автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Сушка колбас в камерных сушилках с сопловым обдувом

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

Стефанчук Владимир Игоревич

СУШКА КОЛБАС В КАМЕРНЫХ СУШИЛКАХ С СОПЛОВЫМ ОБДУВОМ

Специальность 05.18.12. - Процессы п аппараты пищевых производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-1998

Работа выполнена в Московском государственном университете прикладной биотехнологии.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лыкова A.B.

Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Аксельрод И.Л.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Мизерецкий H.H. кандидат технических наук Спирин Е.Т.

Ведущее предприятие — ОАО "Царицино"

Защита диссертации состоится« & » 199 /г.

в часов на заседании диссертационного совета К.063.46.01 при Московском государственном университете прикладной биотехнологии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, 33. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ. Автореферат разослан « » сАЛ.&л/' - 199^ г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ЗабаштаА.Г.

Общая характеристика работы.

Актуальность темы. Совершенствование технологии и создание высокопроизводительной техники осуществляется на базе комплексных научных и инженерных исследований, сопровождающихся промышленной проверкой результатов. Несмотря на то, что уже проводились исследования процесса сушки колбас и аэродинамических свойств крупногабаритных сушилок, нет единого мнения о наиболее рациональных конструкциях установки для сушки колбас. До недавнего времени на мясокомбинатах в основном использовались сушилки зального типа, обладающие значительными габаритами, занимающие большие производственные площади-и не обеспечивающие эффективность технологического процесса. В настоящее время, в связи с увеличением спроса на колбасные изделия, мясокомбинатами взят курс на оснащение импортными сушильными установками. Однако, обладая рядом достоинств, такие установки не могут полностью решить задачу повышения технологического уровня производства. '

Сушка является завершающим и наиболее продолжительным процессом во всей цепочке технологии изготовления колбас. Поэтому особое внимание должно быть уделено правильному определению режима процесса, созданию эффективных и высокопроизводительных Сушильных установок. Учитывая особенности сушки биологических термолабильных продуктов, какими являются колбасы, требования, которые предъявляются при термической обработке, а также необходимость снижения продолжительности процесса сушки и энергозатрат, представляется актуальным изучение вопроса аэродинамики сушильной камеры и тепломассообмена в процессе сушки сырокопченых и сыровяленых колбас.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является экспериментальное и теоретическое исследование процессов сушки сырокопченых и сыровяленых колбас. На основе этих исследований можно выяснить влияние режимных параметров (влажности воздуха ср, температуры Г, скорости воздуха у) на интенсификацию процесса, а также сделать попытку связать методику расчета аэродинамических параметров камеры с методикой расчета процесса сушки колбас, дать рекомендации по реконструкции зальных сушилок и замене их на модульные сушилки с автономным режимом сушки. В соответствии с поставленной целыо необходимо решить следующие задачи: - провести анализ литературных источников по процессам тепловой обработки сырокопченых и сыровяленых колбас;

1-250

1

- исследовать температурно-влажностные характеристики сушильной камеры и влияние их на продолжительность сушки;

- исследовать динамику и кинетику сушки колбас; ,

- изучить основные закономерности влагообмена в пограничном слое у поверхности колбасного батона и на этом основании разработать физическую и математическую модель этого процесса;

- провести анализ существующих систем воздухораспределения в камерах сушки и копчения и выбрать наиболее перспективную из них;

- исследовать закономерности движения сушильного агента в выбранной системе воздухораспределения;

- разработать инженерную методику расчета основных конструктивных параметров системы воздухораспределения, обеспечивающих заданные характеристики движения сушильного агента в зоне продукта.

Научная новизна. В работе выполнено комплексное теоретическое, расчетное и экспериментальное исследование тепломассопереноса, влагообмена в пограничном слое колбасного батона, воздухораспределения и аэродинамических свойств камер сушки.

