Джаруллаев Д.С., Аминов М.С. Способ и устройство пастеризации жидких пищевых продуктов // Пищевая промышленность, 1994, № 8. С. 17.
31. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Даудова Т.Н. Способ охлаждения консервов после тепловой стерилизации // Пищевая промышленность, 1997, № 3. С.4.
32. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Даудова Т.Н. Определение оптимальной скорости вращения консервных банок в процессе ротационного охлаждения пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья, 1997, № 6. С.20-21.
33. Ахмедов М.Э., Садыров Т.Р. Ротационное охлаждение фруктовых соков с мякотью и сахаром: Сб. тез. докладов. XXI научно-техническая конференция преподавателей, сотрудников и аспирантов ДГТУ. — Махачкала: ДГТУ, 1997. С.218.
34. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Алибеков А.К. Модель ротационного охлаждения томатного сока в потоке атмосферного воздуха // Хранение и переработка сельхозсырья, 1998, № 7. С.23-24.
35. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Гаммацаев К.Р., Мамаева Б.М. Парокон-тактная стерилизация консервов в крупной таре: Сб. трудов 1-ой Российской научно-технической конференции. Ставрополь: СГСХА. Т. 2. 2001.-С.398.
36. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С., Демирова А.Ф. Устройство для охлаждения консервов в стеклянной таре // Пищевая промышленность, 2001, № 11. -С.36-37.
37. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С. Исследование процесса охлаждения консервов в стеклянной таре: Тез. докладов VI Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Дагестана. Махачкала: ДГУ, 1984.-С. 174.
38. Ахмедов М.Э., Балаев Г.Д. Исследование вопросов интенсификации тепловой стерилизации консервов: Тез. докладов Межреспубликанской студенческой конференции. Ленинакан: ЛПИ, 1986. - С.112.
39. Ахмедов М.Э. Влияние режимов охлаждения на физико-химические показатели томатного сока: Тез. докладов 1 Северо-Кавказского регионального совещания по химическим реактивам. Махачкала: ДГУ, 1988.-С.294.
40. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Даудова Т.Н. Новый способ тепловой стерилизации консервов // Тез. докладов. Всероссийская конференция по физико-химическому анализу многокомпонентных систем. — Махачкала: ДГПУ, 1977. С.89.
41. Ахмедов М.Э., Ахмедова Ф.М., Мурадов М.С. Пароконтактная стерилизация консервов в жестяной таре // Тез. докладов. Всероссийская студенческая научная конференция с международным участием. — Краснодар: Куб. ГТУ, 1998. С.265.
42. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С. и др. Анализ параметров, определяющих равномерность тепловой обработки томатного сока при ротационном охлаждении // Хранение и переработка сельхозсырья, 1998, №7. С.25-26.
43. Ахмедов М.Э., Аминов М.С., Мурадов М.С. Ротационное охлаждение фруктовых полуфабрикатов в крупной таре // Тез. докладов. 1-ой Российская научно-техническая конференция. — Ставрополь: СГХА, 2001. — С.398.
44. Ахмедов'М.Э., Мурадов М.С, Гаммацаев K.P. Влияние режимов стерилизации на качество компота из черешни.- Тезисы докладов Международной научно-технической конференции "Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке". СПб.: СПбГУН и ПТ, 2001. - С.480.
45. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Расчет нестационарного температурного поля при пароконтактном нагреве продуктов в цилиндрической таре // Изв. вузов. Северо-Кавказский центр. Технические науки. 2005. №4. — С. 17-20.
46. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Ротационное воздушно-водоиспарительное охлаждение компотов в стеклянной таре // Пищевая промышленность,. 2006, №2. С.40.
47. Ахмедов М.Э., Мурадов М.С., Алибеков А.К. Демирова А.Ф., Ахмедов Н.М. Исследование процесса ротационного воздушно-водоиспарительного охлаждения томатного сока // Хранение и переработка сельхозсырья, 2005, № 5. — С.46.
48. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Исследование термостойкости стеклянной тары при охлаждении с постоянным температурным напором //Вестник международной академии холода, 2006, № 1. — С. 45-48.
49. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Ротационное воздушно-водоиспарительное охлаждение компотов в стеклянной таре //Пищевая промышленность, 2006, № 2. С. 40.
50. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическая модель процесса прогрева компотов при ротационной стерилизации в потоке нагретого воздуха //Хранение и переработка сельхозсырья, 2006, № 5. — С. 13-14.
51. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Режимы ротационной стерилизации консервов "Компот из черешни" в потоке горячего воздуха с воздушно-водоиспарительным охлаждением //Хранение и переработка сельхозсырья, 2006, № 3. С. 18-20.
52. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическая модель процесса воз-душно-водоиспарительного охлаждения //Хранение и переработка сельхозсырья, 2006, № 7. С. 78-79.
53. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Режимы стерилизации компотов посредством пароконтактного нагрева с воздушно-водоиспарительным охлаждением //Вестник международной академии холода, 2007, № 2. С. 51-52.
54. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математические модели продолжительности и скорости нагрева компотов до конечной температуры при ротационной стерилизации в потоке нагретого воздуха //Известия вузов. Пищевая технология, 2007, № 1. — С.89-91.
55. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическая модель процесса ступенчатого воздушно-водоиспарительного охлаждения компотов / Известия вузов. Пищевая технология, 2007, №2. С. 49-50.
56. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Эффективность ротационного охлаждения компотов в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха //Вестник международной академии холода, 2007, № 3. — С.38-39.
57. Ахмедов М.Э.Интенсификация технологии тепловой стерилизации консервов «Компот из яблок» с предварительным подогревом плодов в
58. ЭМП СВЧ //Известия вузов. Пищевая технология, 2008, № 1. С. 1516.
59. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Прогреваемость консервов при стерилизации в потоке нагретого воздуха // Продукты длительного хранения, 2007, №2.-С. 9-10.
60. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Режимы ротационного нагрева компотов в таре СКО 1-82-1000 при тепловой стерилизации в потоке нагретого воздуха //Хранение и переработка сельхозсырья, 2007, № 11. С. 3638.
61. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Математическое планирование эксперимента при ротационной стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха //Хранение и переработка сельхозсырья, 2009, № 1. С.
62. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Аппарат для расфасовки и пароконтакт-ного нагрева консервов в банках //Известия вузов. Пищевая технология, 2009, № 4. С.56-58.
63. Ахмедов М.Э, Шихалиев С.С., Суракатов С.С., Рахманова М.М. Высокотемпературная ротационная стерилизация компотов //Пищевая промышленность, 2009, № 7. С.30-31.
64. Ахмедов М.Э. Исмаилов Т.А., Демирова А.Ф. Рахманова М.М., Ахмедов Н.М. Новый способ интенсификации тепловой стерилизации консервов и устройство для его осуществления //Известия вузов. Пищевая технология, 2010, № 2-3. С.89-90.
65. Бабарин В.П. Тепловая стерилизация плодоовощных консервов: Дис. д.т.н., М.: Россельхозакадемия, 1994. - С.64.
66. Бабарин В.П., Мазохина-Першнякова H.H., Рогачев В.И. Справочник по стерилизации консервов. М., ВО "Агропромиздат", 1987. - С.271.
67. Бабарин В.П., Цескис A.JL Расчет температуры кондуктивно прогреваемых продуктов в пастеризаторах непрерывного действия. Консервная и овощесушильная промышленность, 1984, №5. — С.29-30.
68. Беляев М.И., Похомов П. Л., Дейниченко Г.В. Теоретическое рассмотрение динамики нагрева продукта в процессе стерилизации // Изв. вузов. Пищевая технология, 1994, №5. С.40-42.
69. Бодров А.И., Стелигачев Ю.Г. Методы экспериментального определения модели теплового нагрева консервов // Пищевая промышленность, 1987, №12. С.10-12.
70. Бодров А.И. Оптимизация процесса стерилизации консервов в автоклаве и его математическое моделирование: автореферат дис.канд. техн. наук.-Л., 1985.-18с.
71. Верхивкер Я.Г. Эффективность технологических процессов // Пищевая промышленность, 1990, №7. С.48-50.
72. Верхивкер Я.Г., Шурина И.В. От дигестера до пастеризатора непрерывного действия // Пищевая промышленность, 1990, №2. — С.75-76.
