автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Теоретические и практические аспекты интенсификации процесса кристаллизации при производстве молочной продукции

На ппавах рукописи

ЧЕРВЕЦОВ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

МОСКВА 2012

1 2 Я Н Б 2012

005005750

Работа выполнена в ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии, ОАО НИИ «Мир-Продмаш», ВГМА им. Н.В.Верещагина, ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии

Научный консультант:

Доктор технических наук, профессор Евдокимов Иван Алексеевич

Официальные оппоненты: Академик РАСХН, доктор технических наук,

профессор

Ивашов Валентин Иванович

Доктор технических наук, профессор Голубева Любовь Владимировна

Доктор технических наук, профессор Чеботарев Евгений Алексеевич

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет

Защита состоится «_9_» февраля 2012г. в 1300ч. на заседании диссертационного совета ДМ 006.021.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМП) по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации « » октября 2011 года, разослан «_» декабря 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

А.Н. Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В общей структуре питания молоко и молочные продукты занимают одно из важнейших мест, и связано это с тем, что молоко является источником хорошо сбалансированных и легкоусвояемых белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Однако большинство молочных продуктов обладают относительно небольшим сроком хранения. Это ограничивает возможность обеспечения полноценными молочными продуктами населения, проживающего на огромных территориях России. В связи с этим производство консервов на молочной основе и сливочного масла, обладающих значительными сроками годности, решает важнейшую социальную задачу. В России ежегодный объем производства сгущенных молочных консервов составляет более 800 миллионов условных банок, сливочного масла около 206 тыс. тонн. Практически с начала создания службы Государственного резерва в начале тридцатых годов прошлого столетия и до настоящего времени из всего обширного ассортимента молочных продуктов только два вида включены в номенклатуру Госрезерва-это сгущенные молочные консервы с сахаром и сливочное масло, и производство их имеет стратегическое значение, обеспечивает продовольственную независимость, являясь одной из составляющих экономической безопасности страны, отсюда и повышенные требования к качеству этих продуктов.

Одной из важнейших технологических операций, определяющих качество сгущённых молочных консервов с сахаром и их хранимоустойчивость, является процесс кристаллизации лактозы, требующий значительных энергозатрат, больших производственных площадей и металлоёмкого оборудования. С увеличением объёмов производства молокосодержащих консервов с сахаром в значительной степени повышается актуальность исследований, направленных на интенсификацию процессов кристаллизации лактозы и создания новых способов и аппаратурного оформления для улучшения качества готового продукта и снижения затрат при его производстве.

В настоящее время значительную долю рынка занимают молокосодержа-щие консервы общего назначения, в которых молочный жир частично (не более 50%) замещён жирами немолочного происхождения. Аналогичная тенденция наблюдается и на рынке сливочного масла. В связи с этим разработка новых технологических процессов и их аппаратурного оформления для выработки молочных и молокосодержащих продуктов является весьма актуальной задачей.

Целью настоящей работы является развитие теоретических основ процессов кристаллизации, создание поточных энерго и ресурсосберегающих способов кристаллизации лактозы и молочного жира и практическая реализация этих способов в аппаратурно-технологических схемах производства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и последовательно реализованы следующие задачи:

- провести анализ теоретических положений кристаллизации и определить направления интенсификации процесса;

- теоретически обосновать возможность поточной кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

- разработать конструкцию пластинчатого скребкового теплообменника

и исследовать процесс кристаллизации лактозы при производстве лактозосодержащих продуктов;

- разработать способ поточной кристаллизации лактозы в молочных и мо-локосодержащих консервах с сахаром при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

- проанализировать кинетику распыливания и кристаллообразования при впрыскивании перегретого лактозосодержащего продукта в вакуум-камеру;

- провести теоретические исследования образования кристаллов лактозы в замкнутом объёме капли лактозосодержащего продукта при распыливании его в вакуум-камере;

- разработать способ поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах;

- разработать комбинированный способ производства сливочного масла, основанный на кристаллизации молочного жира при контактом охлаждении высокожирных сливок;

- разработать промышленные технологические схемы и их аппаратурное оформление для реализации поточных способов кристаллизации лактозы и молочного жира в производственных условиях.

Научная новизна:

- сформулированы принципы и выработана концепция поточных способов кристаллизации лактозы и молочного жира;

- теоретически обоснована возможность интенсификации процесса кристаллизации лактозы при охлаждении локтозосодержащих продуктов в потоке;

-выявлены закономерности истечения сгущённого молока с сахаром через струйный смеситель при впрыскивании в поток взвеси затравки;

-доказана возможность направленного терморегулирования прошедшей предварительную кристаллизацию сгущенной сыворотки перед подачей её на сушку без значительного изменения гранулометрического состава кристаллов лактозы;

- проведён теоретический анализ кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах при впрыскивании в вакуум-камеру;

- выявлена кинетика кристаллизации лактозы в замкнутом объеме капли лактозосодержащего продукта при интенсивном гидродинамическом воздействии;

- установлены зависимости образования масляных зерен при контактном охлаждении высокожирных сливок от изменения тепловых и гидродинамических параметров проведения процесса маслообразования.

Практическая значимость и реализация результатов:

- разработан способ поточной кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

- разработан способ поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозо-содержащих продуктах при впрыскивании в вакуум-камеру;

- разработан способ производства сливочного масла при контактном охлаждении высокожирных сливок;

- разработаны и реализованы технологические схемы и аппаратурное оформление для поточной кристаллизации лактозы в производстве сгущенного молока с сахаром (внедрены в производство установки марки А1-ООЧ производительностью 2500 и 5000 кг/ч);

- разработаны и реализованы технологические схемы и аппаратурное оформление для поточной кристаллизации лактозы при распыливании сгущенного молока с сахаром или сгущенной сыворотки в вакууме (внедрена в производство установка марки А1-ОСМ-Ю производительностью 10000 кг/ч);

- разработаны и реализованы технологические схемы и аппаратурное-оформление для производства сливочного масла при контактном охлаждении высокожирных сливок (внедрена в производство установка марки А1-ОМН-1,0 производительностью 1000 кг/ч);

Основные положения, выносимые на защиту:

- основные положения, принципы и концепция интенсификации процессов кристаллизации в технологиях производства молочных продуктов;

- теоретические и практические аспекты поточной кристаллизации лактозы в сгущенных молочных и молокосодержащих консервах;

- аналитические исследования зародышеобразования кристаллов лактозы в замкнутом объеме капли при интенсивном гидродинамическом воздействии;

- особенности поточной кристаллизации лактозы в сгущенной сыворотке и насыщенных растворах лактозного сиропа;

- основные закономерности и гидродинамика процесса образования масляных зерен при контактном охлаждении высокожирных сливок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и получили одобрение на конференциях и семинарах различного уровня: Международная научно-практическая конференция «Современные достижения биотехнологии», (Ставрополь, 2011г.); Научно-практическая конференция «Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности» (Воронеж, 2010г.); II Международная научно-практическая конференция «Новое в технологии и технике пищевых производств» (Воронеж, 2010г.); Научно-практический семинар "Реальные мембранные нано-технологии в молочной промышленности" (Ставрополь, 2009г.); Научно-практическая конференция "Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания" (Воронеж, 2008г);Российская конференция с международным участием "Ионный перенос в органических и неорганических мембранах" (Туапсе, 2008г.); Всероссийская научно-практическая конференция "Функциональные молочные продукты - залог здоровья нации" (Адлер, 2007г.); Научно-практическая конференция "Современные аспекты молочного дела в России" (Вологда, 2007г.); Международный научно-практический семинар "Современные направления переработки сыворотки" (Ставрополь, 2006г.); Международ-

ный научно-практический семинар "Алгоритм повышения конкурентоспособности молочных продуктов - союз науки и практики" (Минск, 2005г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 55 печатных работ, в том числе: 2 монографии, 15 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 30 - в научных трудах институтов, материалах научных чтений, семинаров, конференций и специализированных журналах; получено 8 авторских свидетельств и патентов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, анализа состояния проблемы, методологии исследований, результатов теоретических и экспериментальных исследований, реализации промышленных аппаратурно-технологических схем, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 292 страницах текста, содержит: 75 таблиц, 96 рисунков, 365 литературных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертационной работы обоснована актуальность выбранной темы, предложена концепция, указаны цель и задачи исследований, представлена научная новизна и практическая значимость работы, показана структура диссертации и изложены положения, выносимые на защиту.

Глава 1 Анализ состояния проблемы. Систематизированы и обобщены современные представления о теории и практике кристаллизации лактозы и молочного жира. Проведён анализ существующих методов кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах и их аппаратурного оформления.

Рассмотрены способы производства сливочного масла и проанализированы присущие им достоинства и недостатки.

Становление и развитие современных взглядов на процессы кристаллизации лактозы основаны на фундаментальных трудах отечественных и зарубежных ученых: Гнездиловой А.И., Евдокимова И.А., Липатова H.H., Полянского К.К., Радаевой И.А., Страхова В.В., Харитонова В.Д., Храмцова А.Г., Чекулае-вой JI.B., P.Waistra, N.King, H.Muldor и др.

Огромный вклад в развитие отечественного маслоделия внесли работы российских ученых: Асейкина Р.П., Белоусова А.П., Вергелесова В.М., Виноградова A.A., Вышемирского Ф.А., Гуляева-Зайцева С.С., Казанского М.М., Кука Г.А., Суркова В.Д.Д'вердохлеб Г.В., Фиалкова А.Н. и многих других.

Глава 2 Методология исследований. Работа выполнена в ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии, ОАО НИИ «Мир-Продмаш», ВГМА им. Н.В.Верещагина, ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии в период с 1980 по 2011гг в рамках бюджетных и хоздоговорных работ. Производственная апробация результатов и отработка технологических режимов экспериментальных и опытно-промышленных образцов установок проводилась на базе производственных организаций России и стран ближнего зарубежья.

Структура исследований диссертационной работы включала теоретические, экспериментальные, опытно-производственные этапы и состояла из следующих основных блоков: анализ научно-технической и патентной информа-

6

ции по кругу изучаемых вопросов; разработка научной концепции исследований и определение методов контроля анализируемых величин; проведение комплекса исследований и анализ полученного экспериментального материала; разработка технологических схем и их аппаратурного оформления для исследуемых в диссертационной работе процессов; разработка технической и конструкторской документации на опытно-промышленные образцы установок, их изготовление и внедрение в производство.

На различных этапах работы объектами исследований являлись: глицерин, парафин, сгущенные молочные продукты с сахаром, сгущенная подсыр-ная сыворотка и лактозный сироп с разной концентрацией сухих веществ, сливки жирностью 35^38%, высокожирные сливки, сливочное масло.

Для подтверждения теоретических предпосылок о возможности проведения процесса поточной кристаллизации лактозы и молочного жира были разработаны и изготовлены три экспериментальные установки, позволившие получить исходные данные для проектирования опытно-промышленных образцов оборудования.

Особое внимание было уделено исследованию пластинчатых скребковых теплообменников, выполненных на базе новой теплообменной пластины, и струйному смесителю в силу того, что оба они входят в состав установки для поточной кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах и установки для производства сливочного масла при контактном способе охлаждения дестабилизированных высокожирных сливок.

В работе использовались стандартные общепринятые методики. Метод определения массовой доли сухих веществ основан на определении показателя преломления исследуемой среды с помощью рефрактометра марки ИРФ- 454. Линейные размеры кристаллов и массовость кристаллизации лактозы в сгущенных молочных консервах с сахаром определяли по методике Л.В.Чекулаевой, коэффициент однородности кристаллизации определяли но методике Н.А.Фигуровского, для расчета числа кристаллов лактозы в 1 мм3 продукта использовали методику, предложенную К.К.Полянским. Измерение вязкости проводилось согласно ГОСТ 27709-88, который распространяется на молочные сгущенные консервы с сахаром. Опыты проводились в трёх-пятикратной повторности.

Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась с применением методов регрессионного анализа на персональном компьютере с использованием прикладного программного обеспечения «МюгозойЕхе!», «Ма1Са<3», «Ма1ЬаЬ»

.Общая схема исследований диссертационной работы представлена на

рис.1.

Рис.1 Общая схема исследований

Глава 3 Теоретические и экспериментальные исследования поточной кристаллизации в пластинчатом скребковом теплообменнике. В технологических процессах производства продуктов питания особое место, в силу своеобразия условий теплопередачи, занимает охлаждение таких высоковязких пищевых жидкостей, как высокожирные сливки, сгущенное молоко с сахаром, сгущенная сыворотка, смеси для приготовления мороженого и маргарина, животные жиры, кондитерские и косметические кремы и др. Исследования и практический опыт показали, что охлаждение таких продуктов, особенно меняющих при этом свое агрегатное состояние, наиболее эффективно осуществляется в пластинчатых скребковых теплообменных аппаратах.

Такой аппарат представляет собой набор чередующихся теплообменных и так называемых продуктовых пластин, установленных и зажатых на специальных штангах. При этом внутри продуктовых пластин расположены подвижные диски, закрепленные на валу. С обеих сторон этих дисков подвижно закреплены полиамидные ножи специальной формы. При вращении дисков эти ножи счищают с поверхности теплообменных пластин пристенный ламинарный слой обрабатываемого продукта, при этом происходит его перемешивание.

Исследования тепловых и гидродинамических характеристик пластинчатого скребкового теплообмен-ного аппарата проводились на специ-Рис.2 Зависимость коэффициента теп- ально разработанном и изготовленном лоотдачи а и потребляемой мощности экспериментальном стенде. Исследо-N от частоты вращения рабочих орга- вания базировались на основе теории нов п. подобия, позволяющей моделировать

процессы в подобных системах. Геометрическое подобие обеспечивалось реальными размерами основных элементов экспериментальной модели пластинчатого скребкового теплообменника. Исследовались зависимости величин коэффициента теплоотдачи а [Вт/(м °С)] и потребляемой аппаратом мощности N (Вт) от частоты вращения рабочих органов п (с1) Полученные опытные данные графически представлены на рис.2. В результате экспериментов установлено, что увеличение частоты вращения рабочих органов пластинчатого скребкового теплообменника от 0,5 до 1.5 с"' влечёт за собой увеличение коэффициента теплоотдачи а от 300,0 до 590,0 [Вт/(м2 °С)], интенсифицируя процесс почти в два раза, в то время как

а.ет/мг4С

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 П,С1 Частота крашения

1~:2бх: -......*':

* ■ А

. * ■

■ \ХА "П тт]

I \

| | !

0. 5 3.0 1 3 2.0 15 П;С']

Частота вращения

изменение п от 1,5 до 3,0 с"1 увеличивает а лишь на 10%, при увеличении потребляемой мощности в 2,3 раза. Таким образом, увеличение частоты враще-

ж

5

а

н X й 5£

Ей,,

800 £00 400 200 0

Т..... У - 45?Шх': щ

мм ]

V: ¡1

\

\

и_

.......1........Р .............>4........;........4

10 2,0 30 40 ?гС,.х1Э'

Критерий Рейнолдса Рис.3 Зависимость критерия мощности Еим от критерия гидродинамического подобия Яем.

ния рабочих органов в пластинчатом скребковом теплообменнике свыше 1,5 с"1 существенно не повышает интенсивность теплоотдачи, при этом значительно повышается потребляемая мощность.

Объясняется это тем, что по мерс увеличения частоты вращения рабочих органов толщина переохлаждённого слоя у стенки уменьшается до толщины не счищаемого подслоя, величина которого зависит от чистоты обработки теплообменной поверхности, плотности прилегания к ней режущей кромки скребка и теплофизи-ческих свойств жидкости. Поэтому при увеличении частоты вращения рабочих органов интенсивность теплоотдачи практически не растёт и определяется величиной термического сопротивления не счищаемого подслоя продукта.

Обработка экспериментальных данных в критериальном виде позволила получить зависимости критериев мощности Еим и теплоотдачи N11 от критерия гидродинамического подобия Кем, представленные на рис.3 и 4.

Известно, что между гидродинамическими и тепловыми критериями существует функциональная зависимость. Для охладителей скребкового типа эта зависимость, как правило, ограничивается существенным влиянием лишь двух критериев и закономерности теплообмена в этом случае описываются критериальными уравнениями вида:

Ни=А11етРгк(Рг/ Ргст)р (1)

В задачу исследований входило установление связи между этими критериями. Критерии теплового подобия определяли относительно средней температуры модельной жидкости. Влияние направления теплового потока на теплоотдачу учитывается наличием в критериальной зависимости (1) величины (Рг/ Рг^)" , где Ргст-значения критерия Прандтля, определённые при температуре стенки. Показатель степени р принят согласно рекомендациям для физических свойств жидкостей: р=0,25.

Ми

%

3 30

I £ 60

140 о.

20

г гп т мм

1 \ \ ММ ¿,>—'"'м ММ!

ГУ И 1 у*' М м М М м !

Г / ^ 1!' и'ММ.«ЙЙ_и.....Ш

1 ГМ М И М ;! : П1

$ й

ж .

0 1,0 2„0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 (5е хю-Крмтернй Рейиояьдса Рис.4 Зависимость критерия Нуссель-та Ыи от критерия гидродинамического подобия 11ем.

Обработка данных позволила определить значения неизвестных величин в формуле (1). Для 11е < 300,0 критериальная зависимость имеет вид:

Ми=0.02511е 5Рг0,43(Рг/ Ргст)0'25 (2)

Полученное выражение незначительно отличается от рекомендованного в литературе. Выражение (2) было использовано для уточнения методики расчета пластинчатых скребковых теплообменников, выполненных на основе разработанной сварной тенлообменной пластины. В ходе проведённых экспериментальных и аналитических исследований был уточнён коэффициент перед радикалом в формуле для определения коэффициента теплоотдачи:

а, =0,65-/Я с■ р-п-г (3)

>

где а| - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-К)Д - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К);. с - теплоёмкость, Дж/(кгК);.р - плотность, кг/м^.п - частота вращения ротора, с"1; г - число скребков.

Для теоретического обоснования возможности поточной кристаллизации лактозы в пластинчатом скребковом теплообменнике был проведен анализ работы двухсекционного охладителя-кристаллизатора с целью получения данных по изменению температуры продукта по секциям и отдельным пластинам.

Предварительно экспериментально и аналитически были получены тепло-физические характеристики сгущенного молока с сахаром, представленные в таблице 1. Для промежуточных значений температур теплофизические характеристики определялись методом линейной интерполяции. Таблица 1 - Теплофизические характеристики сгущенного молока с сахаром

Теплофизические характеристики Температура °С

20 30 40 50 60

Плотность, р, кг/м3 1310 1250 1225 1170 1160

Теплоемкость С, Дж/(кг К), 2570 2616 2681 2766 2871

К-т теплопроводности X, Вт/(м К) 0,458 0,462 0,466 0,469 0,473

К-т температуропроводности а, м'/сЮ"' 1,36 1,41 1,42 1,45 1,42

Динамическая вязкость щ Пах 4,9 3,29 2,56 1,09 0,94

Кинематическая вязкость v, м2/с10"3 3,74 2,63 2,09 0,93 0,81

Критерий Прандгля 2,75 1,86 1,47 0,64 0,57

Оценка эффективности процесса кристаллизации лактозы, который осуществляется посредством переохлаждения продукта (создание перенасыщенного раствора лактозы) требует определения температурных режимов работы пластинчатого скребкового теплообменника, предлагаемого в качестве кристаллизатора лактозы. Результаты теплового расчёта охладителя-кристаллизатора лактозы представлены в таблице 2. По результатам расчёта приняты полученные данные для кратности циркуляции ледяной воды, равной 2,5. Перед проведением исследований, исходя из технологических особенностей, приняты значения конечных температур продукта по секциям аппарата 12=33°С, Ц=20°С.Схсма относительного движения теплоносителей была идентифицирована как «противоток».

В предлагаемом аппарате процесс кристаллизации лактозы осуществляется за счёт изменения температуры продукта, в связи с чем для формирова-

11

Секция I II

Кратность циркуляции ледяной воды 2,0 2,5 3,0 2,0 2,5 3,0

Коэффициент теплоотдачи от стенки к ледяной воде, Вт(м2 К) 1043 1267 1487 780 936 1122

Коэффициент теплоотдачи от продукт: к стенке, Вт(м2К) 956 408

Коэффициент теплопередачи, Вт(м2К) 499 545 582 268 284 299

Площадь тегатопередающей поверхно сти м2 2,24 2,05 1,92 3,98 3,75 3,56

Число теплопередающих пластин, шт. 9,6 8,8 8,2 17,0 16,1 15,2

ния картины динамики кристаллизации необходимо определить параметры изменения температуры продукта, как по длине аппарата, так и по сечению продуктового канала. Компоновочная схема секций аппарата приведена на рис.5.

По результатам проведённых расчетов были получены диаграммы изменения температур (рис.6), сопоставлен-

„ , т, ные с числом теплообменных

Рис.5 Компоновочная схема поточного охла- ,

пластин в секциях (согласно дителя-кристаллизатора „ „ у

схемы на рис.5). Это позволило

определить изменение температуры в пределах теплопередающей поверхности

одной пластины.