К наиболее важным научным результатам относятся:

1) разработка физической и математической модели влагообмена в пограничном слое у поверхности колбасного батона;

2) разработка методик расчета разности химического потенциала в пограничном слое, массообменного критерия Кирпичева и коэффициента влагообмена, потенциала сушки, толщины условного пограничного слоя, перемещения границы зоны испарения;

3) разработка графического метода анализа распределения активности воды, температуры мокрого термометра, теплоты фазового перехода связанной влаги относительно радиальной координаты колбасного батона;

4) разработка метода расчета скорости воздушного потока у поверхности батона в зависимости от параметров системы подачи воздуха и загрузки сушильной камеры;

' 5) разработка методики расчета оптимальных размеров и расположения сопел системы подачи воздуха, обеспечивающей необходимую скорость обтекания колбасных батонов воздухом.

На защиту вынрсятся следующие результаты диссертационной работы:

Предложений' в работе физическая модель влагообмена в пограничном слое у поверхности колбасного батона адекватно описывает процесс сушки сырокопченых и сыровяленых колбас.

Методики расчета разности химического потенциала в пограничном слое, массообменного критерия Кирпичева и коэффициента влагообмена, потенциала сушки, толщины условного пограничного слоя, перемещения границы зоны испарения позволяют получить количественные значения этих параметров.

Графоаналитический метод анализа распределения активности воды, температуры мокрого термометра, теплоты фазового перехода связанной влаги относительно радиальной коордйнаты колбасного батона позволяет проследить перемещение границы зоны испарения в процессе сушки.

Метод расчета скорости воздушного потока-у поверхности батона в зависимости от параметров системы подачи воздуха и загрузки сушильной камеры и методика расчета оптимальных размеров и расположения сопел системы подачи воздуха обеспечивают конструктивный расчет системы возду-хораспределения сушильной камеры.

Достоверность результатов обеспечивается применением следующих методов исследования: теоретических на основе современных достижений теории тепломассопереноса и термодинамики необратимых процессов и экспериментальных исследований в промышленных условиях с использованием стандартных методик измерения и обработки результатов.

Практическое значение работы заключается в следующем: разработанные методики расчета и вычисленные основные характеристики и критерии влагопереноса и влагообмена можно использовать при разработке новой технологии изготовления пищевых продуктов и при выборе оптимального режима сушки и копчения. Данные исследования аэродинамических свойств камерной сушилки, аэродинамики омывания колбасных батонов воздушным потоком, расчета затопленных струй необходимы при конструировании сушилок модульного типа, работающих в автономном режиме, а также при реконструкции сушилок зального типа.

Полученные данные использованы: при разработке сушильной камеры для сыровяленых колбас для Московского мясокомбината; проектировании отделения для сушки сырокопченых колбас на иясоптицекомбинате г. Талдома; в методической документации лабораторного практикума студентов технологической и холодильной специализации.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинарах кафедры физики Московского Государственного университета прикладной биотехнологии (1993 - 1997 гг.), на научно-технической конференции «Современные проблемы вентиляции и экологической безопасности промыш-

ленных и сельскохозяйственных зданий» (С.-Пб., 1992 г.), на Международных научно-технических конференциях «Прикладная биотехнология на пороге XXI века» (М., 1995 г.) и «Пища. Экология, Человек» (М., 1995 и 1997 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 111 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, 26 рисунков, список использованных источников включает 92 наименования.

Содержание диссертационной работы.

Введение. Во введении обоснована актуальность работы и показана практическая ценность выбранного направления исследований для мясоперерабатывающей и пищевой промышленности.

В первой главе проведен обзор и анализ современного состояния теории тепловлагообмена, теории сушки биопродуктов, а также конструкций и аэрогидродинамики термоагрегатов для сушки и копчения колбас. Рассмотрены соотношения, полученные применительно к кинетике сушки мясных и пищевых продуктов и представленные в работах А.С.Гинзбурга, В.М.Смольского, A.B. Лыковой, И, А.Рогова, В. Д.Косого, Г.М.Слепых, Ю.В.Космодемьянского, Э.Э.Афанасова и других. Указано на отсутствие исследований влагообмена в пограничном слое у поверхности колбасного батона, методов определения влагообменных характеристик и критериев в производственных условиях сушки.