73. Гореньков Э.С. Технологические основы совершенствования переработки плодово-ягодного сырья: Дис. докт. техн. наук. — М.: Россель-хозакадемия, 1994. С.75.
74. Губин Ю.К. Научно-практические основы технологических процессов пищевых производств в электромагнитном поле СВЧ. Дис.докт. техн. наук. М.: МТИПП, 1990. - С. 48.
75. Гутер P.C., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. — М.: Наука, 1970.
76. Демирова А.Ф., Мурадов М.С. Изучение прогреваемости модельного раствора различной вязкости при различных состояниях банки // Хранение и переработка сельхозсырья, 2000, № 9. С. 19.
77. Демирова А.Ф., Мурадов М.С. Математическое описание процесса прогрева модельного раствора при ротационной стерилизации // Хранение и переработка сельхозсырья, 2000, № 11. — С.7.
78. Демирова А.Ф. Использование ротации процесса стерилизации консервов в стеклянной таре: автореферат дис. канд. техн. наук. — Махачкала: ДГТУ, 2000.-18с.
79. Дикие М.Я., Мальский А.Н. Технологическое оборудование консервных заводов. — М.: Пищепромиздат, 1969. —784с.
80. Дикие М.Я. Еще раз о стерилизаторах непрерывного действия // Консервная и овощесушильная промышленность, 1961, №2. С.13-14.
81. Жадан В.З. Прогреваемость консервов в жестяных банках при стерилизации // Консервная и овощесушильная промышленность, 1965, №6. — С.10-12.
82. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Пиняскин В.В., Ахмедов Н.М. Новый способ ротационной стерилизации консервов «Компот из яблок» в потоке нагретого воздуха с воздушным охлаждением //Известия вузов. Пищевая технология, 2009, № 2-3. С.42-43.
83. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Пиняскин В.В., Ахмедов Н.М. Совершенствование технологии производства компотов с применением предварительного СВЧ-нагрева плодов в таре» //Известия вузов. Пищевая технология, 2009, № 2-3. С. 75-76.
84. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н.М. Аппарат для ротационной стерилизации консервов» //Известия вузов. Пищевая технология, 2009, № 2-3. С.88-90.
85. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Ахмедов Н.М., Пиняскин В.В. Способ консервирования компота из яблок с предварительным подогревом плодов в банках горячей водой» //Известия вузов. Пищевая технология, 2009, № 4. С.75-77.
86. Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.Эффективность ротационного охлаждения компотов в таре СКО 1-82-1000 в потоке атмосферного воздуха // Пищевая промышленность, 2009,. № 7. — С.34-36.
87. Илюхина Н.В., Розанова Л.И. Особенности стерилизации консервов. Пищевая промышленность, 1989, №6. — С.9-12.
88. Кадышев Т.Т., Кванин Ю.В., Федоров Ф.А., Чеков A.B. «Способ стерилизации жидких пищевых продуктов и оборудование для его осуществления» SU, патент № 1611320, 1990.
89. Квасенков О.И., Тюрина С.Б. Пути развития техники и технологии стерилизации // Пищевая и перерабатывающая промышленность, 1996, №1. С.1-6.
90. Кизилова Л.А., Троян З.А. Эффективность прогрева «сока томатного и томатопродуктов» при 100 и 105°С // Консервная и овощесушильная промышленность, 1974, №4. С. 10.
91. Кийс A.A. Интенсификация теплового процесса при стерилизации молочных консервов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Л.,1965.-18с.
92. Ковальская Л.П., "Технологические и биохимические основы радури-зации и радаппертизации плодов, ягод и овощей", автореф. дис.д.т.н. — М.: Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР, МТИПП, 1970. 55 с.
93. Коган Ф.И., Верхивкер Я.Г. Энергосберегающая технология ротационной стерилизации консервов // Пищевая промышленность, 1990, №8. — С.38-39.
94. Коган Ф.И. Непрерывная пастеризация консервов в жестяных банках №13 при атмосферном давлении // Консервная, овощесушильная и пи-щеконцентратная промышленность, 1971, №9. С. 14.
95. Коган Ф.И., Погорелов C.B. Применение ротационных носителей банок в аппаратах для стерилизации консервов // Консервная и овощесушильная промышленность, 1968, №7. — С. 12.