На рис.7 показана динамика кристаллизации лактозы в секциях поточного аппарата нроизводитель-ес ностью 2500 кг сгущенного

молока с сахаром в час, по____лученная на основе данных

ви^»* № по растворимости лактозы в ~ ' ' * ' ' ' воде и диаграммы изменения температуры продукта в секциях аппарата (рис.6), которая иллюстрирует динамику «теоретической» ___________ 1 ЙШШЭЯ^ЕЖЙЙИ кристаллизации лактозы из

.— 2 ¿ад^ 0 10 1 ¡1 ч О 1-4;''

Площадь пластин ' сгущенного молока с саха-

I секция II секция

„ , „ ром, т.е. кристаллизацию из

Рис.6 Диаграммы изменения температуры проду- у г

, .. „ „ ' пересыщенного раствора в

кта в 1-ои и 11-ои секциях поточного кристаллиза-

результате его переохла-тора лактозы е г

ждения и изменения растворимости лактозы.

Для того, чтобы получить реальную картину кристаллизации лактозы в аппарате, необходимо сопоставить полученные данные по тепловому режиму, массе кристаллизирующейся лактозы, за счет снижения её растворимости в результате переохлаждения со скоростью кристаллизации и продолжительностью пребывания продукта в аппарате.

Время прохождения продукта через единичный продуктовый канал:

1 = (4)

где п - число перемещений элементарного объёма продукта.

Суммарное время нахождения элементарного объёма продукта в аппарате -70с. Процесс кристаллизации характеризуется наличием индукционного периода, в течение которого происходит укрупнение агломератов кристаллизующегося компонента до критического размера. Индукционный период характеризует размеры метастабильной области. Продолжительность индукционного периода зависит от температуры раствора, степени его пересыщения (переохлаждения), наличия примесей. Индукционный период можно сократить посредством перемешивания раствора, а также внесением в раствор затравки (мелкокристаллической лактозы). Кроме того на скорость образования зародышей оказывает влияние присутствие в растворе тел с большой поверхностью. Рассчитанному значению температуры продукта на границе метастабильной зоны ^ =43,8°С соответствует 4-я пластина 1-ой секции (Рис.6).

Время пребывания элементарного объёма продукта в единичном продуктовом канале - 1,25 с. Таким образом, индукционный период составит:

ттс1с = 2 • 4 • 1,25 = 1 Ос (5)

Расчётное значение продолжительности индукционного периода подлежит корректировке в связи со следующими обстоятельствами:

- наличием в продукте сахарозы, играющей роль «примеси» и увеличивающей продолжительность т,пс);

- наличием теплопередающей поверхности, выполняющей роль «подложки» и сокращающей продолжительность т1|к|.

Сопоставление рассчитанных значений индукционных периодов иллюстрируется рис.8.

Согласно проведённым расчётам индукционный период заканчивается по истечении 17с пребывания продукта в 1-ой секции аппарата, что соответствует температуре на границе метастабильной зоны 38°С. В дальнейшем, рост кри-

М, кг 10;

Номер пластины I секция II секция

Рис.7 Изменения массы растворённой

и кристаллизованной лактозы в 1-ой и

П-ой секциях поточного аппарата

Гранина

Рис.8 Сопоставление продолжительности индукционных периодов в поточном аппарате.

сталлов происходит в основном во П-ой секции аппарата. Продолжительность

нахождения кристаллов в зоне ро-ста-50с [5с (1-я секция); 45с (П-я секция)].

В результате проведённого аналитического расчета был определён размер кристаллов лактозы после П-ой секции аппарата равный метостав.таш 1^=2,9-1 О*6 м. Полученный результат близок к экспериментальным данным.

Проведённые аналитические и экспериментальные исследования указывают на возможность использования предлагаемого аппарата непрерывного действия в качестве кристаллизатора лактозы при производстве сгущенного молока с сахаром, что подтверждается:

- расчётными температурными режимами, обеспечивающими проведение процесса кристаллизации лактозы в принятых технологических рамках;

- продолжительностью индукционного периода, свидетельствующей о выходе продукта за пределы метастабильной зоны в 1-ой секции аппарата;

- расчётными данными по росту кристалла лактозы во Н-ой секции аппарата до размера, близкого к 5 мкм.

Одним из основных агрегатов установки для поточной кристаллизации лактозы в лакгозосодержащих продуктах, от работы которого в значительной степени зависит качество вырабатываемого продукта, является струйный смеситель, состоящий из последовательно расположенных конфузора и диффузора, в цилиндрической части которых имеется кольцевая щель для подачи в поток продукта затравочного материала.

При проведении теоретического анализа истечения через струйный смеситель было рассмотрено:

- истечение жидкости через систему, состоящую из последовательно расположенных конфузора и диффузора;

- истечение вязкой жидкости через кольцевую щель в цилиндрическую

часть струйного смесителя.

Анализ течения жидкости в струйном смесителе позволил определить суммарный коэффициент сопротивления для системы конфузор - диффузор, в цилиндрическую часть которой через кольцевую щель впрыскивается вязкая жидкость (6), и коэффициент сопротивления при истечении вязкой жидкости через кольцевую щель (7):

<? = А + Л'(1+к)2+-т(1+")2 (6)

•"« А, _Мп+г2У

(*д

где: £ и коэффициент сопротивления системы и щели; цк, цц, цл -коэффициенты расхода конфузора, цилиндрической части и диффузора; п = (^/(Зг - соотношение расходов; Ьо - высота щели, м; п - наружный радиус щели, м; Г2 - внутренний радиус щели, м; Кс - критерий Рейнольдса.

При проведении анализа была получена ещё одна важная зависимость;

у V} рУ1 (8)

где: Ей - критерий Эйлера.

Она даёт возможность обрабатывать экспериментальные данные в виде критериальной зависимости Ей =/(ке). Это позволило использовать, с учетом методов подобия, полученные результаты для расчета смесителей различной производительности.

Глава 4 Исследование процесса кристаллизации лактозы в лактозо-содержащнх продуктах при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике. Кристаллизация лактозы является неотъемлемой частью технологического процесса производства сгущенных молочных консервов с сахаром. Сущность этого процесса заключается в массовом формировании зародышей кристаллов, снятии за счет этого пересыщения и предупреждение последующего роста кристаллов на стадии хранения с целью получения продукта однородной консистенции, а для этого необходимо управлять процессом кристаллизации для обеспечения одновременного зарождения максимального числа кристаллических зародышей и получения мелких кристаллов в процессе их роста.

Для обеспечения массовой кристаллизации лактозы и получения продукта однородной консистенции необходим обоснованный выбор температуры внесения затравки и ее количества. Температура внесения затравки должна соответствовать температуре усиленной кристаллизации лактозы, которую устанавливают с помощью графика Гудзона. Проблема уточнения температуры внесения затравки усиливается в связи с увеличением объемов выработки мо-локосодержащих консервов с сахаром, для которых температура массовой кристаллизации лактозы из-за изменения рецептуры меняется. Технологической инструкцией по производству молока цельного сгущенного с сахаром предусмотрено внесение затравки в количестве не менее 0,02% к массе готового продукта. Возможна корректировка этой величины опытным путем. С цель го исследования и разработки поточного метода кристаллизации лактозы были проведены исследования этого процесса на разработанной пилотной установке производительностью до 600 кг/ч. Исследования проводились на реальных модельных системах сгущённого молока с сахаром, которые получали путём восстановления сухого обезжиренного молока в расчётном количестве воды с последующим диспергированием в систему необходимого количества жира и сахара. Для минимизации возможных рецептурных вариантов ограничились четырёхкомпонентной системой. Было проведено несколько вариантов экспериментов, которые можно разделить на две группы.

К первой группе относились опыты с использованием в качестве затравки взвеси пудры лактозы в растительном жире, ко второй - опыты с использо-

ванием в качестве затравки готового продукта, прошедшего кристаллизацию. Доказано, что оба варианта внесения затравки обеспечивают достаточную полноту проведения кристаллизации лактозы и могут быть рекомендованы для промышленного использования.

На рис.9 представлена зависимость массовости кристаллизации лактозы от температуры внесения затравки. Из графика отчётливо видно, что максимальная величина в 1420 тыс./мм3 достигается

зге

при температуре массовой кристаллизации S'Ó \чч 34°С. Для определения влияния интенсивности

/ у^мС^Лч \ гидродинамического воздействия на грануло-

' г7с метрический состав кристаллов лактозы была

\ V ; T,"R>' j проведена серия опытов при различной часто-

\ те вращения рабочих органов дискового обра-

L.J ботника, представляющего собой роторно-

пульсационный аппарат. Сгущенный молоко-

ах'1"™*'1.................. ззт содержащий продукт с сахаром при темпера-

Рис.9 Зависимость массовости тУРе 55 °С подавали в первую секцию поточ-кристаллизации лактозы ного охладителя-кристаллизатора, где охла-

(в тыс. шт.) от температуры ждали до 34 °С. При этой температуре в про-внесения затравки. ДУКТ вносили затравку в виде суспензии, полу-

ченной в результате смешения мелкокристаллической лактозы и растительного масла в соотношении 1:5, в количестве 0,12% к массе продукта. После внесения затравки продукт подвергали интенсивному механическому воздействию в дисковом обработнике, частота вращения рабочих органов которого изменялась в каждой серии опытов и составляла: 3.0 с"1; 8,0 с_1;10,0 с"1; 15,0 с"1 . После обработника продукт направляли во вторую секцию поточного охладителя-кристаллизатора, где охлаждали до 20°С. Для подтверждения эффективности предлагаемого способа было проведено охлаждение контрольного образца продукта традиционным способом. При этом температура продукта снижалась от 55°С до 20°С в течение 40 минут. В пробах определяли линейный размер 100 кристаллов лактозы, затем рассчитывали их среднюю величину (таблица 3). По интегральным кривым выполнено определение коэффициента однородности.

Таблица 3 - Характеристики гранулометрического состава кристаллов лактозы

Показатели Традиционный способ Поточный способ

После второй секции при п

3,0 с 1 8,0 С"1 10,0 с"1 15.0 с"1

Средний размер кристаллов лактозы, мкм 6,35 5,84 5,16 4,83 4,18

Коэффициент однородности 0,65 0,83 0,84 0,87 0,91

По данным таблицы 3 построена зависимость среднего диаметра кристаллов лактозы от частоты вращения рабочих органов дискового обработника,

о скр. мкм

к

представленная на рис.10. На графике просматривается очевидная зависимость величины среднего диаметра кристаллов лактозы от частоты вращения рабочих органов, причем с увеличением частоты вращения наблюдается уменьшение диаметра кристаллов лактозы на выходе из аппарата в среднем от 10% до 30%. что представляется значительным фактором для повышения качества готового продукта.

Таким образом установлено, что использование в технологической схеме поточного охладителя-кристаллизатора дискового обработника позволяет гарантированно-равномерно распределить затравочный материал по всему объёму продукта, при этом гидродинамическое воздействие на продукт интенсифицирует процесс кристаллообразования и способствует образованию

1 6,0 & Л

| 5,0 4,0

1 3'° |2,0 я 1,0

«

о р-

о

........к!.....................

У = -1,221п(> } + 6,459

г= 0,971

3,0 6,0 9,0 12,0 а с-1 Частота вращения Рис.10 Зависимость величины среднего диаметра кристаллов лактозы от частоты вращения рабочих органов дискового обработника.

кристаллов меньшего размера.

На рис.11 представлена гистограмма процентного распределения кристаллов лактозы по группам в зависимости от способа кристаллизации, из которой видно, что при поточном способе кристаллизации лактозы в сгущенном молокосодержащем продукте с сахаром основная масса кристаллов (98%) относится к первой группе (до 10 мкм), при этом отсутствуют кристаллы лактозы третьей группы (от16 до 30 мкм). Обработка контрольного образца традиционным способом позволила получить количество кристаллов лактозы:

первой группы - 75 %: второй группы -23%, третьей группы - 2%, что является худшим показателем.

Проблема дефицита сырья для молочной отрасли в значительной степени может быть решена за счет использования молочной сыворотки, ресурсы которой в России превышают 3.0 млн. тонн в год, поэтому актуальность её переработки вполне очевидна. Предложен способ предварительной кристаллизации лактозы в сгущённой до 50-55% сухих веществ молочной сыворотке, основанный на использовании в качестве охладителя-кристаллизатора пластинчатого скребкового теплообменника.

Проведённые эксперименты показали, что при пропускании сгущённой сыворот-

100%

80

60

40

ЦЩ| Поточный способ

( : | Периодический способ

До 10 МКМ 11-

рш | II!

16мкм 16-ЗОмш

Рис.11 Гистограмма процентного распределения кристаллов лактозы в зависимости от размера

ки при концентрации сухих веществ в пределах 50-55% с начальной температурой б0-65°С через пилотный образец поточного охладителя-кристаллизатора, после второй секции в сыворотке, охлажденной до температуры 15°С, образуются кристаллы лактозы со средним размером 5,0-5,5 мкм. В качестве затравки использовалась прошедшая предварительную кристаллизацию сыворотка в количестве 1,5% от массы перерабатываемого продукта. Для сокращения энергозатрат на сушку молочной сыворотки предлагается доукомплектовать пластинчатый охладитель-кристаллизатор дополнительной секцией для нагрева прошедшей предварительную кристаллизацию молочной сыворотки перед подачей её в сушильную камеру.

Для обоснования возможности использования подогрева в третьей секции пластинчатого скребкового теплообменника был проведен теоретический анализ растворения кристаллов лактозы при обработке сгущённой сыворотки (лакгозного сиропа) в секции нагрева пластинчатого скребкового теплообменника и дана аналитическая оценка роста кристаллов лактозы при выдерживании сгущённой сыворотки в буферной ёмкости.

Потеря кристаллом массы на величину Дш приведёт к уменьшению объёма кристалла на величину Ду (рис.12)

Размеры частично растворённого кристалла определяются из условия: V -у'=ДУ (9)

или V -V

а т Р

где: р - плотность кристалла лактозы, кг/м .

Для кристалла сферической формы:

4 з 4 -з л • -я-г —л-г = Ду; 3 3

— 7П — | -—Я]—} = Д|'

з и; з и

откуда:

Для кристалла цилиндрической формы:

<1'=\\(1 ДУ я

1 <&'!

, и

П ! Я" .,3 А

— й„---И, = Ду

16

16

откуда: = \ —А у V к

1

(Ю); (П) (12)

(13)

(14)

(15)

Рис. 12 Форма кристаллов Результаты расчёта Дт, Ду приведены в

лактозы таблице 4.

В соответствии с формулами (10 и 11) кристаллы после Ш-ей секции: -сферическая форма кристалла:

=3 (5 1<Г)3---4,69-10"18 = 4.8-1(Г6м

« -.IV Зд4

Таблица 4 - Изменение массы и объёма кристаллов лактозы

Сухие Форма кристалла

Система веще- сферическая цилиндрическая

ства, % Дш, кг 10 ДуУ-Ю'8 Дш, кг-10" Лу,мЧ0'8

Сгущённая 50 7,12 4,62 2,29 1,49

сыворотка 55 5,84 3,79 1,86 1,21

Лакгозный 50 7,23 4,69 2,32 1,51

сироп 55 5,87 3,81 1,9 1,24

- цилиндрическая форма:

= з|(5 ■ 1(Г6)' - ^ ■ 1,51 = 4,82 • 1 (Гс м (17)

с1'п = 0,5-4,82-10* = 2,41 106 м (18)

Согласно таблице 4 расчёты <1\ И' проведены при максимальных значениях Д\'П1М для сферического и цилиндрического кристаллов, что соответствует лактозному сиропу с массовой долей сухих веществ 0,5 (50%). При этом уменьшение характерных размеров кристаллов (с/1, А') соответствует 0,12-0,2 мкм. При остальных значениях Av, приведённых в таблице 4, рассчитанное изменение характерных размеров будет меньше.

Аналитический анализ роста кристаллов лактозы в буферной ёмкости позволяет сделать вывод о том, что за принятый период в условиях выдерживания характерный размер кристалла практически не изменяется.

Доказано, что проведённый теоретический анализ работы секции нагрева сгущённой сыворотки (лактозного сиропа) пластинчатого скребкового теплообменника позволяет сделать вывод о том, что нагрев продукта (при скорости до 30°С/мин) перед сушкой при данной концентрации сухих веществ, приводит лишь к незначительному растворению кристаллов лактозы. Следовательно, предварительный нагрев продукта перед сушкой можно проводить без значительных изменений гранулометрического состава кристаллов лактозы, и предлагаемый способ поточной кристаллизации в сгущённой сыворотке (лактозном сиропе) может быть рекомендован для промышленного использования.

Глава 5 Теоретические предпосылки и исследование процесса кристаллизация лактозы в лактозосодержащих продуктах при распиливании в поточном вакуум-кристаллизаторе. Рассмотрена кинетика распыливапия лактозного сиропа (ЛС) в вакуум-камере, определены характерные параметры и критерии подобия процесса распыливания, к которым можно отнести: объёмный расход жидкости О, перепад давления на форсунке Др, площадь поперечного сечения отверстия сопла и плотности жидкости р^ К числу характерных параметров относятся корневой угол а струи распыленной жидкости и средний диаметр капель.

. В общем случае уравнение для любого среднего диаметра имеет вид:

где/ик- целые числа, зависящие от способа осреднения.

Наряду с перечисленными параметрами процесс распиливания определяется величиной относительной скорости жидкости V и такими физическими характеристиками, как коэффициент поверхностного натяжения жидкости сг, коэффициент динамической вязкости жидкости Ц], плотность жидкости р|, коэффициент динамической вязкости газообразной среды ц2 и плотность газообразной среды р2>

Рассмотрены две модели распада струи продукта при истечении через струйную форсунку в вакуум-камере. Резюмируя анализ истечения по первой модели, можно констатировать:

-при давлении на входе в струйную форсунку 2-105 Па и давлении в вакуумной камере 650 Па расход через единичную форсунку сгущённой молочной сыворотки с содержанием сухих веществ 50% V = 106,1-10"® м3/с или 0,13 кг/с;

-лактозного «сиропа» (раствора) с содержанием сухих веществ 50% V = 104,6• 10"6 м3/с или 0,13 кг/с;

-скорость истечения сгущённой сыворотки и лактозного сиропа из сопла форсунки приблизительно одинакова и равна 15 м/с;

-струя продукта распадается по осесимметричному режиму на первичные элементы объёмом У'= 95,5-10"9 м3, трансформация формы которых, видимо, происходит по схеме: цилиндр - эллипсоид - сфера (капля);

-образующиеся из первичных элементов распада капли имеют размер (диаметр) (3 = 6-Ю'3 м, причём число капель, образующихся в течение 1с, составляет п= 1100.

По второй модели распада, игнорируется наличие сплошного участка, и предполагается, что продукт, выходящий из сопла, имеет форму сферической «флоккулы» диаметром равным диаметру сопла.

Определены зависимости для теоретического расчёта диаметра и количества образовавшихся капель:

, 4-0,97

й.-Р-У}

d=m-d-

0,157 • —— +1 а

(20)

, \ 2,94

0,157-i^+l

(21)

где:с1- диаметр капли, м; п- количество капель; dj- диаметр сопла, м; р- плотность продукта, кг/м3; Vc-скорость истечения, м/с; (^-коэффициент поверхностного натяжения продукта, И/и.

При этом, поскольку в реальных условиях часть энергии струи JIC уходит на вязкостную диссипацию, то очевидно, что получающиеся в результате расчётные значения числа частиц оказываются завышенными, а размеры капель - заниженными. Как следует из формулы (21) и вида кривых на рис.13, количество частиц, образовавшихся при распаде струи JIC быстро растёт как с увеличением скорости V на выходе из форсунки, так и от диаметра выходного отверстия форсунки, достигая при заданных значениях параметров процесса десятков и сотен единиц.

0.2 0.4 0.6 0.8 Скорость истечения

Рис.13 Зависимость количества п частиц, образовавшихся при распаде струи лактозиого сиропа, от скорости V (м/с) на выходе из форсунки и от диаметра выходного отверстияс! -103

Явление теплообмена при давлении ниже атмосферного обладает рядом особенностей, таких как появление нерегулярного, пульсирующего во времени процесса вскипания, возникновение значительных перегревов жидкости и появление звуковых эффектов.

В целом, как показывают исследования, для процесса пузырькового кипения характерны высокая интенсивность теплоотдачи и возможность отвода с единицы поверхности весьма значительных потоков тепла. Последние величины ограничены значением критического теплового потока qч,I.

При кипении жидкости в условиях свободного движения (большого

и

с!

о о ь-о о с;

60

(м) форсунки^^ЬО^г^.О; с!з=3.0

объёма) скорость отвода пара от поверхности пузырька в основном определяется силой, вызываемой ускорением свободного падения, Значения для этих условий рассчитывают по формуле:

ЧкР1 ~ 0,14 г0 [сг^-р"2 (р- р")]'/4> (22)

где: г0 - теплота парообразования, Дж/кг; с — поверхностное натяжение жидкости (продукта), Н/м; р' - плотность продукта, кг/м3; р" - плотность водяного пара, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2;

В таком случае, если в результате дробления струи лактозного сиропа в ней образовалось п капель радиусом г, то теп-лоотвод с поверхности этих капель составит:

= п^^яг2, (23)

где qKp1 вычисляется по (22).Результаты расчётов на базе формулы (23) в виде графиков на рис.14 имеют вид линейно возрастающих зависимостей теплоотдачи частиц, образовавшихся при распаде частиц лактозного сиропа, от скорости жидкости на выходе из форсунки и от диаметра её выходного отверстия.