Проведена классификация новых направлений в технике воздухорас-пределения в сушильных камерах и конструктивных решений в оборудовании для сушки и копчения колбас. Изложены результаты исследований аэродинамических систем сушильных установок (работы Г.Н.Талиева, М.В.Лыкова, Н.Д.Маловой и др.) '

Вторая глава посвящена исследованию кинетики и динамики осадки; копчения и сушки сырокопченых и сыровяленых колбас. Исследование ки-' нетики и динамики проводили в производственных условиях. Такой подход обоснован тем, что полученные результаты можно непосредственно использовать при разработке модульных сушилок и реконструкции сушилок зального типа. Все эксперименты проводили на Борисовском и Московском (ЭКЗ №2) мясокомбинатах.

Были исследованы температурно-влажностные поля, а также поля скоростей воздушного потока в сушильных камерах зального типа в гори-

зонтальных плоскостях на расстояниях 1,5 м, 3 м и 5 м от пола камеры. Параметры полей фиксировали с помощью датчиков температуры и влажности и микроанемометра.

Было установлено, что использованные в зальных сушилках системы воздухораспределения не обеспечивали однородности поля скоростей (разброс от 0 до 1,1 м/с), что недопустимо при сушке колбас. Средние температура и относительная влажность равны соответственно: при осадке 3+5°С и 84+86%, копчении 1&+24°С и 79+90% и сушке 10+14°С и 87+63%.

Кривые сушки и скорости сушки строили по стандартной методике. При разных режимных параметрах среды в камерах, характер кривых сушки для всех партий колбас был. одинаков. Во всех случаях период постоянной скорости сушки проходил во время осадки, копчения и начальной стадии сушки. В процессе осадки диаметр колбасного батона изменялся с 50 до 45 мм.

Установлено, что в процессе копчения батон, в зависимости от вида колбас и начального влагосодержания, теряет от 6% до 18% от общей потери влаги, предусмотренной технологией. Относительное обезвоживание 5 для батонов (Московский мясокомбинат, ЭКЗ №2) при копчении = 20+24,7%, сушке - ё^ = 75+83,7%. Аналогичная картина наблюдалась при копчении и сушке других видов колбас: = 22,6%, <5^ = 70,4% (столичная) и ¿V, = 8%, = 92% (сервелат). Эти результаты соответствуют данным, полученным зарубежными авторами.

Нами предложено использовать параболический закон распределения влагосодержания вдоль текущей координаты батона х:

^^-(^К-И'п) О)

Эксперимент подтвердил этот закон (рис.1) для всех партий колбасы «Майкопская».- Из этого закона можно найти влагосодержание на поверхности и заранее оценить возможность появления «закала».

Диффузионные свойства колбасного фарша предложено характеризовать величиной В =* обратно пропорциональной коэффициенту влагопроводности ат. Основным массообменным критерием, характеризующим взаимосвязь внутреннего влагопереноса с внешним влагообменом является критерий Кирпичева К1т, Нами разработана методика определения

2-250

5

Ktm. В случае параболического распределения влагосодержания по радиальной координате для расчета Kim можно использовать формулу

w - А wx,% 23 суг 8сут 40 сут X2 w л.

А-'

20 10

0 0,1 0,4 0,6 0,8 1,0 " Рис. 1. Проверка параболического закона распределения влагосодержания по радиусу колбасного батона

Наибольшие величины Kim (1,0+0,9) соответствуют максимальным значениям D (50%+35%). Анализ зависимости Kim и D от времени г показывает, что для всех видов колбас они максимальны к 21-22 суткам и затем снижаются. К этому времени струкгурообразование заканчивается, затем проходит досушивание. Kim в период падающей скорости сушки уве-личивастся с уменьшением W батона из-за уменьшения алагопро'водности, а затем падает. В этот период происходит диффузия пара. Таким образом, интенсивность обезвоживания в большей степени зависит от влагопроводности мясного фарша и оболочки, чем от внешнего влагообмена.

Механизм переноса влаги зависит от расположения поверхности испарения. Углубление зоны испарения в процессе сушки было подтверждено нами на основе анализа распределения активности воды, температуры мокрого термометра и 1еплоты фазового перехода связанной влаги вдоль текущей координаты.