96. Коган Ф.И., Полин М.Н. Давление в жестяной таре при пастеризации консервов в открытых аппаратах // Консервная и овощесушильная промышленность, 1973, № 6. С. 16-18.
97. Коган Ф.И., Кузнецова А.П., Рейф Ю.Д., Погорелов С.Ф. Комбинированное охлаждение консервов в пастеризаторах непрерывного действия // Консервная и овощесушильная промышленность, 1968, №2.
98. Колодязная B.C., Коржеманова JI.A. Консервирование овощной продукции с использованием инфракрасного излучения // Тез. докладов. Российская научно-практическая конференция — Краснодар. 1985.-С57.
99. Лемаринье К.П. «Применение асептического консервирования для повышения качества полуфабрикатов. М.: Пищевая промышленность, 1978.- 104 с.
100. Лемаринье К.П. Особенности тепловой стерилизации консервов в алюминиевых трубах // Консервная и овощесушильная промышленность, 1962, № 2. С.7-8.
101. ПО.Лехно Р.И. Гидростатический стерилизатор непрерывного действия А9-ФСА. М.: Пищевая промышленность, 1976. - С. 36.
102. Ш.Лерман Ф.Е., Иваненко В.П. Установка для горячего розлива соков // «Пищевая и перерабатывающая промышленность», 1986, №8. -С.39-40.
103. Липатов H.H. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Экономика, 1987.-С.272.
104. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. -599 с.
105. Мазохина Н.И. Анализ режимов стерилизации, применяемых в нашей стране и за рубежом // Консервная и овощесушильная промышленность, 1979, №6. С. 10-11.
106. Марх A.T. Биохимия консервирования плодов и овощей. М.: Пищевая промышленность, 1973. — С.371.
107. Мельникова В.А., Сыромятникова М.Г. Стерилизация рыбных консервов // Рыбное хозяйство, 1967, №7. — С.52-55.
108. Мурадов М.С. Изыскание высокотемпературных режимов ротационной стерилизации консервов в потоке воздуха: автореферат дис.канд. техн. наук. Одесса, 1978.-18с.
109. Нечепуренко И.П. Кинетика процесса стерилизации консервов в стерилизаторе непрерывного действия // Тез. докладов, Всесоюзная научно-техническая конференция "Холод — народному хозяйству". Д., ЛТИХП, 1991.-С.268.
110. Нечепуренко И.П. Некоторая специфика процесса стерилизации консервов в гидростатическом стерилизаторе непрерывного действия // Интенсификация процессов и управление пищевых производств. JL, ЛТИХП, 1991. - С.96-112.
111. Нечипорук В.К. Пастеризационная установка А9-КСЖ.-Ж // Консервная и овощесушильная промышленность, 1975, № 2. — С. 12-13.
112. Неверов Й.Г., Федоров В.Г. Сокращение продолжительности прогрева и охлаждения консервов и модернизация автоклавов АВ-2 // Консервная и овощесушильная промышленность, 1981, № 12. — С.6-8.
113. Положение о разработке режимов пастеризации плодово-ягодных консервов в аппарате непрерывного действия. Упрконсерв МПП СССР, 1978.
114. Рогачев В.И. Справочник по производству консервов. Т.4. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 654с.
115. Рогачев В.И., Бабарин В.П. Местоположение наименее прогреваемой точки в банке с продуктом // Консервная и овощесушильная промышленность, 1973, № 9. С. 10-11.
116. Рогачев В.И., Бабарин В.И. Стерилизация консервов в аппаратах непрерывного действия. М.: Пищевая промышленность, 1978. - С.247.
117. Рогов И.А., Некрутман C.B. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов. -М.: Агропромиздат, 1986. 351 с.
118. Рогов И.А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1988. -272 с.
119. Саумов В.К. Интегрирование уравнений параболического типа методом сеток. -М.: Физматгиз, 1960. -212с.
120. Сборник технических инструкций по производству консервов. Т.2. — М.: Пищевая промышленность, 1977. С.429.
121. Соболев А.Г., Ананин И.А., Каданер Я.Д., Способ стабилизации разлитых в тару напитков // RU, патент № 2007938,Кл. A23L 3/30, 1994.
122. Соколов А .Я. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств. — М.: Машиностроение, 1969. С.742.