Теория роста кристаллов лактозы основана на допущении, что в процессе роста кристаллы окружены пограничным слоем пересыщенного межкристалличе-

20

о с

а= п • а™ ■4т2 ^^

А

0.2 0.4 0.6 0.8 V,»/, Скорость истечения

Рис.14 Зависимость теплоотдачи <3 (Вт) частиц, образовавшихся при распаде струи лактозного сиропа от скорости\/(м/с) на выходе из форсунки и от диаметра выходного отверстия <Н03 (м) форсунки: с1,=1.0; а2=2.0; а3=3.0

ского раствора толщиной 6. Считается, что избыток молекул лактозы из этого слоя быстро выкристаллизовывается на поверхности кристаллов, и раствор пе-

21

реходит в стадию насыщения с концентрацией лактозы Сшс. Но на некотором расстоянии от граней кристаллов в окружающем растворе сохраняется пересыщение с концентрацией лактозь: Спер. Вследствие разности концентраций СПер - Сиж лактоза диффундирует через пограничный слой раствора 8, причём объём 8 выкристаллизовавшейся лактозы, осевшей на кристаллах, выражается уравнением:

8=О-(С„ер-С„а0)-Р-т/5, (24)

где О - коэффициент диффузии лактозы, м2/с; И - площадь поверхности кристаллов, на которых выкристаллизовывается лактоза, м2; т - время кристаллизации, с.

Из уравнения (24) была определена удельная скорость кристаллизации или коэффициент массопереноса К, под которым понимают массу лактозы (кг), кристаллизующейся за 1 сек на 1 м2 поверхности кристаллов:

К=8/(Р-т) = Э-ДС/б, (25)

С,_

Основываясь на расчётных данных можно заключить, что при истечении через струйную форсунку сгущённой сыворотки (или лактозного сиропа) в вакуум-камеру, внутри которой поддерживается абсолютное давление 650 Па, в продукте происходит кристаллизация лактозы за счёт:

- снижения температуры продукта;

- удаления (испарения) части воды. Соотношения между кристаллической и растворённой лактозой в 1000 кг продукта приводятся на рис.15.

При истечении продукта через струйную форсунку в вакуум-камеру

где: ДС = С„,

масса лактозы, кг 346,

■■■'Н^С'

масса лактоэы, кг 500

шэч'С □

V

г

Сгущеная сыворотка Лактозный сироп

; -кристаллизованная | лактоза при начальной температуре

Рис.15 Соотношения между кристаллической и растворённой лактозой в 1000 кг сгущённой сыворотки и лактозного сиропа

кристаллизация лактозы будет происходить в сплошной части струи, в первичных элементах распада струи и в каплях, образующихся из первичных элементов распада. Для оценки возможности кристаллизации лактозы в объёмах, обозначенных на диаграммах (рис.15), было рассмотрено три варианта расчёта.

Вариант 1 - основан на фактических данных эксплуатации вакуум-кристаллизатора, из которых по количеству испаренной воды из массы продукта, сосредоточенной в сплошном участке струи, рассчитывается время охлаждения продукта до 15 °С и расстояние от сопла форсунки, на котором достигается данная температура, при начальной температуре продукта 60°С и 85°С. Данные расчетов сведены в таблицу 5. Вариант 2. Определяется критический радиус парового пузырька:

(26)

где с - поверхностное натяжение жидкости, Н/м; А/ = - г^

^ - температура жидкости, °С; V- температура насыщения при давлении в жидкости,°С; Р5' - производная, определяемая уравнением Клаузиуса-Клайперона:

22

Таблица 5 - Расчётные время охлаждения и расстояние от среза форсунки

Продукт Время охлаждения продукта до 15 °С и расстояние от сопла форсунки при начальной температуре продукта, °С

60 85

т', с 1, м т', с 1, м

Сгущённая сыворотка 0,01 0,15 0.015 0,23

Лактозный сироп 0,01 0,15 0,016 0,24

р;%г;р;р"-[дж/(м2к)] (27)

т, ■ (р-р")

Ts - абсолютная температура насыщения, К; г - теплота парообразования, Дж/кг; р1, р" - плотность жидкости и пара, кг/м3.

Величины г, р', р" принимаются при температуре насыщения Т,=27б К. В таблице 6 даны расчётные значения критических диаметров паровых пузырьков (с1кр=2Г|(р).

Таблица 6 - Расчётные значения критических диаметров паровых пузырьков

Продукт Критический диаметр парового пузырька, м-10° при начальной температуре продукта, "С

60 85

Сгущенная сыворотка 64,0 42,0

Лактозный сироп 68,0 45,0

Масса парового пузырька рассчитывается по формуле:

Л/"=К„"-р" [кг], (28)

где: У„" - объём парового пузырька, м3; р" - плотность водяного пара при давлении пара в пузырьке, кг/м"';

Давление пара внутри пузырька определяется уравнением Лапласа:

Ц. [Па], (29)

где: Р' - давление жидкости, Па; о - поверхностное натяжение жидкости, Н/м; И. - радиус парового пузырька, м.

Расчетные параметры парового пузырька сведены в таблицу 7 Таблица 7 - Расчетные параметры парового пузырька

Продукт Начальная температура продукта, °С Параметры парового пузы рька

V-10'V Р, Па р, кг/м1 М-10 , кг

Сгущённая сыворотка 60 0,14 0,037 0,027 3,78

85 0,04 0,051 0,037 1,48

Лактозный сироп 60 0,16 0,037 0,027 4,32

85 0,05 0,051 0,037 1,85

Охлаждение продукта от и до 1« происходит за счёт выпаривания воды. Масса элемента продукта зависит от его формы. В принятой схеме распада струи продукта можно выделить три указанных выше формы. Рассчитанные объёмы и массы указанных элементов приводятся в таблице 8.

Таблица 8 - Расчетные объёмы и массы элементов распада струи

Продую Сплошная часть Первичный элемент Капля диаметром

КГ м 0,12 10"', м

объём, шг масса, кг объём, м3 масса, кг объём, м3 масса, кг объём, м3 масса, кг

Сгущённая сыворотка 4,24-10"'' 5,2-10"' 95,5-10"" 0,12-10"' 5,2-10"а 0,64 10" 9,04-10"" 1,1-10"

Лактоз-ный сироп 4,24-10-" 5,4-10° 95,5-10"* 0,12-10"' 5,2- 10"у 0,64-10"6 9,04-10"" 1,1-10у

В таблице 9 приводится масса испаренной воды, рассчитанная при охлаждении продукта от 1„=60°С; 85°С до 1К=15°С.

Таблица 9 - Расчетные значения массы испаренной воды, кг

Продукт Температура, °С Сплошная часть Первичный элемент Капля диамет] ром

10"', м 0,12-10"', м

Сгущённая сыворотка 60 85 0,310"' 0,45-10"3 6,84-Ю"6 10,4-Ю"6 0,36-10"' 0,56-10"7 6,27-10"" 9,57-10"11

Лактоз ный сироп 60 85 0,3-10"' 0,48-10"3 6,72-10"° 10,6-Ю-6 0,37-10"' 0,59-10"7 6,16-10"" 9,79-10""

Время охлаждения элемента продукта определяется по формуле:

т' г , г = — [с],

(30)

V п'-т"

где: т' - масса выпаренной воды (табл.9), кг; V - объём элемента продукта (табл.8) м3;

гп" - масса парового пузырька (табл.7), кг; п1- скорость нуклеации, м'3с'1.

Время охлаждения капли, рассчитанное по формуле (30) приведено в табл.10.

Продукт Начальная температура Время охлаждения капли

продукта, "С продукта до 15 °С, с

Сгущённая сыворотка 60 0,043

85 0,066

Лактозный сироп 60 0,042

85 0,067

Вариант 3.

Идентифицируя q1Cp1 (рассчитывается по формуле 22)с удельным потоком энергии от поверхности пузырька, полный поток энергии от поверхности пузырька.

в = ^г/ [Вт], (31)

где: Г-поверхность парового пузырька, м2.

Теплота р идёт на выпаривание воды из объёма капли:

[Дж] (32)

Приравнивая (31) и (32), найдём:

Откуда:

%f

где: ш' - масса воды, выпаренной из капли при ей охлаждении до 15°С (табл.9); т - время выпаривания (охлаждения).

Подставляя в (34) выражение величин и произведя преобразования, получим:

Го.Ня■-¿Ч^р-Чр'-р")]0^ '

I

где: (1 - диаметр парового пузырька (табл.6), м;

Расчёт по формуле (35) для капли продукта диаметром 0,12-10"3 м (табл.9), даёт значение времени т, приведённое в таблице 11. Таблица 11 - Расчетное время охлаждения капли продукта

[с],

(35)

Продукт Начальная температура Время охлаждения

продукта,"С капли до 15°С, с

Сгущенная сыворотка 60 0,012

85 0,016

Лактозный сироп 60 0,012

85 0,016

В таблице 12 приводятся расстояния от сопла форсунки до сечения вакуум-камеры, в котором температура капли достигнет значения 15°С, рассчитанные по формуле:

Х = Ут ' (36)

где V - скорость капли, принятая равной скорости истечения (15 м/с); т - время, рассчитанное в соответствии с рассмотренными вариантами 2 (табл.10) и 3 (табл.11). Таблица 12 - Расчетное расстояние от сопла до начала распада струи

Продукт Начальная тем- Расстояние от сопла форсунки до

пература про- сечения «X», м, в соответствии с

дукта, °С вариантом

2 3

Сгущенная сыворотка 60 0,645 0,18

85 0,99 0,24

Лактозный сироп 60 0,63 0,18

85 1,005 0,24

По результатам проведённых исследований можно заключить: -при истечении продукта через струйную форсунку в вакуум-камеру охлаждение продукта от температуры 60°С и 85°С до температуры 15°С. в соответствии с принятыми вариантами происходит на участке струи длиной (0,15 - 1,00) м. (табл.5 и 12)

-кристаллизация лактозы обеспечивается в объёмах, указанных на рис.15.

В сгущённой сыворотке и лактозном сиропе находится различное количество лактозы. При различных температурах в продукте различно соотношение между растворённой и кристаллической лактозой.

Очевидно, массовые проценты справедливы для любой массы продукта, в том числе и для капли. Массовый процент кристаллизованной лактозы при охлаждении продукта от начальной температуры 60°С (85°С) до конечной температуры 15°С составит (табл.13):

Таблица 13 - Массовый процент кристаллизованной лактозы при охлаждении продукта до конечной температуры 15°С__

Продукт Начальная температура про- Массовый % кристаллизован

дукта, °С ной лактозы

Сгущенная сыворотка 60 20,9

85 26,1

Лактоз ный сироп 60 20,9

85 41,5

Диаметр капли, при котором получится монокристалл лактозы с определяющим размером 1 = 5-10"6 м, рассчитывается из формулы:

^К-р (37)

шл

где Мл - масса монокристалла лактозы, кг; шл - массовая доля кристаллизованной лактозы (табл. 13), кг; V, - объем капли, м3; р - плотность продукта, кг/м3.

Если принять кристалл лактозы и каплю продукта в форме сферы, то получим:

(38)

где: ¿к-диаметр капли, м; с1, - диаметр монокристалла лактозы, м; р„ - плотность монокристалла лактозы, кг/м3.

Результаты расчёта по формуле (38) приведены в таблице 14. Таблица 14 - Расчетные значения диаметров капли

Продукт Начальная температура про- Диаметр капли, м -10°

дукта, °С

Сгущенная сыворотка 60 9,0

85 8,4

Лактозный сироп 60 8,9

85 7,1

На практике такие значения диаметра капли не реализуются. В таблице 15. приведены массы капель продукта в диапазоне изменения диаметра капли (30^-210) 10"6 м; в таблице 16 - масса кристаллизованной лактозы.

Время охлаждения капли продукта различных диаметров от начальной до конечной температуры будет различно, ввиду различной массы испаренной воды, а также различия тепло-физических характеристик продукта и параметров, формирующихся в его объёме паровых пузырьков. Различие во времени, кроме того, обусловлено принятым расчётным вариантом (1, 2, 3). Расчётная масса испаренной воды приведена в таблице 17. Расчётное время охлаждения капли продукта до конечной температуры в зависимости от диаметра приведено в.таблице 18.

Таблица 15 - Рассчитанная масса капель продукта

Продукт Масса капли, кг-10", при диаметре капли, м-10"

30 60 90 120 150 180 210

Сушеная сыво ротка 1,73 13,84 46,71 110,72 216,25 373,68 593,39

Лактозный си рои 1,78 14,26 48,11 114,04 222,74 384,89 611,19

Таблица 16 - Рассчитанная масса кристаллизованной лактозы

Нач. темп. Масса капли, кг-10'при диаметре капли, м -10''

Продукт прод.,°С 30 60 90 120 150 180 210

Сгущенная сы 60 0,36 2,89 9,76 23,14 45,2 78,1 124,0

воротка 85 0,45 3,61 12,2 29,93 56,5 97,63 155,0

Лактозный си 60 0,37 2,98 10,05 23,83 46,55 80,44 127,74

pon 85 0,74 5,93 20,0 47,42 92,63 160,07 254,2

Таблица 17 - Масса испаренной воды, кг- 101Т

Продукт Тем-ра продукта, °С Диаметр капли, м-10°

30 60 90 120 150 180 210

Сгущённая сыворотка 60 85 0,1 0,15 0,9 1Д 2,66 4,06 6,31 9,63 12,33 18,81 21,3 32,51 33,82 51,62

Лактозный сироп 60 85 0,1 0,16 0,8 1,27 2,69 4,28 6,39 10,15 12,47 19,82 21,55 34,26 34,23 54,4

Таблица 18 - Расчётное время охлаждения капли продукта, с

Тем-ра Диаметр капли, мЮ°

Продуй- продук-

та, °С 30 60 90 120 150 180 210

Сгущён. 60 0,003 0,006 0,009 0,012 0,015 0,018 0,021

сыв-ка 85 0,004 0,008 0,012 0,016 0,02 0,024 0,028

Лактозн. 60 0,003 0,006 0,009 0,012 0,015 0,018 0,021

сироп 85 0,004 0,008 0,012 0,017 0,021 0,025 0,03

Время охлаждения определяет расстояние, пройденное каплей от выходного отверстия сопла до сечения, в котором температура капли достигнет значения 15°С.

1 = Ук-т (39)

где /-расстояние, м; ^-скорость капли м/с; т-время охлаждения, с, (табл. 18). Рассчитанное по этой формуле расстояние представлено в таблице 19. Таблица 19 - Расстояние от выходного отверстия сопла, м

Тем-ра Диаметр капли, м- Ю'

Продукт прод-та, °С 30 60 90 120 150 180 210

Сгущённая 60 0,045 0,09 0,135 0,18 0,225 0,27 0,315

сыворотка 85 0,06 0,12 0,18 0,24 0,3 0,36 0,42

Лактозный 60 0,045 0,09 0,135 0,18 0,225 0,27 0,315

сироп 85 0,06 0,12 0,18 0,255 0,315 0,375 0,45

Скорость каили меняется незначительно ввиду малого сопротивления газовой среды в вакуум-камере. Можно принять- скорость капли равна скорости истечения Ук~ Ус~ 15 м/с..

Графики на рис.15 имеют вид линейно возрастающих зависимостей времени охлаждения капли продукта до температуры 1К=15°С, рассчитанного по варианту 3, от её диаметра для сгущённой сыворотки и лактозного сиропа. Расчёт по вариантам 1, 2 даст другие значения т и 1.

г

ЗС

3,0

33

и

•73

£1 м

2 1.0

Ь 0,5

ш

0

зо « до да 1»о <1х 10': мкм Диаметр капли

Рис.15 Зависимость времени охлаждения капли от её диаметра

Й5 90 Здоизродзн 1 сгуиции» сыворотка 60 *С 3 таоишйсяеопбОХ 7 ееутж оиорогк» 85 X 4 ¿шюзмийяироя *С Рис.16 Расчётное число кристаллов лактозы в капле продукта

Если принять средний размер кристалла с!к= 5 10"6 м, то при сферической форме кристалла его масса:

м _ 3,14• (5• 10"6) _ д и

6 '" 6

Тогда в соответствии с данными (табл.16) число кристаллов в капле продукта:

« = (40)

га,

где. шл-масса кристаллизованной лактозы (табл. 16), кг, тк-масса монокристалла лактозы, кг.

Расчётное число кристаллов в зависимости от диаметра капель приведено на рис.16.

Глава 6 Исследование кристаллизации молочного жира при контактном охлаждении высокожирных сливок. Как способ сбивания, так и способ преобразования высокожирных сливок обладают присущими каждому из них достоинствами и недостатками. Наиболее перспективными представляются способы производства масла из высокожирных сливок, при которых процесс маслообразования проходит через стадию образования масляного зерна. И одним из таких направлений получения масла из высокожирных сливок является способ маслообразования на основе использования контактного охлаждения дестабилизированных высокожирных сливок, в дальнейшем именуемых промежуточным продуктом, с образованием масляного зерна и последующим его текстурированием. Суть способа сводится к тому, что высокожирные сливки охлаждают в пластинчатом скребковом теплообменнике до температуры начата массовой кристаллизации молочного жира, после чего дальнейшее

охлаждение промежуточного продукта до конечной температуры 5-6°С осуществляют в мелкодисперсном состоянии путём непосредственного контакта с жидким хладоносителем, что обеспечивает необходимую степень отвердевания молочного жира. В качестве хладоносителя способом предусматривается использование холодной пахты, являющейся побочным продуктом при получении высокожирных сливок. Она полностью отвечает санитарным требованиям, поскольку проходит тепловую обработку при пастеризации исходных сливок.

При смешивании холодной пахты с промежуточным продуктом получается так называемая «пульпа», из которой затем образуется масляное зерно. При этом рост пространственной кристаллической решетки молочного жира в процессе зернообразования ограничивается размерами мелкодиспергированиых в пахте частиц промежуточного продукта. Это создает предпосылки для формирования в продукте, при последующей его обработке путём текстурирования, структуры с преобладанием коагуляционных признаков, свойственных маслу, вырабатываемому методом сбивания.

Изменяя начальную температуру пахты и промежуточного продукта, а также количественное соотношение этих компонентов, регулировали температурный и гидродинамический режимы образования масляного зерна и тем самым направленно изменяли его характеристики с целью оптимизации условий получения масла с необходимыми структурно-механическими и вкусовыми свойствами.

В ходе проведения экспериментов было установлено, что выходящая из смесителя «пульпа» представляет собой смесь мелких частиц промежуточного продукта и пахты. На рис.17 показаны фотографии частиц и «пульпы»

Рис.17 Фотографии частиц молочного жира *40 (а) и «пульпы» (б) Как правило, частицы имеют продолговатую, веретенообразную, часто «рваную», конфигурацию с «оплавленными» краями. Линейные размеры частиц в плоскости снимка составляют в среднем по длине 1мм и ширине 0,2 мм. За определяющий размер принята длина частицы. Форма и размеры частиц определяются характером процесса, происходящего в смесителе. Промежуточный продукт под давлением продавливается через узкую кольцевую щель

1x10*1«

' 2,5 2,0

с£ 0,5 О

1.....1

| ПЮ Г-Ч96"

х.

!~ —;.....1.....1......(......'^т3!

20

ЯехМ*

ад 40 50 60 70 Критерий Рейнольдса

Рис.18 Зависимость размера частиц «пульпы» от величины критерия Рей-нольдса

в цилиндрическую часть смесителя, где выходящее из щели тонкое замкнутое кольцо продукта срывается потоком пахты - хтадоносителя (Рис.18).

При этом ввиду значительной турбулизации потока пахты, происходит

дробление промежуточного продукта, и далее, образовавшиеся мелко диспергированные частицы продукта охлаждаются в интенсивно перемешивающемся потоке хладоноси-теля.

Было установлено, что изменение расхода пахты влияет на размер частиц (Рис.19). Причём изменение размера частиц влечёт за собой изменение содержания влаги в готовом продукте. При более мелком диспергировании частиц промежуточного продукта количество влаги в масле увеличивается (Рис.20). Установлено, что изменяя дисперсность промежуточного продукта, можно в конечном итоге изменять количество вработан-ной в масло влаги. При диаметре сопла струйного смесителя <1=5,5 мм и использовании щели высотой Ь=],0 мм для подвода промежугочного продукта нормальная работа смесителя обеспечивалась, если соотношение расходов по продукту и пахте составляли соответственно от 1:6 до 1:12. Увеличение соотношения расходов более чем 1:12 приводит к образованию мелких частиц продукта, которые не удерживаются Ьс105м ^ ... „ _ фильтровальной тканью сита ротаци-

онного отделителя пахты. Снижение соотношения расходов менее 1:6 приводит к срыву в работе смесителя по причине закупорки сопла.

Таким образом, было установлено, что рабочий диапазон изменения расхода пахты - хладоносителя лежит в пределах изменения критерия Рейнольдса (40^80)х103. При этих числах Рейнольдса обеспечивается оптимальный режим кристаллизации молочного жира. Испытания показали, что ключевыми параметрами, определяющими ход процесса и возможные границы его реализации, являются давление Р, и температура пахты а также температура промежуточного продукта ^ на входе в струйный смеситель.