Большинство термодинамических параметров, характеризующих свойства и состояние продукта, связаны с активностью воды аш. Нами сделана попытка, используя экспериментальные изотермы десорбции при разных температурах и кривые распределения \У(х), получить зависимость аи> = /(х). На рис.2 показаны эти кривые для колбасы «Майкопской». Получено, что после 21-23 суток распределение влагосодержания подчиняется

параболическому закону: а№Ц - атх . С этого момента можно оп-

ределить активность воды на поверхности батона из этой зависимости: аи>п = аюц ~ А.

. Рис. 2. Распределение активности воды по радиусу колбасного батона |

В период постоянной скорости сушки на поверхности батона а10 = 1, температура мокрого термометра во всем батоне одинакова. Затем актив-, ность воды и температура мокрого термометра на поверхности убывают. По мере углубления зоны испарения распределение температуры мокрого термометра вдоль текущей координаты изменяется (рис.3). При регулярном режиме оно подчиняется параболическому закону:

О 10 20 30

Рис. 3. Распределение температуры мокрого термометра по радиусу колбасного батона

1мх

= *о±

(3)

Распределение удельной теплоты испарения связанной влаги по текущей координате также может служить критерием нахождения границы зоны испарения. Величину удельной теплоты испарения связанной влаги находили по формуле:

/ (4)

Через 23 суток сушки сыровяленой колбасы на расстоянии х й 7,5 мм от центра удельная теплота десорбции остается постоянной и не зависит от алаго-содержания (влага находится в этой области в жидкой форме).

Через 40 суток зона испарения достигла центра батона, испарение влаги происходит во всем объеме батона. Влага перемещается в виде пара от центра к оболочке. Потенциалом переноса является энергия связи влаги с биологической основой сухого вещества мясного фарша.

В третьей главе рассмотрены физическая и математическая модели влагообмена в пограничном слое, изложена методика расчета потенциала

8

сушки, коэффициента влагообмена и массообменного критерия Нуссельта. Физическая модель влагообмена построена на основании, анализа экспериментальных исследований процессов сушки и копчения сырокопченой и сы-ровяленой колбас.

Сущность физической модели влагоотдачи заключается в том, что:

1) в условном пограничном слое у поверхности батона имеется градиент парциальных давлений (чем ближе к поверхности батона, тем парциальное давление пара больше);

2) пограничный слой представляет собою термодинамическую систему, которая не находится в равновесии с внешней по сравнению с ней средой сушильной камеры;

3) система стремится к равновесию посредством квазистатических процессов;

4) колбасный батон, являющийся открытой термодинамической системой, обменивается массой и энергией с внешней средой через пограничный слой. Температура t0 и химический потенциал д, оболочки колбасного батона равны соответственно t и ц прилегающего к оболочке мясного фарша;

5) так как пограничный слой мал по толщине, то в первом приближении при сушке и копчении колбас в мягких режимах в нем нет градиента температуры.

Поскольку перенос влаги в пограничном слое является молекулярным переносом, движущей силой процесса является разность химических потенциалов водяного пара между поверхностью батона и средой камеры:

Дц = - цс = RTfln aw - In <р> = = = = (5)

<Р РнРс Рс

где

Р0 =РС+ АР, причем АР«Р0. (6)

Подставив (6) в (5), и произведя преобразования, можно получить приближенную формулу расчета:

(7)

Потенциалом влагообмена о пограничном слое считаем величину

V © J моль

Потенциал влагообменаявляется функцией ацг,ц,Т,Ве

При <р = 1 и ацг =1 П = 0; в остальных случаях П > 0 т.к. ацг > <р. Потенциал переноса максимален при ацг = 1 и ф —> 0. Формула (8) показывает связь внешнего влагообмена с внутренним.

При ацг = 1 потенциал будет наибольший при данной ф; испарение влаги происходит со свободной поверхности жидкости (поверхность батона), интенсивность обезвоживания также максимальна и не зависит от свойств колбасной оболочки. Пока ацг >85%, в мелких капиллярах оболочки и поверхностном слое фарша влага находится в основном в жидкой фазе. В дальнейшем зона испарения продвигается вглубь батона.

Из анализа формулы (8) можно сделать вывод, что при выборе оптимального режима сушки необходимо уделять большое внимание предварительным технологическим операциям, способствующим интенсификации влагопереноса внутри колбасного батона, так как ацг пограничного слоя мясного фарша (оболочки) определяется его исходным состоянием.

