автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка и создание высокоэффективных технологических процессов и оборудования для мясной и птицеперерабатывающей промышленности

ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 од

- 5 ИЮН

На правах рукописи

Леонов Александр Яковлевич

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ МЯСНОЙ И ПТИЦЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.18.04 технология мясных,молочных

и рыбных продуктов,

05.18.12 процессы,машины и агрегаты пищевой промышленности

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1995

О'рг.кЕЛЬще оппонанты: I. д.х.'н. .вкад.РАСлЯ- Лвааов В.'Л.

, 2. Д.т.н., Ьабонко ¿.Е.

д.т.н. .чя.-корр.РдСХх! .Кочитов В.С.

¿ввуФЯ организация: .Зсеросс*Мк'*.И ■ научно-йсслодовагольск;Л

шститут мяоно"; промышленности'.

^ии'яа' состойся __на засоданки

циссвртацпонного совета А 063.46.0Г пр*;. ..1осковскол Государственной акьдиыы прикладной ¿иотвхнодогии. .

Лоеквь 10981В, у л. Талалихина, 33.

С дкссвргавдей в вице научного доклада можно ознакомиться в ойолкотаке иЯ!АЖ>. .

диссертация в В1;д9 научного доклада разослана___

Ученый секретарь диссертационного

сова.та

Юрков С.Р.

I. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современник условиях социально-экономи- . ческого развития страны обострилась актуальная проблема рееурсо -сбережения, снижения стоимости оборудования и сроков'строительства предприятий по переработке животного сырья..

. Однако, применяемые в настоящее время технологии переработки и хранения животного сырья, а также технические средства производства. . продукции не обеспечивают рациональное использование ресурсов и уменьшение их потерь, повышение'качества продукции и снижение трудо-энергозатра? [59,60], . . •

Анализ показывает, что. одна их .причин данного положения состоит в недостаточной реализации возможностей' совокупности, факторсв интен-.. сификации технологических процессов, для сокращения потерь сырья.и. • повышения биологической ценности продукции. - .

К факторам интенсификации следует в первую очередь отнести по, - . вытение'интенсификации воздействия .(одновременно с резким сокращением его продолжительности), повышение равномерности распределения; теп-лофизических и гидродинамических .полей по объему объекта обработки,-снижение сопротивления объекта обработки оказываемому воздействию.".

Из изложенного вытекает цель', данной работы и-основная.-ее концепция. ■ - •

Цель исследования состоит в создании нового класса высокоэффек- ■ тивного оборудования по переработке растительного и животного сырья путем комплексного-использования интенсивных температурного и "гидромеханического воздействий,■обуславливающего высокие показатели интен-. сивности процессов, ресурсосбережения и качества продукции. •••

• Объектами- исследований служили технологические процессы жирового, кормового м птицеперерабатывающего производства, а также процессы холодильной обработки. . - . - •

К конкретным задачам работы относятся изучение закономерных связей 'факторов' интенсивности', их"влияние на эф|ектибность" профссов, '. ' повышение интенсивности, ресурсосбережения технологических процессов •" и-качества вырабатываемой продукции, при "вытопке жира и при'термохи- ■ мической обработке содержимого желудков убойных животных, при снятии оперения. с.ттуп1рк.птицы,г_при холодильной,, обработке,сырья..и лродукши.

Научная новизна. Сформулирована,общая концепция исследования состоящая в комплексном использовании факторов интенсификации, направленном на повышение Эффективности процессов, а также показателей ресурсосбережения и качества вырабатываемой продукции". В рамках данной концепции предложен и-реализован принцип комплексного исполь-

зования факторов интенсификации в процессах тепловой обработки жи-' вотного сырья, принцип равномерности распределения интенсивного механического воздействия, сочетающегося со сбросом давления при удалении перо-пухового покрытия с .тушек птицы; высокоэффективный прин-• .:,... ■ пип..использования естественного,.хслода_для холрдмьно^^бработш.и. хранения сырья и продуктов его переработки.

Практическая ценность. Сделанные на основании выполненных иссл _ дованкй практические выводы использованы при создании новых техноло гических процессов и конструирования нового оборудования для мясной

........птицеперерабатывающей и-'холодильной промышленности Научнкз .-исследо

• ■ .вания р указанных областях выполнены в соответствии с тематическими . планами НИП и -ОКР'ВИИ за 1985-1990 гг. Созданы и внедрены принципи но новые высокоэффективные технологические процессы и высокопроизво дительное оборудование по производству пищевых животных жиров из вс видов мягкого и костного сырья, сухих животных кормов, переработки технических отходов производства, снятию оперения с тушек птицы, замкнутая конвективная холодильная система и приборы охлаждения, за морозки и хранения скоропортящейся продукции в условиях Сибири.