При этом было установлено, что верхние граничные значения температур I, и 1з применительно к экспериментальной установке соответственно со-

0

......!.....

б 8 10 12 14 Ц;/Ц2 Соотношение расходов Рис.19 Зависимость размера частиц «пульпы» от соотношения расходов высокожирных сливок и пахты

ставляют 9 и 15°С. При более высоких значениях этих параметров не достигается необходимая степень отвердевания молочного жира, что в дальнейшем сказывается отрицательно на характере зернообразования и формирования пласта масла. Верхнее значение Р, зависит от производительности по продукту и определяется максимально допустимой скоростью пахты в сопле струйного

смесителя, при котором размеры частиц диспергированного промежуточного продукта еще обеспечивают нормальную работу сита ротационного отделителя пахты.

Среди наиболее важных характеристик, определяющих тип структуры масла, является показатель твёрдости масла и восстанавливаемости структуры после предельного её разрушения. Именно по этим показателям масло, выработанное методом сбивания, существенно отличается при прочих равных условиях от масла, выработанного методом преобразованием высокожирных сливок. Как правило, для масла, выработанного методом сбивания, величина твёрдости бывает ниже, а показатель восстанавливаемости структуры на 30-45% выше. В ходе экспериментов был выполнен комплекс физико-химических и органолептических анализов образцов продукта. В таблице 20 полученные данные сопоставлены с результатами исследований, выполненных для образцов масла, выработанных методом преобразования высокожирных сливок и методом сбивания.

Таблица 20 - Результаты физико-химических и органолептических анализов образцов продукта

Способ производства масла Твёрдого масла, г/см Восстанавливаемость структуры % Термоустойчивость Консистенция при 12°С балл Содержание воздуха в ЮОг, мл Класс распределения плазмы Содержание влаги, %

Преобразование в/ж ели вок 94.1 48,4 0,81 23,5 0,3 1 15,9

Периодическое сбивание 77,5 72,6 0,91 23,7 4,3 I 16

Экспериментальный 63,3 71,2 0,92 24 3,1 1 16,2

Из данных, приведённых в таблице 20, видно, что масло, выработанное на экспериментальной установке при контактном охлаждении промежуточного

(В

к

й) £ X ГО £ о.

и

к%

20

15

10

0

/ :

1-У.УН6 } ✓

! ! | 1 1 1 1 1 1 1 ; |

РчГ

} ; { 1 1 !

30 40 50 60 70 Йех№3 Критерий Рейнольдса Рис.20 Зависимость содержания влаги в масле от величины критерия Рейнольдса для пахты

продукта, по своим физико-химическим свойствам и консистенции имеет хорошие показатели и не уступает маслу, полученному способом периодического сбивания.

В результате испытаний установлено, что основные научно-технические предпосылки, принятые при разработке способа и установки, верны и позволили осуществить аппаратурное оформление процесса и его реализацию в технологическом плане. Определены границы гидравлических и температурных параметров процесса, обеспечивающих получение масла по своим свойствам аналогичное маслу, выработанному методом сбивания сливок и пригодного для мелкой и крупной фасовки на серийно выпускаемом оборудовании.

Теплообмен частиц промежуточного продукта с пахтой, определяющий интенсивность процессов кристаллизации молочного жира, имеет нестационарный характер. Поэтому для расчета установки необходимо знать время, за которое среднее значение температуры частички при контакте с холодной пахтой достигнет значения, предусмотренного технологическим режимом.

Принимая во внимание относительно низкую теплопроводность промежуточного продукта и пятикратное отношение длины частички к ее поперечному размеру, представляется возможным описать процесс теплообмена с достаточной для практических целей точностью на основе закономерностей нестационарной теплопроводности в бесконечном цилиндре. Если пренебречь осевым рассеиванием тепла, то для граничных условий третьего рода средняя безразмерная температура частички промежуточного продукта 9 может быть выражена зависимостью:

а- коэффициент теплоотдачи со стороны пахты, Вт/м2град.; X - коэффициент теплопроводности промежуточного продукта, Вт/мград; а- коэффициент температуропроводности, м2/сек.; т - время охлаждения частички, с; ^-среднее значение конечной температуры частички промежуточного продукта, °С; Ъг начальная температура частички, С; Ъ, - среднее значение температуры пахты, °С.

По предварительным оценкам реальный процесс теплообмена в струйном смесителе характеризуется условиями, при которых критерий В,= 6, а критерий Ро>0,1. В случае, когда критерий Ро>0,1, расчеты с достаточной для практических целей точностью можно вести, ограничиваясь первым членом уравнения (41), которое тогда значительно упрощается и при значении В; = 6 принимает вид:

о)

(41)

гДе: В,и Несоответственно коэффициенты Био и Фурье ( В, - .

а-т

(42)

Логарифмируя это уравнение и решая относительно т, получаем:

Подставляя в формулу (43) числовые значения величин, находим т = 0,092с. Это свидетельствует о том, что охлаждение частички промежуточного продукта до заданной конечной температуры происходит практически мгновенно. В этих условиях скорость отвердевания молочного жира также высока и требуется минимальное время выдержки т„ для увеличения содержания в продукте кристаллизованного жира с 15 до 40%, как это предусматривается технологическим процессом.

В разработанном новом способе процесс проходит через стадию образования масляного зерна, при последующей механической обработке которого разрыхлённая конгломератная масса уплотняется и пластифицирует в монолит готового продукта. Процесс этот протекает так же, как при обработке масляного зерна, полученного при сбивании сливок в маслоизготовителе. Показатели такого масла характеризуют его как систему с преобладанием структуры коа-гуляционного типа. Подтверждается это улучшением пластичности и показателей восстанавливаемости структуры после разрушения в сравнении с маслом, выработанным преобразованием высокожирных сливок. Регулировать товарные качества готового продукта, как показали испытания экспериментальной установки, можно заданием конкретных технологических параметров её работы.

Таким образом, предлагаемый способ получения масляного зерна из высокожирных сливок представляется в настоящее время наиболее приемлемым. Получаемое при этом масляное зерно в смеси с пахтой удобно для последующей обработки, так как сравнительно лепсо позволяет регулировать содержание сухого обезжиренного молочного остатка и влаги. Для его обработки применимы шнековые текстураторы серийных масло изготовителей непрерывного действия.

Глава 7 Разработка и реализация промышленных аппаратурно-технологических схем поточной кристаллизации лактозы и молочного жира. Представлены технологические схемы и общие виды разработанных опытно-промышленных установок.

Модельный ряд охладителей-кристаллизаторов для сгущенного молока с сахаром на основе пластинчатого скребкового теплообменника. Разработаны поточные охладители-кристаллизаторы марки А1-ООЧ производительностью 5.0т/ч и 2.5т/ч, выполненные на основе пластинчатого скребкового теплообменника. Перечисленные опытно-промышленные образцы установок для поточной кристаллизации лактозы при охлаждении сгущенного молока с сахаром после вакуум-выпариой установки прошли приёмочные испытания межведомственной комиссии и были рекомендованы к серийному производству.

На рис.21 и 22 представлены технологическая схема и общий вид модернизированной установки для поточного охлаждения сгущенного молока с сахаром марки Л1-ООЧ.

Установка работает следующим образом. Продукт из вакуум-выпарной установки с температурой 55^60°С непрерывно поступает в приемный бак 1, откуда насосом 2 подается в первую секцию пластинчатого скребкового теп-

лообменника 4, где охлаждается до температуры массовой кристаллизации лактозы 33^35°С, определяемой по графику Гудзона.

Следует отметить, что пластинчатый скребковый теплообменник, охлаждая вязкий продукт в тонком слое (6мм) при интенсивном перемешивании и постоянном соскре-

„ т бании охлажденного пристенного

Рис.21 Технологическая схема установ- _

, . „„,, слоя, обеспечивает высокую скорость

ки марки А1-ООЧ для поточного охла- ч

охлаждения продукта (30^40 С/мин),

ждения сгущенного молока с сахаром:

1-приёмный бак, 2-насос подачи продукта, 3- чт0 0ченЬ ваЖН0 для сокращения ин-пластинчатый скребковый теплообменник, 4-1 Аукционного периода образования секция охлаждения, 5- II секция охлаждения, кристаллов лактозы. 6-дисковый обработник, 7-щит управления, 8- Далее продукт поступает в

бачок для затравки, 9-насос-дозатор, 10- дисковый обработник 6, привод ко-термометры сопротивления, II-манометр с |0 снабжен частотным преобра-разделительной мембраной. 12-струйный сме- „ г _

сигель, 13-буферная ёмкость. зователем. Перед дисковым обработ-

ником в поток продукта через струйный смеситель 12 насосом-дозатором 9 впрыскивается взвесь затравки, которая дисковым обработником гарантированно распределяется но всему объёму продукта, при этом подвергая его интенсивному гидродинамическому воздействию. Охлаждение продукта во второй секции теплообменника с температуры массовой кристаллизации до конечной температуры (18^20°С) осуществляется также при интенсивном его перемешивании, но при значительно более низкой скорости охлаждения (10-И 5 °С/мин), что создаёт благоприятные условия для роста кристаллов лактозы. Готовый продукт поступает затем в буферную емкость и далее на фасовку. Эффективность работы поточного охладителя-кристаллизатора оценивали по органолептическим показателям полученного сгущенного молока с сахаром, которые соответствовали требованиям ГОСТа, а также, для более полной характеристики проведенного технологического процесса кристаллизации, консистенцию продукта оценивали по среднему размеру кристаллов лактозы и коэффициенту однородности. Средний размер кристаллов лактозы во всех вариантах не превышал 5,8мкм. Коэффициент однородности в среднем составлял 0.73, что свидетельствует о пол-Рис.22 Общий вид уста- ноте и правильности проведённого процесса кри-новки марки А1 ООЧ сталлизации.

Установка для поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосо-держащих продуктах. На рис.23 представлена технологическая схема опытно-промышленного образца установки для поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах.

Установка работает следующим образом. Полученный путем восстановления сгущенный молокосодержащий продукт с сахаром из варочного котла с температурой 85^-90 "С поступает в двухсекционный фильтр 7, секции которого работают попеременно, и далее в распыливающее устройство поточного охладителя- кристаллизатора, выполненного в виде толстостенного танка с термоизоляцией. Его геометрический объем - около двух м3. В нижней части обечайки смонтирована рамная мешалка с нижним приводом. Вследствие значительного разрежения, поддерживаемого в кристаллизаторе водокольцевым вакуумным насосом 9 (ост. давл.550^650 Па) при впрыскивании продукта через форсунки

происходит мгновенное его диспергирование на капли, размер которых в основной массе находится в пределах 150-^250 мкм, причем размер этот в значительной степени определяется геометрическими параметрами форсунок, температурой поступающего продукта, величиной разрежения в вакуум-камере, общим перепадом между давлением, создаваемым подающим насосом и разрежением в вакуум-камере. Вследствие того, что продукт подается в кристаллизатор с температурой, значительно превышающей температуру кипения при создаваемом разрежении, а также из-за огромной поверхности, полученной при диспергировании, происходит интенсивнейшее испарение части влаги, и, как следствие, почти мгновенное охлаждение продукта до температуры, соответствующей заданному разрежению.

Полученный при испарении вторичный пар отсасывается из вакуум-кристаллизатора через расположенный в крышке аппарата патрубок, соединенный с циклоном, снабженным рубашками для подачи ледяной воды, обеспечивающими конденсацию поступающего пара. Конденсат собирается в емкость, расположенную под циклоном, и, по мере заполнения, удаляется. Мгновенное охлаждение диспергированного продукта вызывает интенсивное образование кристаллов лактозы в замкнутом

Рис.23 Схема установки для поточной вакуум-кристаллизации лактозы: 1-поточный вакуум-кристаллизатор; 2-циклон; 3-бачок для взвеси лактозы; 4-касос-дозатар; 5-сгруйный смеситель;6 дисковый обработник; 7-двухсекционный фильтр; 8-периодический ва-куум-кристаллизатор;9-водоколъцевой вакуумный насос; 10-насос роторный; Л-насос винтовой.

объёме образовавшихся капель, что накладывает определённые условия на процессы кристаллизации, связанные, прежде всего, с ограниченным объёмом отдельно взятой капли, и, следовательно, определённым количеством лактоз-ного сиропа, регламентирующим предельно возможное количество и размер кристаллов лактозы. Такой процесс кристаллизации позволяет получить в охлажденном до заданной температуры продукте кристаллы лактозы с высоким коэффициентом однородности.

Для работы с внесением затравки в установке предусмотрен бачек 3 с рубашкой и пропеллерной мешалкой, насос-дозатор 4, струйный смесительб и дисковый обработник 6. Устройство работает следующим образом. Приготовленная взвесь (соотношение лактоза-масло от 1-5 до 1-10 в зависимости от производительности установки) насосом-дозатором подается в струйный смеситель, в котором осуществляется предварительное диспергирование взвеси потоком подаваемого продукта. Далее продукт поступает в дисковый обработник, который представляет собой аппарат роторно-пульсационного действия, состоящий из набора подвижных и неподвижных дисков, снабженных выступами определённой формы, которые при вращении подвижных дисков активно воздействуют на продукт. Выступы на подвижных дисках снабжены специальными проточками, что создает предпосылки для кавитационного течения жид-жидкости в зазоре между подвижными и неподвижными дисками, и это, в свою очередь, гарантирует мелкодиспергиро-ванное равномерное распределение взвеси по всему объём)' продукта, являющееся предпосылкой для качественного проведения процесса кристаллизации лактозы. Для изменения интенсивности гидродинамического воздействия на продукт привод обработника снабжен частотным преобразователем.

Из поточного вакуум кристалдиза-марки А1-ОСМ для поточной вакум- тора продукт роторным насосом 10 по-кристаллизации лактозы в лактозо- даётся в танк 8 (вакуум-кристаллизатор содержащих продуктах. периодического действия), в котором

вакуумным насосом 9 поддерживается разрежение, соизмеримое с разрежением в поточном вакуум-кристаллизаторе. При этих условиях роторный насос дает штатную производительность. После заполнения танка 8 в нём сбрасывается вакуум, и охлаждённый продукт винтовым насосом 11 подаётся в буферную ёмкость и затем на фасовку. На рис.24 представлен общий вид опытно-промышленного образца установки марки А1-ОСМ для поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосодержащих

Рис.24 Общий вид опытно-промышленного образца установки

продуктах. Он состоит из двух поточных вакуум-кристаллизаторов производительностью по 10,0 т/час, смонтированных на одной платформе. Их работу обеспечивают: два двухсекционных фильтра, два мощных водокольцевых вакуумных насоса, два откачивающих насоса и общий тцит управления, контролирующий работу установки в автоматическом режиме.

Необходимо отметить, что данная установка позволяет в зависимости от рецептуры и конкретных технологических условий проводить процесс охлаждения-кристаллизации сгущенного молокосодержащсго продукта с сахаром и в две стадии:

- охлаждение продукта с внесением или без внесения затравки до температуры массовой кристаллизации в поточном охладителе-кристаллизаторе, в котором поддерживается соответствующее разрежение для получения заданной температуры;

-доохлаждение продукта в вакуум-кристаллизаторе периодического действия (танк 8) от температуры массовой кристаллизации лактозы до конечной температуры.

При небольших конструктивных изменениях установка подобного типа может быть использована для предварительной кристаллизации лактозы в сгущённой сыворотке перед её сушкой.

Установка для комбинированного способа производства сливочного масла при контактном охлаждении дестабилизированных высокожирных сливок На базе проведённых исследований пилотного образца установки для производства сливочного масла при контактном охлаждении дестабилизированных высокожирных сливок, которые подтвердили теоретические предпосылки о возможности такого способа производства, заключающего в себе преимущества существующих методов сбивания сливок и преобразования высокожирных сливок, был разработан опытно-промышленный образец установки марки А1-ОМН производительностью 1000,0 кг/час для получения сливочного масла с массовой долей влаги до 35 %. Процесс маслообразования из высокожирных сливок в предлагаемом способе осуществляется по аналогии с методом сбивания сливок - через стадию образования масляного зерна. Это создаёт пред-

А1-0МН производительностью 1000 кг/ч: 1-маслоизготовитель, 2-винтовой насос подачи сливок, 3- винтовой насос подачи пахты, 4-бак для пахты, 5,6-центробежные насосы, 7,8-секции пластинчатого охладителя,9-бак для ледяной воды, 10-гшастинчатый скребковый теплообменник, 11-обрабогник, 12-барабан, 13-выдерживатель, 14-лопасти, 15-спиралеобразная вставка, 16-сита, 17-струйный смеситель, 18,19- шнековый текстура-тор.

посылки для получения сливочного масла по своим органолептическим и структурно-механическим свойствам аналогичного маслу, полученному методом сбивания. Технологическая схема установки представлена на рис.25.

Исследования показали, что определяющими параметрами процесса получения сливочного масла с использованием контактного способа охлаждения являются: интенсивность гидромеханической обработки "промежуточного продукта", температура пахты и "промежуточного продукта", поступающих в струйный смеситель, а также соотношение их расходов.

В зависимости от изменения величины этих параметров может наблюдаться повышение или снижение на 5-7 % массовой доли влаги в готовом масле по сравнению с ее содержанием в высокожирных сливках. Последнее создает предпосылки для оптимизации режима работы сепараторов при выработке сладкосливочного масла. Одновременно возникает необходимость в жесткой стабилизации технологического режима работы установки для поддержания массовой доли влаги в готовом масле в заданных пределах и возможности направленного изменения параметров процесса с целью ее регулирования.

Это достигается стабилизацией расходов, температуры продукта и пахты, поступающих в струйный смеситель с помощью винтовых насосов, использованием промежуточного цирку-

I || | 1__||Гу ляционного контура с водой в ка-

I || 1 Ья честве хладоносителя и примене-

ШЫ .^И^ЗиПиН! РГ°угТ! нием системы автоматического

контроля и регулирования технологического процесса. Направленное изменение параметров процесса обеспечивается возможностью регулирования производительности насосов, частоты вращения рабочих органов установки и соответствующей настройкой регуляторов темпера-Рис.26 Общий вид установки А1 -ОМН туры воды и продук.Га.

В ходе испытаний установки А1-0МН, общий вид которой представлен на рис.26, был выполнен комплекс физико-химических и органолептических исследований образцов выработанного продукта. Анализ полученных данных показал, что структура масла, выработанного на установке А1-ОМН, по своим показателям аналогична структуре масла, полученного методом непрерывного сбивания сливок.

Выводы

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований определены направления интенсификации процессов кристаллизации лактозы и молочного жира при производстве лактозосодержащих продуктов и масла;

2. Разработан новый способ поточной кристаллизации лактозы в молочных и молокосодсржащих консервах с сахаром, а также лактозосодержащих продуктах (сгущённая сыворотка и лактозный сироп) при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

3. Теоретически обоснована возможность поточной кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром при охлаждении в двухсекционном пластинчатом скребковом теплообменнике, снабжённом дисковым об-работником роторно-пульсационного типа и струйным смесителем для непрерывной подачи в продукт затравки;

4. Экспериментально определена температура массовой кристаллизации лактозы для молокосодержащего продукта и подтверждена эффективность внесения затравки в поток продукта через струйный смеситель в двух вариантах: в виде взвеси пудры лактозы в растительном жире и в виде готового продукта, прошедшего кристаллизацию;

5. Теоретически установлена возможность нагрева прошедшей предварительную кристаллизацию сгущённой сыворотки перед подачей её на сушку без значительных изменений гранулометрического состава кристаллов лактозы.

6. Теоретический анализ течения жидкости в струйном смесителе позволил аналитическим путем определить коэффициент сопротивления при ламинарном течении вязкой жидкости в кольцевой щели и получить зависимости для определения давления в смесителе, коэффициента сопротивления системы конфузор - диффузор, которые с учётом давления и расхода позволяют рассчитать геометрические размеры смесителя.

7. Разработан новый способ поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах при впрыскивании их в вакуум-камеру;

8. Аналитически установлена кинетика кристаллообразования в замкнутом объёме капли лактозного сиропа при распыливании его в вакуум-камере.

9. Разработан новый комбинированный способ производства сливочного масла, основанный на кристаллизации молочного жира при контактом охлаждении дестабилизированных высокожирных сливок.

10. Разработаны промышленные технологические схемы и аппаратурное оформление для реализации поточных способов кристаллизации лактозы и молочного жира, изготовлены опытно-промышленные образцы установок для поточной кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром и лактозосодержащих продуктах на основе пластинчатых скребковых теплообменников, установки для поточной вакуум-кристаллизации, а также опытно-промышленный образец установки для производства сливочного масла при контактном охлаждении дестабилизированных высокожирных сливок.

Список трудов, опубликованных по материалам диссертации

Монографии, книги

1. Червецов В.В. Интенсификация процессов кристаллизации при производстве молочных продуктов /Червецов В.В., Гнездилова А.И.//М.: ООО «Фирма Фштомат», 2011- 208 с.

2. Галстян А.Г. Справочник технолога молочно-консервного производства /Галстян А.Г., Радаева И.А., Туровская С.Н., Смирнова С.А., Червецов В.В., Илларионова Е.Е., Свистун H.H., Гощанская М.Н.// М.:000 «Фирма Фило-мат», -2011-140 с.