Например, П « 0,1 ШТдля двух случаев: а)ф = 90%; ацг = 100%; t = 12°С; б)ф= 72%; ацг = 80%; t = 12°С. Потенциал влагообмена (случай б) не изменился, влага же находится в виде пара, который диффундирует через оболочку. Интенсивность влагопереноса в колбасном батоне зависит теперь от энергии связи с сухой основой вещества фарша.

Таким образом, термодинамическое состояние пограничного слоя зависит от термодинамического состояния поверхности батона и среды.

Нами принято, что интенсивность сушки описывается уравнением

' (9)

где I— характерный размер, Хт - коэффициент вдагопроводности, Р - коэффициент влагообмена.

Согласно теории А.В.Лыкова массообменный критерий Нуссельта ЛГит рассчитываем по толщине пограничного слоя 5 :

"ит=~, (10)

Толщину условного пограничного слоя 5 находим на основании экспериментальных кривых распределения ацг вдоль радиуса батона, продолжая ее до пересечения с горизонтальной прямой, соответствующей ф среды. Рас-

стояние от поверхности батона до точки пересечения принимали за толщину условного пограничного слоя.

Коэффициент влагообмена находят из формулы

р Ж—^-, (И)

Дц м1 ■с-Цж

или с учетом формулы (8)

Р= ]т

лт^-О'

Мы определяли коэффициент влагообмена по формуле

5

Бп Р „ „ в котороилт2 находили по уравнению ктг =———, где Оп, Р - соответ-

Н2Т2

ственно коэффициент диффузии водяного пара и давление среды в камере, и по таблицам параметров влажного воздуха.

Эти формулы справедливы для периодов как постоянной, так и падающей скорости сушки. На рис.4 приведены графики изменения (3 и Нит в течение сушки колбасы «Майкопская» при переменном режиме.

Четвертая глава посвящена разработке инженерной методики системы воздухораспределенкя для камер термообработки. Анализ существующих и предлагавшихся в литературе систем воздухораспределения показал, что наиболее перспективной для современных модульных конструкций термокамер является система с непрямым сопловым обдувом, в которой движение воздуха в зоне продукта возбуждается струями, направленными из сопел воздухораспределителя между рамами с продуктом и стенкой камеры, так что прямая струя не попадает на объект обработки. Такой способ обдува обеспечивает однородное поле скоростей в зоне продукта за счет эжекцион-ного действия струй.

В работах Г.Н.Абрамовича, Л.А.Вулиса, В.П.Кашкарова и других показано, что турбулентная затопленная Ътруя обладает свойством автомодель-ности, то есть подобием усредненных профилей скорости во всех сечениях струи. Это приводит к линейному росту радиуса струи. Из закона сохранения потока импульса тогда можно получить следующие зависимости для скорости на оси струи V и объемного расхода воздуха в струе Ь\

3,х10" -3 кг 2

ю- к 1 к 15

8 12

6 9

4 6

2 3

0 10 20 © Партия № 1 4 О Партия № 3 и 30 40 "" ► Партия № 2 Партия № 4

Рис. 4. Зависимость коэффициента влагообмена и массообменного критерия Нуссельта от времени для колбасы «Майкопская»

= Л —+ В; А = + Л (12)

и л0 ц> Ло

Здесь Л0 - радиус сопла; лс - расстояние от среза сопла вдоль оси струи; и0 -средняя скорость струи у среза сопла; = пП0 и0 - объемный расход струи у среза сопла; А, В, С, И - постоянные, причем константы А и С связаны между собой. Значения коэффициентов А и С несколько отличаются у различных исследователей и лежат в пределах А = 0,062+0,083, С ** 0,13+0,18, причем их теоретические значения (В.Н.Талиев, Г.Н.Абрамович): А = 0,080; С = 0,155.

Из приведенных соотношений вытекают два важных вывода:

1) объемный расход струи по мере ее течения вырастает в несколько раз (7+10 раз в условиях камер термообработки), то есть струя работает как эжекторный насос;

2) эжскторное действие струи, выражаемое величиной

dx Щ

постоянно по длине струи.