123. Соколова И.А. Математический расчет прогреваемости густых продуктов в стерилизаторе ОНБ-1 "Хунистер" // Консервная и овощесушильная промышленность, 1976, № 10. С.20-22.
124. Соколова И.А., Бабарин В.П. Математический расчет температуры кондуктивно прогреваемых продуктов при стерилизации их в автоклаве // Консервная и овощесушильная промышленность, 1976, № 7. -С.250-28.
125. Соколова И.А., Бабарин В.П. Математический расчет прогреваемости консервов в стеклянной таре при стерилизации // Консервная и овощесушильная промышленность. 1981. № 12.-С.14-17.
126. Способ производства консрвов«Картофель молодойнатуральный нарезанный» пат. 2355260 Рос. Федерация: МПК А 23 L 3/04,3/00 /Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.; заявитель и патентообладатель ГОУ
127. ВПО «Дагестанский государственный технический университет». — № 2007143136; заявл.21.11.07, опубл. 20.05.09, Бюл.№14.
128. Справочник технолога плодоовощного консервного производства./ Под редакцией В.И. Рогачева. Легкая и пищевая промышленность, 1983. С.408.
129. Тимохович П.П. Сравнительная характеристика непрерывно действующих стерилизаторов // Консервная и овощесушильная промышленность, 1965, №4. С.10-12.
130. Фан-Юнг А.Ф. Стерилизация томатного сока в потоке // Консервная и овощесушильная промышленность, 1967. №2. — С.3-4.
131. Флауменбаум Б.Л. Математический расчет формул стерилизации консервов // Изв. Вузов СССР. Пищевая технология, 1985, №3. С.5-6.
132. Флауменбаум Б.Л. Математический расчет формул стерилизации консервов // Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1985, №3. С.5-6.
133. Флауменбаум Б.Л. Сокращение продолжительности режимов стерилизации малокислотных консервов за счет повышения температурного уровня // Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1983, №5. С.3-4.
134. Флауменбаум Б.Л., Терлецкая Л.А. Режимы пастеризации консервов. Пищевая промышленность, 1989, № 2. С. 10-12.
135. Флауменбаум Б.Л. Пути интенсификации стерилизации пюреобразных продуктов в крупной жестяной таре // Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1974, №2. С.9-10.
136. Флауменбаум Б.Л., Валявская М.Е. О стерилизации рыбных консервов при повышенных температурах // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1966, №3. С.5-6.
137. Флауменбаум Б.Л. Влияние режима охлаждения консервов на стерилизующий эффект процесса // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1963, №3. С.9-10.
138. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - С. 272.
139. Флауменбаум Б.Л. Теоретические основы стерилизации консервов. — Киев: Выща школа, 1981. — 196 с.
140. Флауменбаум Б.Л., Валявская М.Е. Критерий оптимальных режимов стерилизации рыбных консервов // Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1967, №5. С. 140-144.
141. Флауменбаум Б.Л., Танчев С.С, Гришин М.А. Основы консервирования пищевых продуктов. — М.: Агропромиздат, 1988. — С.494с.
142. Флауменбаум Б.Л., Терлецкая Л.А., Лелина А.Г. Стерилизация консервов с вращением банок в аппарате // Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1968, №3. С.98-100.
143. Флауменбаум Б.Л.,Танчев С.С., Гришин М.А. Основы консервирования пищевых продуктов. — М.: Агропромиздат, 1986. — 494 с.
144. Фрумкин М.Л., Ковальская Л.П., Гельфанд С.Ю. Технологические основы радиационной обработки пищевых продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1973. — 407 с.
145. Цукерман В.И. Технологические параметры консервирования плодоовощных продуктов в крупной таре: Дис.канд. техн. наук. М.: Рос-сельхозакадемия, 1994. - С. 18-20.
146. Шапиро Д.К. Новые режимы стерилизации компота из яблок и компота из вишни // Консервная и овощесушильная промышленность, 1967, №8. С.10-12.
147. Штейнберг Р.В., Березняк Е.Д. Выбор режима стерилизации томатного сока без противодавления // Консервная и овощесушильная промышленность, 1965, №8. — С.5-7.
148. Ahme L/ UHT milk an optimal product? // «Modern Dairy», 1988, v 67, № 4, pp.23, 25-26.
149. Alskog L. Sterilization of foods containing particles // "Recent developments in aseptic technology". Conference, United Kingdom, 4-6 Dec., 1989, 26 pp.