Публикации в репетируемых научных журналах и изданиях

3. Петров А.Н. Производство молочных сгущенных продуктов с сахаром. /Петров А.Н., Галстян А.Г., Червецов В.В. //Молочная промышленность, № 4. 2006г.- с. 56-57.

4. Червецов В.В. Поточный охладитель-кристаллизатор /Червецов В.В., Виноградов A.A., Сергеев С.Ю., Яковлева Т.А. //Молочная промышленность, № 1, 2008г.-с. 50-51.

5. Куленко В.Г. Интенсификация кристаллизации лактозы в сгущенных и сухих молочных продуктах/Куленко В.Г., Фиалкова Е.А., Костюков Е.М., Евдокимов И.А., Червецов В.В.//Молочная промышленность, № 12, 2008г.-с. 61.

6. Червецов В.В. Кристаллизация лактозы / Червецов В.В. //Молочная промышленность, № 11,2008г.- с. 72-73.

7. Куленко В.Г. Математическое моделирование процесса кристаллизации лактозы в сгущенных молокосодержащих консервах с сахаром /Куленко В.Г, Евдокимов И.А., Костюков Е.М., Фиалкова Е.А., Качалова Е.А., Червецов В.В. //Вестник СевКавГТУ № 4, 2008г.- с. 56-63.

8. Червецов В.В. Тепловые и гидродинамические характеристики струйного смесителя при контактном охлаждении дестабилизированных высокожирных сливок /Червецов В.В., Виноградов A.A., Евдокимов И.А., Сергеев С.Ю. //Вестник СевКавГТУ, № 2,2009г. - с. 65-68.

9. Червецов В.В. Исследования гидродинамических характеристик струйного смесителя на специально созданном стенде/Червецов В.В., Виноградов A.A., Евдокимов И.А., Сергеев Ю.С., Пермяков А.В // Вестник СевКавГТУ,

№ 1,2009г.-с. 73-76.

10. Галстян А.Г. Производство сгущенных молочных консервов с сахаром: инновационные решения / Галстян А.Г., Петров А.Н., Туровская С.Н., Червецов В.В. // Молочная промышленность, № 12,2009г,- с. 26.

11. Червецов В.В. Уточнение методики теплового расчета пластинчатого скребкового теплообменника/ Червецов В.В., Гнездилова А.И., Виноградова Ю.В.// Хранение и переработка сельхозсырья-2011г.,№2-с.68-70.

12. Гнездилова А.И. Охлаждение сгущённых молочных и молокосодержащих консервов с сахаром/ Гнездилова А.И., Виноградова Ю.В., Червецов В.В.

// Молочная промышленность, № 3,2011 г,- с. 83.

13. Червецов В.В. Инновационные способы производства сливочного масла

из высокожирцых сливок / Червецов В.В., Гощанская М.Н., Галстян А.Г. //Техника и технология пищевых производств,№2, 201 Jr.-c76-79.

14. Червецов В.В. Кинетика кристаллообразования лактозы при распиливании лактозного сиропа в вакуум-камере /Червецов В.В., Семёнов Е.В.// Хранение и переработка сельхозсырья-2011 г, №4-с71 -73.

15. Червецов В.В. Теоретическое обоснование возможности поточной кристаллизации в пластинчатом скребковом теплообмешшке/Червецов В.В., Зо-лотин А.Ю.// Хранение и переработка сельхозсырья-2011 г, №5-с70-77.

16. Червецов В.В. Анализ работы поточного охладителя-кристаллизатора

/ Червецов В.В., Золотин А.Ю.// Хранение и переработка сельхозсырья-20 Иг №8-с69-72.

17. Червецов В.В. Определение температурных режимов работы пластинчатого скребкового теплообменника / Червецов В.В.,. Золотин А.Ю.// Хранение и переработка сельхозсырья-2011г, №9-с72-75.

Публикации в трудах НИИ, материалах конференций, симпозиумов и специализированных журналах

18. Червецов В.В. Аналитический метод расчета струйного смесителя /Червецов В.В., Виноградов A.A., Никаноров Э.В. // Труды ВНИЭКИПрод-маш, № 57, 1982г-с.58.

19. Виноградов A.A. Новый метод и конструкция установки для получения сливочного масла / Виноградов A.A., Червецов В.В., Шендер Э.Г., Вышемир-ский Ф.А. // Повышение эффективности маслодельного производства. Сборник научных трудов. Углич. 1988г - с. 67-72.

20. Петров А.Н. Технологии и оборудование для производства сгущенных молочных продуктов. /Петров А.Н., Галстян А.Г., Червецов В.В. //Переработка молока 2006г., №6" - с. 52-54.

21. Петров А.Н. Новые тенденции в организации производства сгущенных молочных продуктов с сахаром /Петров А.Н., Галстян А.Г., Червецов В.В. //Журнал-каталог "Молочная река", Москва: ООО Изд-й дом "Наука и бизнес" № 3,2006г.- с. 35-37

22. Червецов В.В. Конструктивные особенности поточного охладителя-кристаллизатора лактозы на основе скребкового теплообменника /Червецов В.В. //Сборник материалов международного семинара. Современные направления переработки сыворотки, г. Ставрополь. 2006г. с. 157.

23. Червецов В.В. Установка для поточной кристаллизации лактозы при производстве сгущенного молока с сахаром /Червецов В.В., Сергеев С.Ю. //Материалы научно-практической конференции "Функциональные молочные продукты - залог здоровья нации", г. Адлер, 2007г. с. 142-143.

24. Червецов В.В. Использование поточных методов кристаллизации лактозы при переработке молочной сыворотки /Червецов В.В., Сергеев С.Ю., Яковлева Т.А. //Научно-практическая конференция "Современные аспекты молочного дела в России", г. Вологда, 2007г. с. 71.

25. Червецов B.B. Процессы и методы переработки молочной сыворотки /Червецов В.В., Евдокимов И.А., Яковлева Т.А. Сергеев С.Ю. //Переработка молока № 12, 2007г.

26. Червецов В.В. Поточная кристаллизация как основа интенсификации процессов при производстве молочных продуктов /Червецов В.В., Сергеев С.Ю., Яковлева Т.А. //Материалы конференции "Ионный перенос в органических и неорганических мембранах". Туапсе. 2008г.-с.17.

27. Червецов В.В. Поточная вакуум-кристаллизация лактозы - перспективы использования и аппаратурное оформление // Материалы научно-практической конференции "Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания" г. Воронеж, 2008г. - с. 156-157.

28. Червецов В.В. Создание экспериментального стенда для исследования высоковязких молочных продуктов в пластинчатом скребковом охладителе /Червецов В.В., Виноградов A.A., Сергеев С.Ю., Сардак A.C., Виноградова Ю.В. //Сборник научных трудов с международным участием, выпуск 5, г. Барнаул, 2008г-с. 133-139.

29. Червецов В.В. Поточная кристаллизация как основа новых энергосберегающих технологий переработки молока /Червецов В.В., Сергеев С.Ю. //Материалы научно-практического семинара "Реальные мембранные нано-биотехнологии в молочной промышленности", г. Ставрополь,2009г.- с. 71-72.

30. Евдокимов И.А. Современные экономические и технологические проблемы производства сухой молочной сыворотки /Евдокимов И.А., Бессонов A.C., Володин Д.Н., Червецов В.В., Крохмаль E.H. // Молочная река-2009г, №2-3, -с. 54-56.

31. Петров А.Н Перспективные технологиии и современное оборудование для производства сгущенных молочных продуктов с сахаром /Петров ATI., Галстян А.Г., Червецов В.В. //Молочная река -№ 2-3,2009г.- с. 60-62.

32. Червецов В.В. Перспективные технологические решения кристаллизации лактозы из насыщенных растворов / Червецов В.В., Сергеев С.Ю., Галстян А.Г. Петров А.Н., Туровская С.Н.// Научное обеспечение молочной промышленности. Сборник научных трудов ВНИМИ, М-2009г — с. 424-428.

33. Евдокимов И.А. Современные экономические и технологические проблемы производства сухой молочной сыворотки. / Евдокимов И.А., Бессонов A.C., Володин Д.Н., Червецов В.В. // Молочная река- 2009г., № 2-3-с. 54-56.

34. S.Babenyshev, A.Skorokhodov, S.Sergeev, I.Evdokimov, V.Chervezov Aplication of the Darsi law for a permeate whey stream // International Conference "Ion transport in organic and inorganic membranes". - Krasnodar: Membrane Institute Kub SU, 2009. - p. 19.

35. Червецов В.В. Перспективные технологические решения кристаллизации лактозы из насыщенных растворов. / Червецов В.В., Сергеев С.Ю., Галстян А.Г., Петров А.Н., Туровская С.Н.// Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ - 80 лет), Сборник научных трудов, М;, 2009г - с. 485.

36. Гощанская М.Н. Современные тенденции в технологиях геродиетических продуктов на молочной основе с длительным сроком годности / Гощанская

М.Н., Червецов В.В., Петров А.Н., Радаева И.А., Галстян А.Г. // Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности. Сборник материалов научно-технической конференции. Воронеж. 2010г-с. 54-55.

37 Червецов В.В. К вопросу поточной кристаллизации лактозы в технологиях сгущённых молочных продуктов с сахаром /Червецов В.В., Галстян А.Г., Петров А.Н., Гнсздилова А.И.//Научное обеспечение молочной промышленности. Сборник научных трудов ВНИМИ, М-2010г,- с233-238.

38 Червецов В.В. Кристаллизация молочного жира при контактном охлаждении высокожирных сливок - основа комбинированного способа производства сливочного масла/ Червецов В.В., Галстян А.Г., Петров А.Н.//Научное обеспечение молочной промышленности. Сборник научных трудов ВНИМИ, М-2010г.-с 229-233.

39. Петров А.Н. Современные решения для производства сгущенных молочных консервов с сахаром / Петров А.Н., Галстян А.Г., Червецов В.В., Туровская С.Н., Гощанская М.Н. // Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности. Сборник материалов научно-технической конференции. Воронеж. 20 Юг - с. 86-89.

40. Червецов В.В. Исследование процессов поточной кристаллизации лактозы в пластинчатом скребковом теплообменнике /Червецов В.В., Петров А.Н., Галстян А.Г., Гощанская М.Н., Гнездилова А.И., Виноградова Ю.В. // Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности. Сборник материалов научно-технической конференции. Воронеж. 2010г - с. 100103.

41. Галстян А.Г. Обоснование внедрения водоподготовки для предприятий, перерабатывающих сухие молочные продукты /Галстян А.Г., Петров А.Н., Червецов В.В. // Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности. Сборник материалов научно-технической конференции. Воронеж. 20Юг - с. 124-127.

42. Гнездилова А.И. Разработка способа кристаллизации лактозы в сгущенных молочных и молокосодержащих консервах с сахаром и аппарат для его реализации / Гнездилова А.И., Виноградова Ю.В., Червецов В.В. // Материалы II Международной научно-технической конференции «Новое в технологии и технике пищевых производств». - Воронеж: ВГТА, 2010г - с. 413-425. 43.Червецов В.В., Виноградова Ю.В., Гнездилова А.И. Тепловой расчет скребкового кристаллизатора//Сб.трудов ВГМХА «Наука и инновационные процессы в АПК», том2. Инженерные науки. — Вологда-Молочное: ИЦ ВГМХА, 2011 г-с. 115 - 118.

44. Червецов В.В. Технологические аспекты, параметры проведения и пути интенсификации процесса кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах / Червецов В.В., Кирсанов В.В., Гощанская М.Н., Туровская С.Н., Илларионова Е.Е., Галстян А.Г., Гнездилова А.И. //Международная научно-техническая конференция «Современные достижения биотехнологии» - Ставрополь, 2011г-с155-158

45. Червецов B.B. Перспективные решения в технологиях сухих продуктов на основе молока / Червецов В.В., Гощанская М.Н., Свистун H.H., Смирнова С.А., Галстян А.Г.// Международная научно-техническая конференция «Современные достижения биотехнологии» - Ставрополь, 2011г-с217-219.

46. Червецов В.В. Седиментационный анализ сгущённых молокосодержащих консервов с сахаром/ Червецов В.В., Кирсанов В.В., Гощанская M.II., Галстян

A.Г., Туровская С.Н.// Международная научно-техническая конференция «Современные достижения биотехнологии» - Ставрополь, 2011г-с212-217. Зарубежные публикации

47. Червецов В.В. Некоторые аспекты использования сухой сыворотки при производстве молочных консервов на установке марки AI-ВМС /Червецов

B.В. //Материалы научно-практического семинара "Алгоритмы повышения конкурентности молочных продуктов - союз науки и практики". Минск: БЕЛНИКТИММП, 2005г. с. 39.

Авторские свидетельства и патенты

48. Авторское свидетельство № 552936. Маслоиготовитель непрерывного действия/Кузьмин Ю.Н., Мухин A.A., Генералов А.Ф., Червецов В.В. от 05.09.1975г.

49. Авторское свидетельство № 824497. Установка для получения сливочного масла/Виноградов A.A., Мухин A.A., Кузьмин Ю.Н., Червецов В.В., Гаврило-ва В.А., Шендер Э.Г., Головков В.П., Вышемирский Ф.А., Климов В.П. от 10.04.1978г.

50. Авторское свидетельство № 1039463. Устройство для получения масляного зерна/Кузьмин Ю.Н., Елагин В.И., Виноградов A.A., Гаврилова В.А., Чу-канов B.C., Червецов В.В., Головков В.П., Климов В.П., Митин А.Ф., Бере-говский И.Н., Овчаренко А.И. от 18.01.1982г.

51. Авторское свидетельство № 1292682. Маслообразователь непрерывного действия/Виноградов A.A., Яшин В.К., Чуканов B.C., Червецов В.В., Вышемирский Ф.А., Климов В.П., Пань В.Д. от 15.071983г.

52. Авторское свидетельство № 1308276. Установка для получения сливочного масла/Виноградов A.A., Червецов В.В., Шендер Э.Г., Вязьмин Ф.А., Кузьмин Ю.Н., Яшин В.К., Головков В.П., Вышемирский Ф.А., Климов В.П. от 03.07.1985г.

53. Авторское свидетельство№ 1750589. Способ получения сгущенного молока с сахаром /Виноградов A.A., Червецов В.В., Яшин В.К., Рева Б.М., Степанов М.З., Плохотский Н.Е., Ивкова И.А., Ламинская О.Н. от 20.07.1998г.

54. Патент на изобретение № 2374324. Способ кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром / Гнездилова А.И., Виноградова Ю.В., Червецов В.В., Бурыкина И.М. от 27.11.2009г.

55. Патент на изобретение №2407803. Способ производства молочного сахара /Червецов В.В., Галстян А.Г., Туровская С.Н., Сергеев С.Ю., Евдокимов И.А., Гнездилова А.И., Куленко В.Г., Фиалкова Е.А. от 27.12.2010 г.

Подписано в печать: 17.11.2011

Заказ № 6282 Тираж - 140 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www. auto référât, ru

Введение. Общая характеристика работы

Глава 1 Анализ состояния проблемы

1.1 Основы теории кристаллообразования

1.2 Способы кристаллизации лактозы при производстве лактозосо-держащих продуктов и их аппаратурное оформление

1.2.1 Кристаллизация лактозы при производстве сгущённых молочных консервов с сахаром

1.2.2 Кристаллизация лактозы в производстве молочного сахара

1.3 Кристаллизация молочного жира при производстве сливочного масла

1.3.1 Закономерности кристаллизации молочного жира и влияние различных факторов на его фазовые изменения

1.3.2 Производство сливочного масла методом сбивания -существующие теории и аппаратурное оформление

1.3.3 Кристаллизация молочного жира при производстве сливочного масла путём преобразования высокожирных сливок и существующие конструкции маслообразователей

Актуальность темы. Государственная политика России в области улучшения структуры питания и обеспечения доступности продуктов для населения является актуальной и стратегически регулируется на правительственном уровне нормативной базой в сфере производства и потребления пищевых продуктов на основе Федерального закона РФ от 02 января 2000 г. № 29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов», а также рядом президентских и федеральных программ, региональных и областных постановлений и др.

В общей структуре питания людей молоко и молочные продукты занимают одно из важнейших мест, и связано это с тем, что молоко является источником хорошо сбалансированных и легкоусвояемых белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Однако большинство молочных продуктов обладают относительно небольшим сроком хранения. Это ограничивает возможность обеспечения полноценными молочными продуктами населения, проживающего на огромных территориях России, где развитие молочного животноводства затруднено или экономически нецелесообразно. В связи с этим производство консервов на молочной основе и сливочного масла, обладающих значительными сроками годности, решает важнейшую социальную задачу.

По данным Минсельхоза в России ежегодный объем производства сгущенных молочных консервов составляет более 800 миллионов условных банок, а сухого молока (цельного и обезжиренного) - 140-150 тыс. тонн. Производство сливочного масла находится на уровне 206 тыс. тонн.

Производство как молочных консервов, так и сливочного масла имеет стратегическое значение, более 70 лет они включены в номенклатуру продовольственных товаров, которые хранят в государственных резервах. Госрезерв отечественных продуктов, в том числе молочных, обеспечивает продовольственную независимость, являясь одной из составляющих экономической безопасности страны, отсюда и повышенные требования к качеству этих продуктов.

Одной из важнейших технологических операций, определяющих качество готового продукта и его хранимоустойчивость при производстве сгущённых молочных и молокосодержащих консервов с сахаром, является процесс кристаллизации лактозы. С увеличением объёмов производства восстановленных молокосодержащих консервов с сахаром в значительной степени повышается актуальность изучения процессов кристаллизации лактозы и создания новых методов и их аппаратурного оформления для интенсификации процессов и улучшения качества готового продукта.

В становление и развитие современных промышленных технологий и ассортимента молочных консервов существенный вклад внесли работы отечественных и зарубежных ученых: Гнездиловой А.И., Евдокимова И.А. Ки-венко С.Ф., Липатова H.H., Остроумова JI.A., Полянского К.К., Радаевой И.А., Страхова В.В., Харина С.Е., Харитонова В.Д., Храмцова А.Г., Чекулае-вой J1.B. ., P.Waistra, N.King, H.Muldor и др.

Производство сливочного масла связано с решением таких же задач, что и производство молочных консервов - повышение качества готового продукта, увеличение сроков годности, интенсификация процесса маслообразования на основе разработки новых методов производства сливочного масла.

Огромный вклад в развитие отечественного маслоделия внесли работы российских ученых: Асейкина Р.П., Белоусова А.П., Вергелесова В.М., Виноградова A.A., Вышемирского Ф.А., Гуляева-Зайцева С.С., Казанского М.М., Кука Г.А., Суркова В.Д., Твердохлеб Г.В., Фиалкова А.Н. и многих других.

В настоящее время значительную долю рынка занимают молокосодер-жащие консервы общего назначения, в которых молочный жир замещен различными видами растительных жиров. Аналогичная тенденция наблюдается и на рынке сливочного масла. Варьирование соотношением молочного и растительного сырья позволяет создавать качественно новые продукты с заданными медико-биологическими, физико-химическими, технологическими и потребительскими свойствами. В связи с этим улучшение качества, пролонгирование сроков годности, разработка новых методов производства продуктов с комбинированным жировым составом является одной из актуальных задач.

Целью настоящей работы является развитие теоретических основ процессов кристаллизации, создание поточных энерго и ресурсосберегающих способов кристаллизации лактозы и молочного жира и практическая реализация этих способов в аппаратурно-технологических схемах производства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и последовательно реализованы следующие задачи:

- провести анализ теоретических положений кристаллизации и определить направления интенсификации процесса;

- теоретически обосновать возможность поточной кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

- разработать конструкцию пластинчатого скребкового теплообменника и исследовать процесс кристаллизации лактозы при производстве лактозосодержащих продуктов;

- разработать способ поточной кристаллизации лактозы в молочных и мо-локосодержащих консервах с сахаром при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

- проанализировать кинетику распыливания и кристаллообразования при впрыскивании перегретого лактозосодержащего продукта в вакуум-камеру;

- провести теоретические исследования образования кристаллов лактозы в замкнутом объёме капли лактозосодержащего продукта при распыливании его в вакуум-камере;

- разработать способ поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах;

- разработать комбинированный способ производства сливочного масла, основанный на кристаллизации молочного жира при контактом охлаждении высокожирных сливок;

- разработать промышленные технологические схемы и их аппаратурное оформление для реализации поточных способов кристаллизации лактозы и молочного жира в производственных условиях.

Научная концепция - интенсификация процессов кристаллизации на основе теоретических исследований и разработанных способов и оборудования для поточной кристаллизации лактозы и молочного жира при производстве молочных продуктов.

Научная новизна:

- сформулированы принципы и выработана концепция поточных способов кристаллизации лактозы и молочного жира;

- теоретически обоснована возможность интенсификации процесса кристаллизации лактозы при охлаждении локтозосодержащих продуктов в потоке;

- выявлены закономерности истечения сгущённого молока с сахаром через струйный смеситель при впрыскивании в поток взвеси затравки;

- доказана возможность направленного терморегулирования прошедшей предварительную кристаллизацию сгущенной сыворотки перед подачей её на сушку без значительного изменения гранулометрического состава кристаллов лактозы;

- проведён теоретический анализ кристаллизации лактозы в лактозосо-держащих продуктах при впрыскивании в вакуум-камеру;

- выявлена кинетика кристаллизации лактозы в замкнутом объеме капли лактозосодержащего продукта при интенсивном гидродинамическом воздействии;

- установлены зависимости образования масляных зерен при контактном охлаждении высокожирных сливок от изменения тепловых и гидродинамических параметров проведения процесса маслообразования.