Общий экономический- эффект от внедрения в производство состави 29,2 млн.р. . (данные 1988 г.).

Апробация' работы. Материалы"диссертационной работы доложены и о суждены: на Всесоюзной научно-технической. конференции работников мя ной промышленности "Перспективы развития мясной промышленности и улучшения качества продукции за счет технологического перевооружена, и совершенствования технологии производства" (Москва, 1976), на Всесоюзном семинаре "Механизация и интенсификация-технологических процессов на мясокомбинатах" (Москва,1976), на ХХП Европейском конг рессе в Швеции работников НИИ мясной промышленности (Москва, 1977), на'Всероссийском совещании изобретателей (Чита, 1982), .на расширенном научно-техническом совете Министерства мясной и молочной' промьш -ленности СССР (Москва, 1983), на региональном совещании работников мясной промышленности (Новосибирск,- 1984), на региональном совещани (Краснодар, 1986), на годичном собрании СО ВАСХНИЛ (Новосибирск,199 На ВДНХ СССР демонстрировались: линия по производству животик жиров (присуждена серебряная медаль) (Москва, 1978), установка по . сухим животным кормам (1980 г.).

Реализация результатов исследований. Разработаны и внедрены в производство новые технологии и оборудование на перерабатывающих предприятиях: установки по производству рищевых жиров "Чита-3" - в Чите, Новосибирске', Улан-Удэ, Благовещенске, Омске и др., "Читинка" "Читинка-Ы" - в 40 областях. 2

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 научные работы, в том числе 36 авторских свидетельств на изобретения и 5 па -тентов в США, Дании, Канаде, Германии, Франции.

Место выполнения работы. Читинское производственное объеди -нение мясной примышленности, Восточно-Сибирский технологически-" институт, СибНШТШ, Новосибирский мясокомбинат.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССВДОВАТШЬШХ И ЭКСПЕРШЕНТШНО -' КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ

2.1. Теоретический анализ процесса вытопки кира при прямом контакте с теплоносителем

Сравнительный анализ возможных путей совершенствования процесса еытопки жира, направленных на повышение эффективности процессов и качества вырабатываемой продукции привел к выводу о перспектив -ности предложенной концепции решения этой актуальной задачи.

Основная причина низкого качества жира и шквары состоит в продолжительном температурном воздействии на сырье в процессе его переработки. Продолжительность температурного.воздействия может быть снижена за счет интенсификации процесса. Реализация комплексного использования факторов интенсификации'состоит в снижении сопротивления переносу тепла л массы за счет увеличения удельной поверхности сырья, активизации гидромеханического режима и уменьшения вяз -кости жира в условиях, прямого контакта с высокотемпературным теплоносителем - водяным паром или нагретым газом. Увеличение темпера -турного воздействия в результате использования высокотемпературного теплоносителя в.данном случае -не наносит ущерба качеству продукции, поскольку повышение температуры приводит к интенсификации нагрева, вытопки и сокращению продолжительности процесса.

Применяемый способ интенсивной вытопки жира посредствс нагрева сырья в среде расплавленного жира не дает .требуемого эф*' екта из-за большой продолжительности воздействия нагрева, на вытопленнный жир, пресутцего этому способу.

Как показывает теоретический анализ, температурное воздействие на. вытапливаемый жир может быть резко снижено, если высокотемпера -турным теплоносителем служит пар или газ, а.воздействие фаз происходит в условиях большой удельной поверхности их контакта и активном гидромеханическом режиме.

Таким образом, основная задача сводится :: разработке еысоко -температурного паро(газо)-контактного способа вытопки жира из прев-

ращенного в пульпу тонкоизмельченного жироеодержащего сырья в условиях его активного гидродинамического воздействия с теплоносителем [5 Активное гидромеханическое воздействие сырья'с теплоносителем может быть создано в результате пересечения потоков тонкоизсельчен-ного сырья и теплоносителя. На рис Л приведена схема основных' элементов аппарата, в котором лоток сырья формируется мевду коническими поверхностями в виде кольцевого слоя толщиной И , который смешивается с пересекающим его потоком газообразного теплоносителя.

Рассматривая поток жиромассы в смеси с теплоносителем, как симметричный потенциальный поток, можно определить потенциал его тече -ния и компоненты скорости /39/

Уравнение движения в частных производных имеет вид:.

дВ + J__

• +

¿2 <^22

■где % - потенциал течения, Г ц 2: " обощенные координаты.

Рис. I. Схема течения сырья и теплоносителя в паро(газо)-кон-тактном аппарате.

Для рассматриваемой схемы уравнениеШ интегрируется при гранич ных условиях: ^

6 г. ¿Ц

,2-0 I 2 = Н I Г= В.!