150. Aseptic processing system handles juices, purees, particulates etc/// Food Engineering, 1987, v.59, № 1, pp/122-123/
151. Barefoot S.F., Tai H.Y., Brandon S.C., Thomas R.L. Production of microbiologically stable apple juice by metallic membrane ultrafiltration // «Journal of Food Science», 1989, v.54, № 2, pp.408-411.
152. Beumer R.R., Schenk A.B.M. Optimization of UV irradiation apparatus for sterilization of liguids // «Voedingsmiddelentechnologie», 1988, v/21, № 196 pp.47-49.
153. Buchnew Andrew H., Clark Reginald W., Dunn Joseph E., Lioyd Samuel W. Process for reducing levels of microorganisms in pumpable food products using a high pulsed voltage system // US Patent №5514391, Int.Cl. A23L 3\00,1996.
154. Buchnew Andrew H., Dunn Joseph E., Clark R. Wayne, Pearlman Jay S/ High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products // US Patent № 5235905, Int.Cl.A23L 3\32,1993.
155. Delourme M., Bidal E. Process for destruction of vegetative and sporulated based liguid products, and installation for implementation of this progress // France, Demande de drevet d'invention № 2616627, 1988.
156. Dixon J.M. Improved heat exchanger // «Food Engineering International», 1985, v.10, March, pp.49-50.
157. Duchek P. Stand und Entwicklungsziele dei der Kaltentkeimung von Bier // «Brauwelt», v.132, № 6, pp.206-209/
158. Egberts G. UV-Entkeimung von Waessern in der Brauerei und Getraenkeindustrie // «Brauerei-Forum», 1990, v.5, №11, pp.85-87/
159. Fordemann K. Ein neues Aniagenkonzept zur membranfiltration von Bier in Praxis // «Brauwelt», 1993, v.133, №39, s.1964, 1966-1968.
160. Hay den Steven M. Apparatus and method for treatment of various liguid or slurry by ultrasonification in conjunction with heat and pressure // US Patent № 5026564, Int.Cl. A23L 3/00, 1991.
161. Hayden Steven M. Apparatus and method for treatment of various liguid or slurry by ultrasonification in conjunction with heat and pressure // US Patent № 5049400, Int.Cl. A23C 3/00, 1991.
162. Horie Y., Kimura K., Ida M. Jams treated at high pressure // US Patent №5075124, Int. Cl. A23L 3/015, 1991.
163. Hozova B., Sorman L., Salkova Z., Fazekasova H., Cpmbined effect sterilization and ionizing irradiation on the keeping guality of preserved foods // «Bulletin Potravinarskeho Vyskumu», 1986, v.25, №3, pp.263-273.
164. Integrated microwave pasteurization system for chilled foods now availabie // «Food Engineering», 1990, v.62, №4, p.50.
165. Jimenes Perez S., Corzo N., Morales F.J., Deigado T., Olano A., Effect of storage temperature on lactulose and 5-hydroxymethylfural formation in UHT milk // «Jourmal of Food Propection», 1992, v.55, №4, pp.304-306.
166. Kanda T., Fujinuma K., Naoi T. et al. Pressure processing method for food materials //US Patent №5439703, Int. CI. A23L 3/00, 1995.
167. Kumar A., Bhattacharya M., Blaylock J. Numerical simulation of natural convection heating of canned thick viscous liquid food products // «Journal of Food Science», 1990, v.55, № 5, pp.1403-1411,1420.
168. Lyons' share of aseptic fruit juice packaging // «Food Processing», 1983, v.52, m 3, pp. 12-13.
169. Malyniak N.R., Meagher J.F. Food preservation process utilizing a blend of acidulants // US Patent № 4931297, Int.CI. A23B 7/10, 1990.
170. Marinoza RA Process and apparatus for treating food products // US Patent Nfi 4534282, 1985.
171. Mehanna N.M., Gone S. The changes in composition and properties of directly and indirectly processed UHT milk during storage // «Pakistan
172. Journal of Scientific and Industrial Research*, 1988, v.31, Ne 7, pp.527531.
173. Murray A. Electrifying control of fnicroorganisms// «Food Industries», 1994, v. 47, NS4,pp 39-40.
174. Nakagawa Y., OcNai S., Tanjguchi M. A method for treating fruit juice with hipji pressure // European Patent Application Ne 0480422, 1992.