Практическая значимость и реализация результатов:

- разработан способ поточной кристаллизации лактозы в лактозосодержа-щих продуктах при охлаждении в пластинчатом скребковом теплообменнике;

- разработан способ поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозо-содержащих продуктах при впрыскивании в вакуум-камеру;

- разработан способ производства сливочного масла при контактном охлаждении высокожирных сливок;

- разработаны и реализованы технологические схемы и аппаратурное оформление для поточной кристаллизации лактозы в производстве сгущенного молока с сахаром (внедрены в производство установки марки А1-ООЧ производительностью 2500 и 5000 кг/ч);

- разработаны и реализованы технологические схемы и аппаратурное оформление для поточной кристаллизации лактозы при распыливании сгущенного молока с сахаром или сгущенной сыворотки в вакууме (внедрена в производство установка марки А1-ОСМ-Ю производительностью 10000 кг/ч);

- разработаны и реализованы технологические схемы и аппаратурное оформление для производства сливочного масла при контактном охлаждении высокожирных сливок (внедрена в производство установка марки А1-ОМН-1,0 производительностью 1000 кг/ч).

Основные положения, выносимые на защиту:

- основные положения, принципы и концепция интенсификации процессов кристаллизации в технологиях производства молочных продуктов;

- теоретические и практические аспекты поточной кристаллизации лактозы в сгущенных молочных и молокосодержащих консервах;

- аналитические исследования зародышеобразования кристаллов лактозы в замкнутом объеме капли при интенсивном гидродинамическом воздействии;

- особенности поточной кристаллизации лактозы в сгущенной сыворотке и насыщенных растворах лактозного сиропа;

- основные закономерности и гидродинамика процесса образования масляных зерен при контактном охлаждении высокожирных сливок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и получили одобрение на конференциях и семинарах различного уровня: Международная научно-практическая конференция «Современные достижения биотехнологии», (Ставрополь, 2011г.); Научно-практическая конференция «Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности» (Воронеж, 2010г.); II Международная научно-практическая конференция «Новое в технологии и технике пищевых производств» (Воронеж, 2010г.); Научно-практический семинар "Реальные мембранные нано-технологии в молочной промышленности" (Ставрополь, 2009г.); Научно-практическая конференция "Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания" (Воронеж, 2008г); Российская конференция с международным участием "Ионный перенос в органических и неорганических мембранах" (Туапсе, 2008г.); Всероссийская научно-практическая конференция "Функциональные молочные продукты - залог здоровья нации" (Адлер, 2007г.); Научно-практическая конференция "Современные аспекты молочного дела в России" (Вологда, 2007г.); Международный научно-практический семинар "Современные направления переработки сыворотки" (Ставрополь, 2006г.); Международный научно-практический семинар "Алгоритм повышения конкурентоспособности молочных продуктов - союз науки и практики" (Минск, 2005г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 55 печатных работ, в том числе: 2 монографии, 15 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 30 - в научных трудах институтов, материалах научных чтений, семинаров, конференций и специализированных журналах; получено 8 авторских свидетельств и патентов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, анализа состояния проблемы, методологии исследований, результатов теоретических и экспериментальных исследований, реализации промышленных аппаратурно-технологических схем, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 292 страницах текста, содержит: 75 таблиц, 96 рисунков, 365 литературных источников.

Выводы

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований для молочной отрасли разработаны энерго и ресурсосберегающие поточные кристаллизационные процессы и их аппаратурное оформление^для производства лактозосодержащих продуктов и масла;

2. Разработан новый способ поточной кристаллизации лактозы в молочных и молокосодержащих консервах с сахаром, а также лактозосодержащих продуктах (сгущённая сыворотка и лактозный сироп) при охлаждении в пластинчатом скребковом теплоообменнике;

3. Теоретически обоснована возможность поточной кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром при охлаждении в двухсекционном пластинчатом скребковом теплоообменнике, снабжённом дисковым обработником роторно-пульсационного типа и струйным смесителем для непрерывной подачи в продукт затравки;

4. Экспериментально определена температура массовой кристаллизации лактозы для данного продукта и подтверждена эффективность внесения затравки в поток продукта через струйный смеситель в двух вариантах: в виде взвеси пудры лактозы в растительном жире и в виде готового продукта, прошедшего кристаллизацию;

5. Теоретически установлена возможность нагрева прошедшей предварительную кристаллизацию сгущённой сыворотки перед подачей её на сушку без значительных изменений гранулометрического состава кристаллов лактозы.

6. Теоретический анализ течения жидкости в струйном смесителе позволил аналитическим путем определить коэффициент сопротивления при ламинарном течении вязкой жидкости в кольцевой щели и получить зависимости для определения давления в смесителе, коэффициента сопротивления системы конфузор - диффузор, которые с учётом давления и расхода позволяют рассчитать геометрические размеры смесителя.

7. Разработан новый способ поточной вакуум-кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах при впрыскивании их в вакуум-камеру;

8. Аналитически установлена кинетика кристаллообразования в замкнутом объёме капли лактозного сиропа при распыливании его в вакуум-камере.

9. Разработан новый комбинированный способ производства сливочного масла, основанный на кристаллизации молочного жира при контактом охлаждении высокожирных сливок. Доказана возможность устойчивого получения в процессе преобразования высокожирных сливок в масло промежуточного продукта, близкого по структуре, свойствам и назначению масляному зерну при традиционном способе производства масла.

10. Разработаны промышленные технологические схемы и их аппаратурное оформление для реализации поточных способов кристаллизации лактозы и молочного жира, изготовлены опытно-промышленные образцы установок для поточной кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром и лактозосодержащих продуктах на основе пластинчатых скребковых теплообменников, установки для поточной вакуум-кристаллизации, а также опытно-промышленный образец установки для производства сливочного масла при контактном охлаждении дестабилизированных высокожирных сливок.

1.4 Заключение

Проведённые исследования основ теории кристаллообразования позволяют рассматривать кристаллизацию лактозы и молочного жира как процессы, подчиняющиеся общим законам кристаллообразования и имеющие аналогичные факторы воздействия на них.

Анализ способов кристаллизации лактозы и молочного жира в молочных продуктах и их аппаратурного оформления ещё недостаточен, чтобы можно было дать полностью обоснованные рекомендации по интенсификации этих процессов, но основные направления уже отчетливо просматриваются.

Для кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах -это безусловно организация непрерывности этих процессов как на основе пластинчатых скребковых охладителей-кристаллизаторов, так и на основе поточных вакуум-кристаллизаторов.

Процесс производства сливочного масла, основой которого является кристаллизация молочного жира, следует проводить из высокожирных сливок таким образом, чтобы он проходил через стадию образования масляного зерна, что обусловливает получение конечного продукта по органолептическим и реологическим показателям соответствующего маслу, полученному методом сбивания.

ГЛАВА 2 МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Структура, организация, объекты и схема исследований

Структура исследований диссертационной работы включала теоретические, экспериментальные, опытно-производственные этапы и состояла из следующих основных блоков: анализ научно-технической и патентной информации по кругу изучаемых вопросов; разработка научной концепции исследований и определение методов контроля анализируемых величин: проведение комплекса исследований и анализ полученного экспериментального материала; разработка технологических схем и их аппаратурного оформления для исследуемых в диссертационной работе процессов; разработка технической и конструкторской документации на опытно-промышленные образцы установок, их изготовление и внедрение в производство. На различных этапах работы объектами исследований являлись: глицерин, парафин, сгущенные молочные продукты с сахаром, сгущенная подсырная сыворотка и лактозный сироп с разной концентрацией сухих веществ, сливки жирностью 35-К38%, высокожирные сливки, сливочное масло.

Работа выполнена в ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии (лаборатория молочных консервов), ОАО НИИ «Мир-Продмаш», ВГМА им. Н.В.Верещагина (кафедра оборудования), ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии (экспериментальный завод) в период с 1980 по 2011 гг в рамках бюджетных и хоздоговорных работ. Производственная апробация результатов и отработка технологических режимов экспериментальных и опытно-промышленных образцов установок проводилась на базе производственных организаций России и стран ближнего зарубежья.

Схема проведения исследований представлена на рис. 2.Г

Рис.2.1 Общая схема исследований

2.2 Экспериментальные установки и методы исследований

Для подтверждения теоретических предпосылок о возможности проведения процесса поточной кристаллизации лактозы и молочного жира были разработаны и изготовлены экспериментальные установки, позволившие получить исходные данные для проектирования опытно-промышленных образцов оборудования. Особое внимание было уделено исследованию пластинчатых скребковых теплообменников, выполненных на базе новой теплообменной пластины и струйному смесителю в силу того, что оба они входят в состав установки для поточной кристаллизации лактозы в лактозосодержащих продуктах и установки для производства сливочного масла при контактном способе охлаждения дестабилизированных высокожирных сливок.

2.2.1 Разработка экспериментального стенда и методика исследования работы пластинчатого скребкового теплообменника

Для исследования тепловых и гидродинамических характеристик пластинчатых скребковых теплообменников [53,54] с целью создания высокопроизводительных промышленных аппаратов был разработан и изготовлен лабораторный экспериментальный стенд, общий вид которого представлен на рис. 2.2. Схема экспериментального стенда представлена на рис. 2.3.

Он состоит из пластинчатого скребкового теплообменника 1, термостата 2, снабженного электронагревателями 3 и лопастной мешалкой 4, винтового насоса 5 марки П8-ОНБ с теристорным приводом 6, обеспечивающим подачу продукта на охлаждение в пределах от 0 до 4,0 м /ч, холодильной

Рис. 2.2 Общий вид лабораторного экспериментального стенда машины 7 марки УВ-10 производительностью 10500 ккал/час и шкафа управления 8. Для контроля за работой установка снабжена контрольно - измерительными приборами. Пластинчатый скребковый теплообменник состоит из рамы, на которой смонтирована его теплообменная часть, и привода, включающего в себя двухступенчатый редуктор и клиноременный вариатор, обеспечивающие изменение частоты вращения рабочих органов от 0,4 до 3,3 рад/с.

Рис.2.3 Схема лабораторного экспериментального стенда

1-пластинчатый скребковый теплообменник; 2- термостат; 3- электронагреватели 4- лопастная мешалка; 5- винтовой насос марки П8-ОНБ; 6- теристорный привод. 7- холодильная машина марки УВ-10; 8- шкаф управления; 9- регулирующий кран; 10- ротаметр марки РЭ-4; 11- счетчик марки ШЖУ-25-16; 12- частотомер электронно- счетный марки 43-28 с фотоэлементом.

Теплообменная часть аппарата состоит из набора теплообменных и продуктовых пластин, внутри полости продуктовых пластин расположены подвижные диски с закрепленными на них ножами. Диски закреплены на валу, соединенном с приводом аппарата.

Теплообменная часть стенда выполнена на основе экспериментальной теплообменной пластины площадью 0,229м , общий вид и схема которой представлены на рис.2.4. Теплообменная пластина сделана прямоугольной формы, состоит из двух пластин 1 и 2 толщиной по 4 мм, между которыми проложена резиновая фигурная прокладка толщиной 3,5 мм, которая вместе с пластинами образует канал для прохода охлаждающей жидкости от входного отверстия 4 к выходному 5. 1 2

Рис. 2.4 Общий вид и схема экспериментальной теплообменной пластины 1,2. Пластина толщиной 4 мм; З.Резиновая фигурная прокладка; 4. Входное отверстие; 5. Выходное отверстие; 6. Направляющие стабилизаторы; 7. Круглые шайбы; 8. Центральное отверстие пластины; 9. Термопары; 10. Проточки для проводов; 11. Трубки для вывода проводов; 12. Отверстия для продукта; 13. Датчик температуры.

Для обеспечения более равномерного омывания всей теплообменной поверхности перед отверстиями во внутренней полости пластины установлены направляющие стабилизаторы 6, а также радиально расположенные круглые шайбы 7, которые одновременно выполняют опорные функции и изготовлены из той же резины, что и прокладка. Расстояние между шайбами переменное и изменяется от 6 до 18 мм. По наружному периметру и вокруг центрального отверстия 8 пластины с расположенными между ними резиновыми прокладками скреплены винтами с потайными головками.

На теплообменной поверхности пластин со стороны охлаждающей жидкости помещены двенадцать термопар 9, расположенных радиально по четыре в ряд. Провода от термопар уложены в специальные проточки 10, залиты эпоксидной смолой и через трубки 11 выведены наружу.

Для определения передаваемого на вал теплообменника крутящего момента разработано специальное устройство, схема которого представлена на рис.2.7. Оно состоит из индуктивного преобразователя и автоматического самопишущего прибора с дифференциально- трансформаторной схемой марки ДСР1-01. Преобразователь выполнен в виде предварительно отградуированного упругого торсионного элемента 1, токосъемного устройства 2 и дифференциального индуктивного датчика, состоящего из якоря 3 и двух электромагнитных катушек 4. Торсионный элемент изготовлен в виде круглого стержня из стали 40Х и обработан согласно рекомендациям [242]. Токосъемник состоит из четырех медных колец и четырех подпружиненных медно-графитовых щеток. Измерительная часть прибора собрана на мостовой схеме. В зависимости от величины нагрузки соединенной неподвижно с торсионным элементом якорь 3 перемещается относительно катушек 4, при этом изменяется их индуктивность и данные подаются на прибор ДСР1-01. К ич

XV: Ч \ Ч \ \ЧЧ .4 а т ч^уч 14 4 4 4 4 4 4 4

-о, О

XI щ аж згв

22 к аЙ

57Г1 н

Рис. 2.5 Схема индуктивного преобразователя крутящего момента

Торсионный элемент; 2. Токосъемное устройство; 3. Якорь;

4. Электромагнитная катушка.

Лабораторный экспериментальный стенд (рис.2.3) работает следующим образом. Охлаждаемая модельная жидкость (продукт) из термостата 2 с заданной температурой винтовым насосом 5 подается в первую продуктовую камеру пластинчатого охладителя 1. По каналу, образованному вращающимся диском перемешивающего устройства и теплопередающей стенкой охлаждающей пластины, он поступает в следующую продуктовую камеру.

Пройдя таким образом весь аппарат, продукт охлаждается до конечной температуры и возвращается в термостат 2. Здесь при энергичном перемешивании он вновь нагревается до заданной начальной температуры электронагревателями 3, работающими в автоматическом режиме.

В качестве охлаждающей жидкости используется ледяная вода, получаемая в водо-охлаждающей установке УВ-10. Эта установка позволяет получить ледяную воду с температурой 0,5^-2,0 °С. Краном 9 можно регулировать подачу ледяной воды на охладитель в пределах от 0 до 6,6 м3/ч. Величина подачи ледяной воды может быть измерена или объемным способом путем заполнения мерной емкости, или ротаметром 10 марки РЭ-4 с вторичным прибором КСД-3. Время заполнения мерной емкости определяется секундомером. Величина подачи продукта на охладитель может быть определена или объемным способом, или по счетчику 11 марки ШЖУ-25-16.

Температура продукта и ледяной воды на входе и выходе из охладителя измеряется лабораторными термометрами ЛТ-4 с ценой деления 0,1°С. Кроме того, усредненное значение температуры продукта по сечению потока на входе и выходе из охладителя измеряется специально разработанным датчиком, представленным на рис.2.8. Датчик выполнен в виде крестовины, помещаемой перпендикулярно потоку, на которой расположены пять термопар, усредняющих температуру потока жидкости. Частота вращения перемешивающих дисков измеряется посредством частотомера электронно-счетного 43-28 с фотоэлементом 12.

Для снятия гидравлических характеристик охладителя на входе и выходе продукта и ледяной воды установлены образцовые манометры с различными пределами измерения.

В качестве модельной жидкости использовался глицерин марки Д-98, позволяющий получить широкий диапазон значений критериев Рейнольдса

Рис. 2.6 Датчик для измерений усредненной по сечению потока температуры

Ле) и Прандтля (Рг).

Для каждой серии опытов определяли значения теплофизических параметров модельной жидкости в исследуемом диапазоне температур. Вязкость ¡л (Па-с) и плотность р (кг/м ) определяли экспериментально, теплопроводность X [Вт/(м К)] и теплоёмкость с [Дж/(кг К)]-путем расчетов. Подача модельной жидкости в аппарат V (м /с) в рамках одного эксперимента поддерживалась постоянной. С помощью тарированного торсионного вала был измерен крутящий момент холостого хода Мхх (Нм), одинаковый для всех исследуемых частот вращения рабочих органов п, изменяющихся от 0 до 3.3 рад/с. Для каждого значения скорости измеряли: величину крутящего момента Мкр (Н м) на рабочем валу; начальную и конечную ¿"7в температуру теплоносителя, в качестве которого использовалась ледяная вода с температурой 0,5-2,0°С; начальную после каждой из теплообменных пластин 1ж2, 1ж3, 1ж4, и конечную температуру модельной жидкости; средние температуры стенок теплообменных пластин 1ст, определяя при этом коэффициент теплоотдачи а

2 2 [Вт/(м К)] между стенкой с поверхностью /*"(м ) и исследуемой жидкостью.

Каждый режим в зависимости от сходимости опытных данных повторялся не менее трёх раз. Все измерения осуществлялись при установившихся тепловых и гиродинамических режимах с последующей проверкой теплового балланса.

Таким образом, разработанный лабораторный экспериментальный стенд позволяет в широких пределах проводить тепловые и гидравлические исследования работы пластинчатых скребковых охладителей, отрабатывать конструктивные решения различных узлов, исследовать влияние геометрических параметров с целью создания гаммы современных высокопроизводительных аппаратов для охлаждения различных пищевых высоковязких жидкостей.

2.2.2 Установка для исследования процесса поточной кристаллизации лактозы при охлаждении лактозосодержащих продуктов в пластинчатом скребковом теплообменнике и методика проведения исследований

Разработана и изготовлена пилотная установка двухсекционного пластинчатого скребкового теплообменника (рис.2.7.), выполненного на базе модернизированной теплообменной пластины площадью 0,11 м . Теплообменник снабжен дисковым обработником (рис.2.8), который представляет собой аппарат роторно-пульсационного действия, состоящий из набора подвижных и неподвижных дисков, снабженных определённой формы выступами, которые при вращении подвижных дисков интенсивно воздействуют на продукт. Выступы на подвижном диске снабжены специальными проточками, что создает предпосылки для кавитационного течения жидкости в зазоре между подвижными и неподвижными дисками. Такое течение в значительной степени увеличивает гидродинамическое воздействие на обрабатываемый продукт.

Установка работает следующим образом. После вакуум-выпаривания сгущенный лактозосодержащий продукт с температурой 55-60°С, обеспечивающей гарантированное растворение лактозы, поступает в приёмный бак 1, откуда насосом 2 подается в первую секцию 4 пластинчатого скребкового охладителя 3, где охлаждается до температуры массовой кристаллизации лактозы. Далее продукт поступает в дисковый обработник 6, состоящий из набора подвижных и неподвижных дисков, проходя в зазоре между которыми продукт подвергается интенсивному механическому воздействию.

Перед подачей в дисковый обработник в поток продукта через струйный смеситель 12 насосом-дозатором 9 из бачка для приготовления затравки 8 I

Рис. 2.7. Общий вид установки впрыскивается взвесь мелкокристаллической лактозы. В струйном смесителе происходит предварительное дробление впрыскиваемой жидкости проходящим через смеситель потоком продукта, и далее капельки взвеси с затравкой дробятся и равномерно врабатываются в продукт в дисковом обработнике, что обеспечивает гарантированно равномерное распределение затравки по всему объёму, причем в виду того, что привод дискового обработника снабжен частотным преобразователем, можно менять интенсивность механической обработки, оказывая таким образом влияние на размер кристаллов. э

Рис. 2.8 Схема дискового обработника с визуализацией дисков

Следует отметить, что пилотная установка может быть использована как для поточной кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром, так и для поточной кристаллизации лактозы в сгущенной молочной сыворотке. В первом случае в качестве затравки предлагается использовать пудру лактозы и вносить её в продукт с расплавленным жиром, при этом струйный смеситель и дисковый обработник обеспечат мелкодисперсное распределение жира и пудры лактозы по всему объёму продута. Количество лактозы во взвеси рассчитывается исходя из производительности установки.

Во втором случае в качестве затравки предлагается использовать до 1,52,0% готовой, прошедшей кристаллизацию охлажденной сыворотки. После обработника продут поступает во вторую секцию охладителя, где охлаждается до конечной температуры, и перед подачей на фасовку (или на сушку) вымешивается в буферной ёмкости.

Для измерения температурных режимов работы пилотная установка снабжена термометрами сопротивления марки ТСП-0879-01, в качестве показывающего прибора использовались микропроцессорные измерители-регуляторы типа ТРМ-2 (фирма «Овен») Давление продукта и охлаждающей жидкости измерялось образцовыми манометрами с различными пределами измерений и с разделительной мембраной (на продукте). Расход продукта и охлаждающей жидкости измерялся объёмным способом путем измерения секундомером времени заполнения тарированной ёмкости.