Чтобы использовать эти выводы, нужно было проверить справедливость (12) для реальных условий камер термообработки, когда струи распространяются в пространстве, ограниченном рамами с продуктом'и ограждениями камеры и частично перекрываются между собой.

Экспериментальная проверка проводилась в термоклимокамерах фирмы "ЮИТ АО САРА" (Финляндия) tí фирмы "Vemag" (ФРГ), оснащенных сопловой системой обдува. В полностью загруженных камерах в их обычном режиме для каждого сопла в нескольких точках вдоль оси струи замерялась скорость движения воздуха. Измерения проводились микроанемометром с точностью 0,1 м/с. Полученные данные обрабатывались методом регрессионного анализа для проверки гипотезы о линейной зависимости v0/v от х и определения коэффициентов А и В. Для обеих термокамер коэффициент корреляции между величинами v0/v и х оказался больше 0,95, что доказывает справедливость линейной гипотезы. Значения коэффициента А были получены следующие: для камеры фирмы "Sara" 0,099 + 0,011; для камеры фирмы "Vemag" 0,131 + 0,095. Большая погрешность второго значения определяется, судя по данным для отдельных сопел, неудачной конструкцией распределительных воздуховодов в камере фирмы "Vemag", не обеспечивающей одинаковой скорости истечения изо всех сопел.

С учетом литературных и экспериментальных данных в основу инженерной методики положены зависимости (12) со следующими значениями констант: А = 0,1; С =0,155. В качестве исходных данных для расчета принимаются: необходимая по технологическим условиям скорость воздуха в зоне продукта vn\ размеры рабочей зоны, определяемые габаритами и расположением рам с продуктом; длина рабочей зоны I, равная общей длине, занимаемой всеми рамами с учетом промежутков между ними, и высота рабочей зоны Н, равная расстоянию от среза сопел до нижнего края рам (Н должно превышать высоту рам не менее чем на 0,1 м, чтобы устранить влияние переходного участка струй на поле скорости в зоне продукта); коэффициент свободного сечения рабочей зоны

F - Рпрод ~ FOTP

где Р — общая площадь рабочей зоны, ^ -1Н; РпРОд - площадь, закрываемая продуктом в сечении рабочей зоны; Р0рр - общая площадь, занимаемая конструкциями рам, тележек, вешал и т.п. в сечении рабочей зоны; общий расход подаваемого в камеру воздуха Ь0ц, определяемый обычным образом по тепловой и влажностной нагрузке на систему кондиционирования.

Принимается, что для обеспечения эффективности эжекции скорость на оси струи у нижнего края рабочей зоны должна не менее чем в 4 раза превышать значение иц:

и(Я)>4ип (13)

Баланс расходов эжекции струй описывается уравнением

ксНтп=ЦН)-Ь^ (14)

где Л — шаг Между соплами.

Поскольку в реальных условиях камер Н / Я^ >50, то константами В и I) в (12) можно пренебречь, а влияние члена Ь0 в (14) учесть вводом поправочного коэффициента К = 0,85+0,93 (для значений Н / Щ от 50 до 100). С погрешностью не более 5+6% можно принять К = 0,88 и

ЦН)-Ь^КС^~ (15)

щ

Число сопел N = I / Н, и тогда общий расход

Ьоб^-Ьо (16)

С учетом (12) - (16) получаем формулы для расчета основных параметров системы:

д0= 0,123-^-; h =

kclvn kc

■4>б "

Число сопел N округляется до ближайшего целого.

Пятая глава посвящена описанию практического использования полученных результатов. Результаты используются в разработках ВНИИМПа и КБ ХИММАШ по созданию комплекта оборудования для сушки сырокопченых колбас.

С использованием полученных результатов было спроектированной отделение для сушки сырокопченых колбас на мясокомбинате г. Талдома и разработаны исходные требования к изделию "Сушильная камера для сыро-

вяленых колбас с установкой кондиционирования". Использование результатов подтверждено документами.

Основные результаты и выводы.

1. Показано, что в процессах осадки и копчения сырокопченых и сыровяле-

■ ных колбас удаляется от 6 до 18% влаги, удаляемой в течение всего цикла

изготовления колбас.