[ Г=

= 0

2ХИ

2 ОГЬ

к, • ыл гг

_

(2)

где и - начальная скорость потока сырья', м/с; - угол наклона тарелки, ряд; У - угол наклона образующей корпуса, рад; И -'высота аппарата, м ;

радиусы основанной конического корпуса, м ; О,, - расход сырья, кг/с; & - расход сырья и теплоносителя, кг/с; Расход сырья и теплоносителя связаны соотношением:

гр гя " ^ » « „

где |сц - температура сырья и нагретой жирмассы.К;

(3)

С ь С. - удельные теплоемкости сырья и воды, кДж/кг.К/

43. Леонов А.Л.,Гркако А.Основные закономерности плавления яира из тонкоизмельченного сырья /Совершенствование ■ организации и технологий переработки мясного сырья: Сб.научн. тр .РАСХН. Сиб. отд-ние. СпбШГППЫ. -Новосибирск, 1992, с. 65-73.

44. Леонов А.Я. Переработка и хранение с/к продуктов V Сибири - 'ВёстнЕК РЬс'сйскоЯ ¿казёши с/к наук2,'19$3." '

4ü. А.С.959417. Способ и установка над производства аира / Леонов А.Л.,Горбатов B.i.i. .Двзкпн В.В.-Опубл.в Б.Л.,1982, .«34. "

4.6. А.С..111703?. Способ .получения кормовойдобавки . из производственных сточных вон мясокомбинатов /Леонов А.Я., Кондратьев К.П., Вахромеев В/К, - Опубл. в Б.и., 1954, .'5 37.

47. A.C. 1503869.Способ смеэквэния ккдких материалов/ Леонов А.Я. »Шевченко Ю.С.,-Опубл. в I.II. ,1989,;? 32.

48. A.C. I546I49.Устройство для разделения материалов/ Леонов А;Л.,Шевченко &.С..Офицеров 3.-2.-Опубл.в Б.Л.1988.

49. Всесоюзная конференция "Развитие производств льнах сил Сибири и задачи ускорения научно-технического прогресса") Новосибирск,I990-) :Тез.докл. "Основные направления развития перерабатывающих отраслей АПК Сибири", с.192-194.

• 50..Научно-врактичвскйЯ.крн4вренцш "Экономика Алтая:, пути стабилизации". Тез.докл."Развитие базы переработки и хранения с/х продукции в Алтайском крае" - Барнаул, 1993, с89-91.

51. Научно-практическая конференция "Совершенствование техники и технологии в падевых сгрэслях промышленности". Тез. дскл. "Экспериментальное исследование" процессов оглушения и обескровливания а.р.с.-Кемерово, 1934.

JZ. Леонов А.Я. Совершенствование техники и технологии производства пищевых - квотных аиров. - Моногр. - Новосибирск, 1993;

53. A.C. I7I7060. Устройство для дообвзлкп мяса / Леонов А.Я.,Аксенов Б.И,- Б-9.1992.

о4. Пат. РФ 1780683; Устройство для дообвалки мяса/ Леонов А.Я., Аксенов Б.П.,1993.

О

57. A.C. I5038G9. Способ смешивания жидких .материалов/

Леонов-А.Я. .Пезченко Ю.С. -Опубл. в Б.И. , 1989,Й 32.

56. A.C. I546I49. Устройство для разделения материалов / Леонов А.Я., Шевченко Ю.С., Офицеров B.Q. - Опубл. в Б.И., 1968'

59. Всесоюзная конференция "Развитие производительных сил Сяоиря и задачи ускорения иаучяо-те:ажвсы>га -регресса" Жовоси-бирскДЭуО): Тез .докл. "Основные направления развития перерабаты-' вахщих отраслей АПК Сибири",с.192-184. ■

. '60. Научно-практическая конференция "Экономика Алтая: сути -стабилизации".Тез.докл. "Развитие базы переработки и хранения' с/х продукции в Алтайской крае" - Барнаул,1993,с.SS-9I.

61. Научно-практическая конференция- "Совершенствование- техники и технологии в пищевых отраслях промышленности".Тез.докл. -"Экспериментальное исследованке процессов оглуиения и обескровливания' м.р. с. -Кемерово, 1994. '

- .62. Леонов А.Я. Совершенствование техники и технологии про- -иёводства шщёвых-ишоткьк'гироз.-Моногр. - Новосибирск,' IS93, Типография СО РАСХК. ■ . . . ■

63., А.С.| I7I7U60. Устройстйр для дообвалки. мяса /Леонов А.Я., Аксенов Б.П. ■ - Б-? , 1992.

" 64.'Пат. PS -1780663; Устройство хац д'оабвалки мяса /Лео- ■ ,нов А.Я., Аксенов Б.П.,1993.