Для осуществления отбора необходимого количества проб продукта на различных стадиях его обработки пилотная установка оснащена пробоотборниками. Пробы в ходе опытов отбирались при установившихся гидравлических и температурных режимах: после первой секции охлаждения, после дискового обработника, после выдерживателя и после второй секции охлаждения на выходе из аппарата. В пробах из первого, второго и третьего пробоотборников определялась массовая доля сухих веществ, а затем рассчитывалась массовая доля лактозы. Метод определения массовой доли сухих веществ основан на определении показателя преломления исследуемой среды с помощью рефрактометра марки ИРФ- 454 в 3-5 кратной повторности.

В пробе из четвертого пробоотборника определялся гранулометрический состав кристаллов лактозы. Для измерения размера кристаллов применялся микроскоп высокой разрешающей способности ВЮЬАЯ с иммерсионным объективом 40 крат и видео-окуляр НВ-35 с разрешением 240х320 совместно с персональным компьютером. Фактическое увеличение микроскопа составляет 400 крат. Таким образом одно деление шкалы окулярмикрометра соответствует 1,7мкм при объективе 40 крат.

Линейные размеры кристаллов лактозы в сгущенных молочных консервах с сахаром определяли при увеличении в 400 крат по методике Л.В.Чекулаевой. Средний размер кристаллов рассчитывали по формуле: с1Ср = 1па/Хп (2.1) где: п - частота кристаллов; а - линейный размер кристаллов, мкм; (1ср - среднее значение размера кристаллов лактозы, мкм.

Коэффициент однородности кристаллизации определяли по формуле Н.А.Фигуровского: где: II- коэффициент однородности; Да - предел размера кристаллов, мкм; п - частота кристаллов; V - расхождение данного размера со средним, мкм.

-Для-оценки-маесовоетикристаллизациилактозы-иепользовали-методику

Л.В. Чекулаевой. Всего делают сто измерений кристаллов и разбивают их на четыре группы. Кристаллы лактозы чаще встречаются в форме пинокоидов и ромбоидов. Величину кристалла определяют по наиболее длинной грани. По средней величине кристаллов в каждой группе и их количеству рассчитывают средний размер кристаллов лактозы. По среднему размеру кристаллов находят количество кристаллов лактозы в 1 мм3 продукта, то есть ожидаемую массовость кристаллизации ( таблица 2.1). Для расчета числа кристаллов лактозы в 1 мм3 продукта использовали предложенную К.К. Полянским зависимость:

Измерение вязкости проводилось согласно ГОСТ 27709-88, который распространяется на молочные сгущенные консервы с сахаром. Метод основан на измерении продолжительности падения шара в вязкой среде.

Для проведения измерений использовалась следующая аппаратура:

- вискозиметр Гепплера ВН-2 с погрешностью измерений ±0,5-1,0%;

- термометр стеклянный ртутный с диапазоном измерения 0-100°С и пределом допустимой погрешности ±0,2°С;

- секундомер.

Продукт с целью удаления газов нагревали до температуры 30,0 ±2,0°С, перемешивали не менее одной минуты и охлаждали до температуры 20,0 ±1,0°С, при которой измеряется вязкость. Требуемый шар подбирали в зави

2.2)

N мм3= 3,1 х Ю10 / £па3

2.3) симости от консистенции продукта с таким расчетом, чтобы время его падения находилось в диапазоне 30-120 секунд.

1. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М., «Недра», 1970-117с.

2. A.C. 1110465 (СССР). Циркуляционный охладительный кристаллизатор./ В.М. Харин, В.В.Воронцов, П.С.Баскаков, Э.В.Щербаков. Опубл. 30.08.84. Б.И. №32.

3. A.C. 1263278 (СССР). Циркуляционный вакуум-кристаллизатор./ В.М.Харин, С.Ю.Бавыкин. Опубл. 15.10.86. Б.И. №38.

4. A.C. 1337026 (СССР). Способ кристаллизации сгущенного молока и аппарат для его осуществления. / В.В.Орлов, В.А.Березко, А.А.Назаров. Опубл. 15.09.87. Б.И. №34.

5. A.C. 1671698 (СССР). Способ производства молочного сахара /

6. A.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, В.В.Рохмистров и др. Опубл. 30.10.91, Б.И. № 31.

7. A.C. 1687621 (СССР). Способ получения молочного сахара/ А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, В.В.Горшколепова. Опубл. 30.10.91, Б.И. № 40.

8. A.C. 1796679 (СССР). Способ получения молочного сахара/ А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Г.С.Варданян. Опубл. 23.02.93, Б.И. № 7.

9. A.C. 254476 (СССР). Аппарат для непрерывной кристаллизации /

10. B.А.Лельчук, МЛ.Марголин. Опубл. 17.10.69. Бюл. №32.

11. A.C. 265069 (СССР). Каскадный кристаллизатор непрерывного действия. / Н.И.Скворцова, И.А.Парфенова, В.Н.Сучкова, Н.И.Воробьев, Л.И.Юрков. Опубл. 09.03.70. Б.И. №10.

12. A.C. 359878 (СССР). Кристаллизатор. / И.С.Ермаков, В.Е.Привалов, Ю.И.Ша рецкий, П.В.Зимницкий, Л.Я.Коляндр, А.И.Сморода. Опубл. 15.05.74. Б.И. №18.

13. A.C. 589997 (СССР). Барботажный кристаллизационный аппарат / Г.И. Ефремов. Опубл. 30.01.78. Бюл. №4.

14. A.C. 745533 (СССР). Устройство для кристаллизации./ Б.П.Нечаев, Е.И.Эйдман, В.С.Островский, Е.М.Стешенко, П.Г.Нестеров. Опубл. 07.07.80. Б.И. №25.

15. A.C. 824497.(СССР). Установка для получения сливочного масла. /А.А.Виноградов, А.А.Мухин, Ю.Н.Кузьмин, В.В.Червецов, В.А.Гаврилова, Э.Г.Шендер, В.П.Головков, Ф.А.Вышемирский, В.П.Климов. Опубл. 22.12.80. Б.И. №44.

16. A.C. №140028. (СССР) Теплообменный аппарат для охлаждения в тонком слое продукта/ Виноградов A.A.

17. A.C. 1317936 (СССР). Способ кристаллизации сахара/В.М.Перелыгин, В.М. Фурсов, А.А.Милякова, А.И.Гнездилова, А.В.Мальцев.-Опубл.1987.

18. А.С.№ 1308276.(СССР) Установка для получения сливочного масла /Виноградов A.A., Червецов В.В., Шендер Э.Г., Вязьмин Ф.А., Кузьмин Ю.Н., Яшин В.К., Головков В.П., Вышемирский Ф.А., Климов В.П. Опубл. 07.05.1987. Б.И. №17.

19. Асейкин Р.П. К вопросу о флотирующей роли вихревых шнуров// Научно-технический бюллетень ленинградского института молочной промышленности. 1935, № 4.-С.27.

20. Асхабов А.М. Процессы и механизмы кристаллогенезиса. М., Наука, 1984.166 с.

21. Бажал И.Г. Интенсификация изогидрической кристаллизации при помощи принудительной рекристаллизации/ Бажал И.Г., Дзюбенко Е.П., Куреленко О.Д., Черненко В.Ф.// Журнал прикладной химии XL VI №9, 1973-с. 1973-1978.

22. Бажал И.Г. Влияние размеров кристаллов на их скорость роста и растворения./ Бажал И.Г., Дзюбенко Е.П., Требин Л.И., Гулый И.С., Мельничук Н.И // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1975. № 4-с.137-140.

23. Бакли Г. Рост кристаллов. М.: Иностранная литература, 1954-406 с.

24. Белоусов А.П. и др. Изучение полиморфизма молочного жира в связи с консистенцией масла поточного производства // Молочная промышленность, 1968. №8-с.27-31.

25. Белоусов А.П. и др. К разработке новой технологии получения масла из высокожирных сливок// Известия ВУЗов СССР. Пищевая технология. 1965. №3-с.66-70.

26. Белоусов А.П. и др. К теории отвердевания молочного жира // Молочная промышленность. 1963. № 2.

27. Белоусов А.П. и др. О полиморфных превращениях в молочном жире // Молочная промышленность. 1962. № 3.

28. Белоусов А.П. О термоустойчивости сливочного масла поточной выработки //Молочная промышленность. 1963. № 9-С.14.

29. Белоусов А.П. Физико-химическая теория сбивания масла // Молочная промышленность. 1948. № 1-е. 12.

30. Белоусов А.П. Физико-химические процессы в производстве масла сбиванием сливок. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.-263 с.

31. Белышев М.А. Влияние соударений и кинетических факторов на размер и форму кристаллов при массовой кристаллизации в циркуляционном кристаллизаторе: Автореф. дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1982-е.25 .

32. Белюстин A.B., Фридман С.С. О захвате раствора растущим кристаллом. // Кристаллография. 1968. Т. 13, Вып. 2-е.363-365.

33. Бертрозов О.И. Интенсификация технологии молочного сахара: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Углич, 1990-е. 18.

34. Бертрозов О.И. Влияние режимов кристаллизации лактозы на эффективность процессов./ Бертрозов О.И., Черногорова A.A., Терлоев Х.Ю. // Молочная промышленность. 1986. № 5-С.16-19.

35. Благова Е.В., Куранова И.П. и др. Влияние низкомолекулярных добавок на кристаллизацию ß-глюкозидазы. // Кристаллография. 1996. Т. 41, № 5-С.948-953.

36. Блинова Н.П. Влияние поверхностно-активных примесей на устойчивость пересыщенных растворов и размер получаемых кристаллов./ Блинова Н.П:, Матусевич J1.H., Постников В.А. // Теоретические основы химической технологии. 1972. Т.VI, № 2-е. 169-175.

37. Бородин В.А. Распыливание жидкостей/ Бородин В.А., Дитякин Ю.Ф., Клячко В.А., Якунин В.И.// М., «Машиностроение». 1967-262 с.

38. Брызган М.И. и др. Установка для выработки масла. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. 1973. № 2-С.З-11.

39. Быченко И.Б. Анализ кинетики кристаллизации лактозы из пересыщенных растворов./ Быченко И.Б., Таран Н.Г., Тадулев Б.А. // Молочная промышленность. 1975. № 3-С.23-25.

40. Быченко И.Б. Исследование кинетики кристаллизации лактозы./ Быченко И.Б., Таран Н.Г., Тадулев Б.А. // Молочная промышленность. 1971. № 11-е.13-16.

41. Быченко И.Б. Скорость кристаллизации лактозы в зависимости от пересыщения раствора, температуры и перемешивания./ Быченко И.Б., Таран Н.Г., Тадулев Б.А. // Молочная промышленность. 1975. № 12-С.21-23.

42. Вайнштейн Б.К. Современная кристаллография. М., «Наука», 1980. т. 3 -407с.

43. Варданян Г.С. Малоотходная технология рафинированного молочного сахара.: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М., 1987. 18 с.

44. Варенцов В.В. Исследование кинетики кристаллизации и разработка метода расчета кристаллорастителей кристаллов игольчатой формы: Автореф. дис. канд. техн. наук. Иваново, 1975. - 25 с.

45. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятности и её инженерные приложения. М. Высшая школа, 2000.-480 с.

46. Вергелесов В.М. Влияние полиморфизма в молочном жире на структуру сливочного масла // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1962.- № 4.-е. 59.

47. Вергелесов В.М. и др. Некоторые причины слоистости и крошливости сливочного масла поточной выработки // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1965.- № 5.-е. 91-95.

48. Вергелесов В.М. и др. Некоторые причины слоистости и крошливости сливочного масла поточной выработки // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1965.- № 5.-е. 91-95.

49. Вергелесов В.М. и др. О кремообразующей способности сливочного масла // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1964.- № 1.-е. 87-95.

50. Вергелесов В.М. и др. Полиморфные превращения в некоторых жирах и жировых основах маргарина // Изв. вузов СССР. Пищевая технология.- 1965.-№ 5.-е. 50-55.

51. Вергелесов В.М. и др. Полиморфные превращения в некоторых природных жирах сложного глицеридного состава // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1963.- № 6.-е. 48-54.

52. Вергелесов В.М. и др. Процесс вторичного структурообразования при поточном производстве масла // Молочная промышленность. 1964. - № 4. -с.11-15.

53. Вергелесов В.М. Изучение основных закономерностей кристаллизации молочного жира и их влияние на формирование структуры сливочного масла // Автореф. дисс. канд. техн. наук., Ереван, 1973. 30с.

54. Виленкина JI.B. Разработка расчетно-теоретических методов анализа процессов кристаллизации малорастворимых веществ: Автореф. дисс. канд. техн. наук.-М., 1989.-21 с.

55. Виноградов A.A. Сравнительная оценка скребковых теплообменников /Молочная промышленность- 1976, №2.

56. Виноградов A.A. «Теплообменный аппарат для охлаждения в тонком слое жидких продуктов», Авт. Свид. № 140028.

57. Виноградов A.A. Интенсивность теплообмена и расход энергии в пластинчатом охладителе скребкового типа// Молочная промышленность. -1970. -№ 7.-е 7-10.

58. Виноградов A.A. Исследования работы пластинчатого охладителя скребкового типа// Молочная промышленность. 1971. - № 7. -с. 15-18.

59. Виноградов A.A. Новое оборудование для поточного производства масла // Молочная промышленность. 1960. - № 3.

60. Витман JI.A. Распыливание жидкости форсунками. / Витман Л.А., Кацнельсон Б.Д.,Палеев И.И.// Под редакцией Кутателадзе С.С.Ш Государственное энергетическое издательство. М.-Л., 1962- 263с.

61. Влодавец И.Н. и др. Процессы структурообразования и их роль в производстве сливочного масла, выработанного поточным способом. М: 1957. - с.10-14.

62. Влодавец И.Н. О макрокинетике маслообразования// Молочная промышленность. 1952. - № 12. - с.30.

63. Волькенштейн B.C. Скоростные методы определения тепло-физических харктеристик материалов. Л.: Энергетика. 1971-144с.

64. Вуколович М.П. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара.

65. Вуколович М.П., Ривкин С.Л., Александров A.A.// Изд-во стандартов, М.,1969-54с.

66. Вульф Ю.В. Избранные работы по кристаллофизике и кристаллографии. -M.-JL: Технико-теоретическая литература, 1952. 343 с.

67. Вышемирский Ф.А и др. Маслообразователь с дифференцированным процессом преобразования высокожирных сливок // Труды ВНИИМС. 1972.- вып. IX. с.40-46.

68. Вышемирский Ф.А и др. Оборудование для производства сливочного масла во Франции. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. - 1976. - 21с.

69. Вышемирский Ф.А и др. Оборудование для производства сливочного масла на линии «Симон Фрер». М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. - 1972.

70. Вышемирский Ф.А. и др. О некоторых особенностях структуры сливочного масла // Известия вузов СССР, «Пищевая технология», 1963, № 3.- 60-64с.

71. Вышемирский Ф.А. и др. Разработка новых способов преобразования высокожирных сливок в масло // Сборник научных трудов ВНИИМС, Новые исследования в маслоделии, Углич, 1982. с.33-45.

72. Вышемирский Ф.А. Маслоделие в России. Углич, 1998.- 589с.

73. Вышемирский Ф.А. Производство масла способом непрерывного сбивания. ЦНИИТЭИпищемаш. - 1971.

74. Вышемирский Ф.А. Разработка технологии поточного производства сливочного масла с применением охлаждения высокожирных сливок // Автореферат канд. дисс., МИНХ, 1963. 24с.

75. Вышемирский Ф.А. Технология производства масла с охлаждением высокожирных сливок в условиях вакуума// Труды ВНИИМС. 1972. - вып. XI. - с.23-29.

76. Генлейн А. Распад струи жидкости. Сб. Двигатели внутреннего сгорания/ Под редакцией Васильева СМ.// ОНТИ НКТП СССР, 1936г.

77. Герасименко A.A. Пути повышения выхода сахара в свеклосахарном производстве за счет усовершенствования отдельных стадий технологического процесса: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Киев, 1967. — 28 с.

78. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. М.: ВО Агропромиздат, 1990.-288с.

79. Гнездилова А.И. Развитие научных основ кристаллизации лактозы и сахарозы в многокомпонентных водных растворах., Диссертация докт. техн. наук, Вологда, 2000. 440с.

80. Гнездилова А.И., Кузнецова B.C., Фиалков А.Н. Исследование вязкости меласс при производстве молочного сахара. / Вологодский молочный института. Деп. в АгроНИИТЭИММП, 1988, № 9 (203)-134с.

81. Гнездилова А.И., Перелыгин В.М. Физико-химические основы мелассообразования и кристаллизации лактозы и сахарозы в водных растворах. Воронеж: издательство ВГУ, 2002. - 96 с.

82. Гнездилова А.И., Шевчук В.Б. К вопросу кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром // Развитие идей Липатова H. Н. на рубеже столетий. Научные и практические аспекты переработки молока / Москва, ВНИИ молочной промышленности. 2003. - с. 55 - 59.

83. Голубева Л.В. Научное обоснование и практическая реализация технологии повышения хранимоспособности молочных продуктов. Автореф. дисс. докт. техн. наук. Воронеж, 2002. - 48 с.

84. Голубева Л.В., Чекулаева Л.В, Полянский К.К. Хранимоспособность молочных консервов. М.: ДеЛи принт, 2001. - 115 с.

85. Горбачев C.B., Шлыков A.B. Зависимость предельного пересыщения солей от температуры и устойчивость растворов. / Журнал физической химии. -1955. Т XXIX. - Вып. 8. - с. 1396-1403.

86. Горбачев C.B., Шлыков A.B. К вопросу о поверхностном натяжении кристаллического зародыша в растворе. // Журнал физической химии. 1955. - T. XXIX. - Вып. 10. - с. 1777-1783.

87. Гордиенко П.Л. О влиянии пены и формы потока на процесс маслообразования // Молочная промышленность. 1949. - № 12. - 26-29с.

88. Гордиенко П.Л. О физических явлениях при сбивании масла// Изв. вузов СССР, Пищевая технология,- 1958.- № 5,- 136-140с.

89. Грищенко А.Д. и др. Влияние сезонных изменений содержания высоких триглицеридов в молочном жире на кинетику его кристаллизации// В кн. Международный конгресс по молочному делу.- М., 1978.- 323-324с.

90. Грищенко А.Д. Исследование кинетики агрегации жировых шариков при сбивании сливок в масло// Изв. вузов СССР. Пищевая технология. 1958. - № 4.-116-122с.

91. Грищенко А.Д. Кинематические закономерности агрегации жировых шариков // Молочная промышленность. 1966. - № 4. - 12-16с.

92. Грищенко А.Д. О кинетике маслообразования //Молочная промышленность. 1953. - № 4. - с.28-32.

93. Грищенко А.Д. Об агрегации жировых шариков в процессе сбивания сливок // Молочная промышленность. 1950. - № 6. — с.34-36.

94. Грищенко А.Д. Сливочное масло.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983,- 293с.

95. Громковский А.И., Богданчикова B.C., Клопкова Л.В. О параметрах кинетической реакции на поверхности кристаллов сахарозы при их росте. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1978. - № l.-c. 119-122.

96. Громов М.А. Теплофизические характеристики молочной сыворотки // Молочная промышленность, — 1987. — № 4. — с. 28 29.

97. Гуляев-Зайцев С.С. и др. Влияние режимов охлаждения и интенсивности механической обработки молочного жира на особенности структуры твёрдой фазы // Молочная промышленность. 1968. - № 11.

98. Гуляев-Зайцев С.С. и др. Влияние режимов охлаждения и интенсивности механической обработки молочного жира на особенности структуры твёрдой фазы //Молочная промышленность, 1968, № 11.-с.13-16.

99. Гуляев-Зайцев С.С. и др. Отвердевание молочного жира под влиянием механической обработки // Известия вузов СССР, «Пищевая технология». 1969, № 6.- 52-55с

100. Гуляев-Зайцев С.С. Развитие научных основ процессов маслообразования, интенсификации существующих и разработка новых технологий в маслоделии// Автореферат докт. диссертации.- М.: МТИММП, 1988.- 30с.

101. Гуляев-Зайцев С.С. Физико-химические основы производства масла из высокожирных сливок. — М.: Пищевая промышленность, 1974. 135с.

102. Гуляев-Зайцев С.С. и др. Кристаллизация молочного жира // Молочная промышленность. 1968. - № 8.

103. Давыдов Р.Б. и др. Основные витамины в молоке и молочных продуктах. -М.: Пищепромиздат. 1956.-23Ос.

104. Дельбеке Г. Мембранные процессы и некоторые другие физические методы. // XXI Международный конгресс. М.: Агропромиздат. - 1985. - Т. 2. -с. 218-225.

105. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В., Ягодкин В.И. Распыливание жидкостей. М: «Машиностроение», 1977.- 208с.

106. Дмитриенко А.У., Бренман С.А. Условия включения несахаров в растущие кристаллы сахара. // Сахарная промышленность. — 1992. № 5. — с. 13-15.

107. Долниковский В.И., Полянский К.К. Физико-химические свойства продуктов из молочной сыворотки, обработанной мембранным методом // Известия вузов. Пищевая технология. — 1989. — № 2. — с. 84 87.