175. Ordonez J A, Aguilera MA, Garcia MX., Sanz B. Effect of combined ultrasonic and heat treatment (thermoutirasonication) on the survival of a strain of Staphylococcus aureus // «Journal of Dairy Research*, 1987, v.54, Ne 1, pp.61-67.
176. Perikin A.G. Review of UHT processing methods // «Journal of the Society of Dairy Technology», 1985, v.38, № 3, pp.69-73.
177. Rampilii M., Andreini R. Evaluation of colour components in sterilized milk // «Italian Journal of Food Science», 1992, v.4, N 4, pp. 285-291.
178. Rasmussen G.O., Rotstein E., Valentas K.J., Zaman S., Saguy I. Heat processing of viscous food materials in rotating cans // US Patent N 4990347, Int.CI. B65B 55/00, 1991.
179. Rehmann Z. Entkeimung von Frisch-und Prozesswasser mit Hilfe von ultravioletter Strahlung (UV) im Vergleich zu anderen Verfahren //«Brauerei-Forum», 1988, v,3, N 25, pp. 199-201
180. Rice J. Irradiation sterilization of food packaging. The future shines // «Food Processings» 1986, v.47, N 3, pp.53-57.
181. Rice J. Sterilizing with light and electrical impulses // « Food Processings, 1994, v.55, N 7, p.66.
182. Roast C. Quality with safety // «Food Processings», UK, v.58, N 4, pp.6162.
183. Rotheim P. Sterilization: changing technologies, products & markets. Report, 1993.
184. Salooja M.F., Rao D.V., Sankhla A.K New approaches in the UHT processing of milk// «indian Dairyman», 1991, v.43, N 7, pp.306-311.
185. Seidel H. Mikroorganismen und Temperatur // Weihen-siephaner, 1986, v.54, N 2, pp.106-110.
186. Stark O.S. A method and an arrangement for the continuous heat treatment and packaging of a liquid product // European Patent Application N 0152018, 1985.
187. Thorn M.L., Yeow Y.L. An investigation into the use of microwave heating for the UHT treatment of viscous liquid foods // «Food and Byproducts Processings», 1994, v.72, NCI, pp.55-59.
188. Ting Edmund Y., Raghavan Chidambaram, High pressure sterilization apparatus and method // US Patent N 5316745, Int.Cl. A23L 3/015,1994.
189. Under pressure // « Food Manufacture», 1992, v.61, N 11, pp.23-24.
190. Wackerbauer К., Gaub R. F & S-Filtration in der prak-tischen Erprobung//«Brauwelt», 1989, v. 129, N 51/52, p.253.
191. Warne S. UV removes risks of rinse water contamination // «Brewing-&-Distilling International, 1988, v. 19, N 5, p.26.
192. Watanabe U., Makino Т., Kumeno K, Aral S High-pressure sterilization of ice nucleation-active bacterial cells // « Agricultural and Biological Chemistry», 1991,v.5 5,N1,pp.291-292.
-
Похожие работы
- Научно-техническое обоснование и разработка инновационных ресурсосберегающих технологий консервированных продуктов с использованием ступенчатой тепловой стерилизации
- Использование ротации для интенсификации процесса стерилизации консервов в стеклянной таре
- Тепловая стерилизация плодоовощных консервов (теория и практика)
- Тепловая стерилизация плодовоовощных консервов (теория и практика)
- Разработка режимов стерилизации мясных консервов "Мясо зебу в собственном соку" и сроков их хранения в тропических условиях
-
- Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
- Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов
- Первичная обработка и хранение продукции растениеводства
- Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
- Технология сахара и сахаристых продуктов
- Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов
- Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)
- Технология виноградных и плодово-ягодных напитков и вин
- Технология чая, табака и табачных изделий
- Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур
- Техническая микробиология
- Процессы и аппараты пищевых производств
- Технология консервированных пищевых продуктов
- Хранение и холодильная технология пищевых продуктов
- Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания
- Технология продуктов общественного питания
- Промышленное рыболовство
- Технология биологически активных веществ