2. Подтвержден параболический закон распределения влагосодержания по радиусу колбасного батона во время осадки, копчения и сушки.

3. Разработана методика определения распределения активности воды и температуры мокрого термометра по радиусу батона. По этой методике- проведен расчет углубления зоны испарения при копчении и сушке колбас. В качестве границы зоны испарения принимается поверхность, на которой а-\у = 1, а удельная теплота десорбции связанной влаги равна удельной теплоте испарения свободной влаги.

4. Разработан графо-аналитический метод определения толщины условного пограничного слоя и массообменного критерия Нуссельта по кривым распределения активности воды. Установлена зависимость коэффициента влагоотдачи от продолжительности сушки и режимных параметров.

5. Разработана методика расчета и проведен расчет массообменного критерия Кирпичева К1т и коэффициента Л), определяющего диффузионные свойства фарша сырокопченых и сыровяленых колбас при различных режимах сушки, совместный анализ которых показал, что интенсивность обезвоживания в большей степени зависит от влагопроводности, чем от внешней влагоотдачи. Показана важность правильного проведения предварительных технологических операций, позволяющего интенсифицировать внутренний влагоперенос и повысить производительность процесса.

6. Установлены основные зависимости осевой скорости и объемного расхода от осевой координаты сопловых струй в условиях камер сушки и термообработки. Показано, что движение сушильного агента в зоне продукта происходит перпендикулярно к оси батона, а не вдоль, как считалось ранее, и определяется эжекторным действием приточных струй.

7. Разработана инженерная методика расчета основных конструктивных параметров (диаметр и шаг сопел, начальная скорость приточных струй) системы воздухораспределения, обеспечивающих необходимый режим движения сушильного агента в зоне продукта.

Список основных публикаций по материалам диссертации

1. Аксельрод И.Л., Виницкая A.A., Ивлев И.И., Лыкова A.B., Стефанчук В.И. Исследование теплофнзичесгсих и влагообменных характеристик колбасных оболочек. «Прикладная биотехнология на пороге XX века», - М.: МГАЛБ, 1995.-с. 129.

2. Аксельрод И.Л., Лыкова A.B., Стефанчук В.И. Расчет системы распределения воздуха для камер термовлагообработки мясных изделий. Материалы международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек." 4-6 декабря 1995 г. - М.: МГУПБ, 1995, с. 175.

3. Лыкова A.B., Башкатова A.A., Стефанчук В.И. Учет влияния температуры и влагосодержания на значения термоградиентного коэффициента и коэффициента испарения. Тезисы докладов научных чтений "Теоретические и практические основы расчета термической обработки пищевых продуктов" памяти профессора Бражникова A.M. - М.: МГУПБ, 1997. - с. 63.

4. Стефанчук В.И., Аксельрод И.Л., Лыкова A.B. Активность воды при сушке сыровяленых колбас. Тезисы 2-ой Международной конференции "Пища. Экология. Человек." - М.: МГУПБ, 1997. - с. 128.

5. Медведев A.M., Стефанчук В.И. Исследование процесса термической обработки мясопродуктов при переменном режиме. Научное наследие профессора, доктора технических наук Э.И.Каухчешвили. Тезисы докладов к научным чтениям 26 декабря 1996 г. - М.: МГУПБ, 1997 - с. 77.

6. Показеев К.В., Лыкова A.B., Аксельрод И.Л., Стефанчук В.И. Динамика тепломассообмена при хранении пищевых продуктов. Тезисы 2-ой Международной конференции "Пища. Экология. Человек." - М.: МГУПБ, 1997. - с. 128. :

7. Стефанчук В.И., Лыкова A.B., Аксельрод И.Л. Кинетика сушки сырокопченых колбас. Тезисы 2-ой Международной конференции "Пища. Экология. Человек." - М.: МГУПБ, 1997. - с. 127.

8. A.V.Lykova, V.I.Stefanchuk, V.V.Vagin. Thermodynamic and waterexchange characteristics determining the optimal regimes of sausage drying and stirage of meat products in casing (packs) // Proceedings of the 36th International Congress of Meat Science and Technology, Havana, 1990, V. Ill, p. 888-892

ГПГ1 «Печатник» Зак. 250 - 80