108. Дрикер Б.Н. Физико-химические исследования в области управления процессами кристаллизации из растворов: Автореф. дис. канд. химич. наук. -Свердловск, 1974. -21 с.

109. Дьяченко П.Ф. и др. Технология молока и молочных продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1974. — 235с.

110. Евдокимов И.А. Научно-технические основы интенсивной технологии молочного сахара: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Москва, 1997. - 49 с.

111. Ересько Г.А и др. Исследование физико-химических свойств молочного жира и сливок // Труды ВНИИМС. Вып. 13. «Исследование физикохимических свойств сливок и масла». М.: Пищевая промышленность, 1973. -с.13-26.

112. Ересько Г.А и др. О некоторых показателях кристаллизации молочного жира в зависимости от скорости охлаждения// Изв. вузов СССР. Пищевая технология.- 1969.- № 14.- с. 125-128.

113. Ересько Г.А. Расчёт маслообразователей// Труды ВНИИМС, выпуск 13, М, 1973-с.90-99.

114. Жижин В.И., Княгиничев М.И., Коваленко М.С. Влияние поверхностно-активных веществ на процесс кристаллизации лактозы./ Экспресс-информация. Молочно-консервная промышленность. М.: ЦДШТГЭИММП. -1972.-№ 1. — с. 1-16.

115. Жиры растительные. // Краткая химическая энциклопедия. М.: 1963. -Т. 2.- 1086 с.

116. Заец Н.Е., Кочеров Н.И., Кубанская Д.М. Кристаллизация лактозы в творожной сывортке перед сушкой. //Молочная промышленность. — 1981. № 1. — с. 19-21.

117. Зайковский Я.С. К теории сбивания сливок и структура масла. // Молочная промышленность. 1952. - № 8. - с.28-34.

118. Зельдович Я.Б. К теории образования новой фазы. Кавитация. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1942. - Т. XII. - Вып. 11-12. -с. 525-538.

119. Зубченко A.B. К теории образования новой фазы. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1967. - № 3. - с. 118-121.

120. Зубченко A.B. Определение скорости зарождения центров кристаллизации в растворах сахарозы. // Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1965. - № 4. - с. 18-21.

121. Зубчено A.B., Харин С.Е., Левин Ю.Н. Нестационарный режим образования новой фазы в пересыщенных растворах сахарозы. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1968. - № 1.-е. 136-139.

122. Идельчик. И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М., 1960.

123. Казанский М.М. и др. Вопросы образования структуры консистенции сливочного масла в свете физико-химических изменений молочного жира // Молочная промышленность. 1960. - № 10.

124. Казанский М.М. и др. О формировании структуры консистенции сливочного масла// Изв. вузов СССР. Пищевая технология.- 1963.- № 3.-65-71с

125. Казанский М.М. Консистенция масла, выработанного поточным способом // Молочная промышленность. — 1957. № 6.

126. Казанский М.М. Физико-химические свойства масла поточной выработки // Молочная промышленность. 1959. - № 8.

127. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для ВУЗов. 12-е изд., стереотипное, доработанное. М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. - 753 с.

128. Качалова Е.А. Разработка установки с воздушным охлаждением и подогревом для кристаллизации лактозы. Автореферат дисс.канд.техн.наук.-М.,2010.- 19с.

129. Качераускис Д.В. и др. Определение реологических свойств сливочного масла. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. - 1969.-37с

130. Кивенко С.Ф., Страхов В.В. Производство сухого и сгущённого молока. М:- Пищевая промышленность, 1965.-280 с.

131. Кинг Н. Оболочки жировых шариков // Пшцепромиздат, М. 1956. 220с.

132. Клименко Б.С. Маслодельная промышленность Франции // Молочная промышленность. 1976. - № 4.

133. Климов В.П. и др. Отечественная линия A1-OJIO для производства сливочного масла способом непрерывного сбивания// труды Литовского филиала ВНИИМС. Вильнюс. - 1974. - т IX.

134. Климов В.П. Модернизированный маслообразователь// Молочная промышленность. 1978. - № 7. - с.21-28.

135. Клубович В.В., Толочко Н.К., Кондрашев В.М. Образование вторичных кристаллических зародышей в растворах. // Кристаллография. 1991. - Т. 36. -вып. 4,- с. 1039-1040.

136. Козлова О.Г. Рост и морфология кристаллов. М.: Московский университет, 1972. - 303 с.

137. Козявкин А.П., Одородько Н.И., Бобровник Л.Д. О включении примесей в кристаллы желтых Сахаров. // Сахарная промышленность. 1980. - № 2. - с. 25-26.

138. Конаныхин A.B., Кравченко Э.Ф. О применении мембранной техники в молочной промышленности. // Молочная промышленность. 1987. - № 3. - с. 41-44.

139. Красильщиков А.И. О механизме гетерогенных процессов. // Успехи химии. 1936. - Т. V.5. - Вып. 3. - с. 367-389.

140. Краснобрыжев В.Г. Исследование зарождения кристаллов на межфазной границе в растворах солей: Автореф. дис. канд. химич. наук. -М.: 1981.-21 с.

141. Крупин Г.В. и др. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности.- Л: Машиностроение.-1964.-353с.

142. Кузнецов В.Д. Кристаллы и кристаллизация. — М.: Гос. из-во технико-экономической литературы, 1953. -412 с.

143. Кузнецова B.C. Нормирование параметров мелассы и расчет рационального режима кристаллизации лактозы: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Вологда - Молочное, 1989. - 17 с.

144. Кузнецова B.C., Гнездилова А.И. Нормирование содержания лактозы в мелассе. / Вологодский молочный институт. 1988. - Деп. в АгроНИИТЭИММП, 1988, № 9 (203). - с. 134.

145. Кузьмин Ю.Н. и др. Изучение некоторых свойств сливочного масла, выработанного различными методами// Труды ВНИЭКИПродмаш. 1970.

146. Кузьмин Ю.Н. Исследование некоторых параметров процесса вакуум -маслооборудования и создание конструкции маслообразователя непрерывного действия. // Автореферат канд. диссертации. -М., 1974. 24с.

147. Кузьмин Ю.Н. К вопросу о дистабилизации молочного жира в производстве сливочного масла по способу ВНИЭКИПродмаш//Труды ВНИЭКИПродмаш. 1964.- вып. 29. - с. 15-20.

148. Кузьмин Ю.Н. Современные зарубежные маслоизготовители непрерывного действия. М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш. - 1971

149. Кук Г.А. Гидродинамическая теория маслообразования// Труды ЛИХМП. 1953. -№ 4,- 141с.

150. Кук Г.А. Процессы и аппараты молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 635с.

151. Кэйс В.М. Конвективный тепло- и массообмен-М.: Энергия, 1972. -445 с.

152. Линия А1-ОЛО производства сливочного масла. Экспресс-информация «Цельномолочная промышленность». -М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. 1975. -№4.

153. Липатов H.H. Руководство к лабораторным и практическим занятиям по курсу оборудования предприятий молочной промышленности. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 287 с.

154. Лукьянов Н.Я. и др. Оборудование предприятий молочной промышленности.-М: Пищевая промышленность.-1968.-406с.

155. Лыков A.B. Теория теплопроводности, М., Государственное издательство технико- теоретической литературы, 1952г.

156. Лыков М.В., Леончик Б.И., Распылительные сушилки. М.: -«Машиностроение», 1966. 330с

157. Мартынов A.B., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба? М., «Энергия», 1976. 152с.

158. Маслов A.M. и др. Уравнение определения производительности аппарата для непрерывного сбивания сливок в масло// Молочная промышленность.-1968,-№ 10. с.23-24.

159. Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. М.: Химия, 1968. - 304 с.

160. Матусевич J1.H. Общие закономерности массовой кристаллизации из растворов и разработка новых конструкций кристаллизаторов: Автореф. дис. докт. техн. наук. Свердловск, 1968. - 23 е.

161. Михеев М.А. Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: «Энергия», 1977.-342 с.

162. Мощинский А.И. Анализ периодической кристаллизации из растворов веществ, кристаллы которых имеют форму параллелепипеда// Журнал прикладной химии. 1996. — Т. 69. - Вып. 6. - с. 980-986.

163. Мурашова Р.Н. Исследование процессов получения сливочного масла при охлаждении высокожирных сливок в атмосфере азота// Автореферат канд. диссертации. М., 1977.

164. Никуличев П.В. Влияние технологического режима поточного производства на структуру и консистенцию масла // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1958.- № 4-С.51-56.

165. Никуличев П.В. Изучение процесса преобразования высокожирных сливок в масло// Труды ВНИИМС. 1968. - вып. VII.-c.51-53.

166. Никуличев П.В. Изыскание оптимальных условий получения масла из высокожирных сливок // Труды ВНИИМС. 1968. - вып. VII.-c.54-56.

167. Никуличев П.В. Совершенствование поточного способа производства масла// Молочная промышленность. 1960. - № 3. -с.23-26.

168. Нывлт Я. Кристаллизация из растворов. -М.: Химия, 1974. 152 с.

169. Осипов А.И. Самоорганизация и хаос. // Новое в жизни, науке, технике. Сер. Физика. № 7. - М.: Знание, 1986. - 64 с.

170. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. / Павлов К.Ф., Романков Г.Г., Носков A.A.// «Химия», 1976,551с.

171. Пат. 120061 ПНР. Способ получения сахара из сыворотки. / Groman Albert, Sikora Pawel, Skrzyper Jozef, Pawlik Stefan. Опубл. 25.10.83.

172. Пат. 2048524 РФ. Кристаллизатор / С.М. Петров. Опубл. 20.11.95. Бюл. №24.

173. Пат. 2053303 РФ. Кристаллизатор / С.М. Петров. Опубл. 27.01.96. Бюл. №5.

174. Пат. 2093584 РФ. Устройство для кристаллизации сахаросодержащего раствора / Г.В. Калашников, С.М. Петров. Опубл. 20.10.97. Бюл. № 16.

175. Пат. 246121 ГДР. Способ получения лактозы / Praul Hans. Опубл. 09.03.87, Б.И. № 5.

176. Пат. 253908 ПНР. / Способ кристаллизации лактозы / Pawlik Stefan. -Опубл. 27.05.87, Б.И. № 21.

177. Патент 2077365 (Россия) Способ пеногашения/А.И.Гнездилова, В.С.Кузнецова, В.Д.Соловьев, О.И.Топал,- Опубл.20.04.97.-Б.И.№11.

178. Патент 2102487 (Россия) Способ кристаллизации лактозы /А.И. Гнездилова, В.М. Перелыгин, О.И. Топал. Опубл. 20.01.98. - Б.И. №2.

179. Патент 2100437 (Россия) Способ кристаллизации сахара/А.И.Гнездилова, О.И.Топал, В.М.Перелыгин,- Опубл.27.12.97.-Б.И.№36.

180. Патент 2103487 (Россия) Способ кристаллизации лактозы/А.И.Гнездилова, В.М.Перелыгин,О.И.Топал,.- 0публ.20.01.98.-Б.И.№2.

181. Патент 2105067 (Россия) Способ кристаллизации сахара/А.И.Гнездилова, О.И.Топал, В.М.Перелыгин.- Опубл.20.02.98.-Б.И.№5.

182. Патент 2130076 (Россия) Способ кристаллизации лактозы /А.И. Гнездилова, О.И. Топал, В.М. Перелыгин. Опубл. 10.05.99. - Б.И. №13.

183. Патент № 2374324. Способ кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром / Гнездилова А.И., Виноградова Ю.В., Червецов В.В., Бурыкина И.М. 2009. - Бюл. № 33.

184. Перелыгин В.М. Гнездилова А.И. Влияние примесей на продолжительность индукционных периодов при кристаллизации сахарозы и лактозы // Хранение и переработка сельхозсырья, N3, 2001, с.38-40.

185. Петров С.М., Полянский К.К. Повышение качества кристаллической лактозы. // Молочная промышленность. // 1994. №5. - с. 25-26.

186. Петровский В.А. О составе зародышей. // Кристаллография. 1994. - Т. 38.-№ 1,-с. 170-176.

187. Пичманова Б., Мергл М., Свобода М. Достижения в области техники и технологии переработки вторичного сырья молочной промышленности./ Обзорная информация. Обзор. Прага: Пищепромышленная информация. — 1980.-75 с.

188. Подгорнова Н.М., Петров С.М., Перелыгин В.М., Горбуличев A.B. Воздействие поверхностно-активных веществ на рост осцилирующих кристаллов сахара. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1999. - № 4. - с. 48-50.

189. Познер Е. Индукционный период кристаллизации из пересыщенных растворов. // Журнал физической химии. 1939. - T. XIII. - Вып. 7. - с. 889895.

190. Полянский К.К. и др. Совершенствование процессов сушки молочного сахара. М.: АгроНИИТЭИММП, 1992. - 40 с.

191. Полянский К.К. Кристаллизация лактозы в присутствии хлорида натрия. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1984. - № 3. - с. 109-110.

192. Полянский К.К., Шестов А.Г. Кристаллизация лактозы: физико-химические основы. Воронеж: ВГУ, 1995. - 184с.

193. Полянский К.К., Шестов А.Г. Математическое моделирование кристаллизации лактозы в технологии молочных продуктов. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1984. - № 4. - с. 50-54.

194. Полянский К.К., Шестов А.Г. Физико-химия молочного сахара // Изв. ВУЗов, Пищевая технология. 1978. - №2. - 58-61 с.

195. Попов В.Д. Основы теории тепло- и массообмена при кристаллизации сахарозы. М: «Пищевая промышленность», 1973. -320 с.

196. Попов В.Д., Терентьев Ю.А., Гончаренко Б.Н. Теплофизические свойства кристаллов сахара. Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1966, №1, с. 127-129.

197. Попов В.Д., Терентьев Ю.А., Гончаренко Б.Н. Теплофизические свойства кристаллов сахара. Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1966, №1,

198. Постников В.А. Исследование кристаллизации во взвешенном слое: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Б.М., 1962. - 24 с.

199. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. - 431 с.

200. Равич Г.Б. и др. Фазовая структура триглицеридов. -М.: Изд. АН СССР, 1952,- с.89-92.

201. Ребиндер П.А. и др. Физико-механическая механика дисперсных структур в химической технологии. В кн. «Теоретические основы химической технологии». М.: 1972. т. VI. № 6. - с.872-879.

202. Ремизов Г.П., Перелыгин В.М., Гнездилова. Физико-химические свойства растворов сахарозы в присутствии некоторых хлоридов // Журнал физической химии. 1978. Т.52. - N10. - с. 2711.

203. Роганов В.Р. и др. Обработка экспериментальных данных. Пенза, ПГУ,2007.-171с.

204. Рогинский С.З. Кинетика роста кристаллов. // Журнал физической химии. 1939. - Т. XIII. - вып. 8. - с. 1040-1052.

205. Ростроса Н.К. Технология молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность. 1973.-232с.

206. Сборник технологических инструкций по производству молочного сахара. Углич, 1981. - 40 с.

207. Силин П.М. Технология сахара.- М.: Пищевая промышленность,-1967.-624с.

208. Силина Н.П. Мелассообразование в свеклосахарном производстве: Автореф. дис. докт. техн. наук. М., 1973. - 42 с.

209. Сиренко С.И. Исследование процесса кристаллообразования в сахарных растворах и разработка кристаллогенератора утфельного вакуум-аппарата непрерывного действия: Автореф. канд. техн. наук. Киев, 1970. -25 с.

210. Сирик В.И. Непрерывный метод производства масла. М.: Пищепромиздат. -1936. - 10с.

211. Слоним И.Я. Определение размера частиц по светорассеянию. // Оптика и спектроскопия. 1960. - Т. VIII. - Вып. 1.-е. 98-108.

212. Совершенствование техники и технологии сушки в молочной промышленности.: Под ред. В.Д. Харитонова./ Сб. науч. тр. Всесоюзный научно-исследов. инст-т мол. пром-ти. 1982. - 57 с.

213. Современные методы сжигания жидкого топлива. М., ВИНИТИ, 1967.-с.63.

214. Стабников В.И., Процессы и аппараты пищевых производств. /Стабников В.И.,Баранцев В.И.// М., 1983. 328с.

215. Странский И.Н., Каишев Р. К теории роста кристаллов и образование кристаллических зародышей // Успехи химии. 1939. - Т. XXI. - Вып. 4. - с. 408-465.

216. Страхов В.В. и др. Оборудование для производства сливочного масла. -М.: ЦИНИмаш. 1962. - с.25-41.

217. Страхов В.В. и др. Поточное производство сливочного масла с применением вакууммаслообразования М.: ЦНИИТИпищепром. - 1964. -19с.

218. Стрикленд-Констэбл Р.Ф. Кинетика и механизм кристаллизации. JL: Недра, 1971.-310 с.

219. Сурков В.Д. Теория кавитации и процессы сбивания масла// Молочная промышленность. 1948. - № 10. - с.28.

220. Сурков В.Д. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности. -М.: Пищепромиздат. -1962. 28с.

221. Твердохлеб Г.В. и др. Образование кристаллов молочного жира в зависимости от его химического состава и условий охлаждения/ XIX Международный конгресс по молочному делу.—М.: Пищевая промышленность, 1975. с.86-88.

222. Твердохлеб Г.В. и др. Технология молока и молочных продуктов.- М.: ВО «Агропромиздат», 1991. 463с.

223. Твердохлеб Г.В. температурные режимы при выработке масла поточным методом // Изв. вузов СССР. Пищевая технология 1965.- № 5- с.84-90.

224. Твердохлеб Г.В. Температурные режимы при выработке масла поточным методом.// Известия ВУЗов, «Пищевая технология», 1965г, №7-с.

225. Твердохлеб Г.В. Фазовые изменения молочного жира и их роль в процессе производства масла// Автореф. дисс. докт. техн. наук. М.: МИНХ им. Г.В.Плеханова. - 1962. -31с.

226. Твердохлеб Г.В., Пискун А.И., Динамика отвердевания жировой фазы сливок при зимних ступенчатых режимах подготовки их к сбиванию в масло/ Твердохлеб Г.В., Пискун А.И., Нестров В.Н.// Известия ВУЗов,, «Пищевая технология», 1977г, №4.

227. Тепел А. Химия и физика молока. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 624 с.

228. Тепло и массобмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник под общ. редакцией В.А.Григорьева и В.М.Зорина. М., Энергоиздат, 1982. 510 с.

229. Теплотехнический справочник. Под общ. ред. В.Н.Юренева и П.Д.Лебедева, М., «Энергия», т. 2, 1976. 896 с.

230. Терешин Г.П. и др. Исследование кинетики формирования структуры сливочного масла с повышенной массовой долей плазмы// Сб. научн. трудов ВНИИМС, изд. НПО «Углич», 1986.- с.33-41.

231. Технологическая инструкция по производству молочных консервов. Часть 1, 2. М.: ЦНИИТЭИММП, 1985 - 165 с.

232. Титов А.И., Влодавец И.Н., Ребиндер П.А. Процессы структурообразования в молочном жире и их значение для производства сливочного масла. «Коллоидный журнал», т. XX, №1, 1958-с.

233. Товбин М.В., Краснова С.И. Стабильность пересыщенных растворов солей. II./ Журнал физической химии. 1951. - Т. ХХУ. Вып. 2. - с. 162-169.

234. Траоре М., Тужилкин В.И., Сапронов А.Р. Кинетика зародышеобразования в растворах сахарозы. // Сахарная промышленность. -1981. -№ 10.-с. 28-30.

235. Требин Л.И., Скрипко Ю.И., Бажал И.Г. Влияние размеров кристаллов сахарозы на линейную скорость их роста и растворения. // Сахарная промышленность. - 1984. - № 6. - с. 33-35.

236. ТУ 10 РФ 1090-92. Сахар молочный. Технические условия. Углич, 1992. -25 с.

237. ТУ 10.02.927-91. Сыворотка молочная сухая. Технические условия. -Углич, 1991.-30 с.

238. Фетисов Е.А. и др. Микроэлементы молока. ЦНИИТЭЦмясомолпром, 1970.- 20с.

239. Фетисов Е.А. Статистические методы контроля качества молочной продукции. M., 1985-С.78.

240. Фиалков А.И. Определение вязкости сливок и сгущенного молока по номограмме //Молочная промышленность. — 1965. —№ 1. — С. 15.

241. Фиалков А.Н., Голубенцева И.К. Математическое описание процессов кристаллизации лактозы в водных растворах // Труды Вологодского молочного института. 1972. - Вып.4. — с. 124-134.

242. Физическая энциклопедия / A.M. Прохоров, A.M. Бонч-Бруевич, A.C. Воронин-Романов и др.; Под. ред. A.M. Бонч-Бруевич. М.: Советская энциклопедия, 1990.-703с.

243. Филатов Ю.Н. Современные направления в области распылительной сушки молочной сыворотки. / Обзорная информация. Маслодельная и сыродельная промышленность. М.: ЦНИИТЭИММП. - 1979. - 26 с.

244. Фольмер М. Кинетика образования новой фазы- М.: Наука, 1986. 208 с.

245. Фролов Л.Б. «Измерение крутящего момента».-М., Энергия, 1967- 79с.

246. Хамский Е.В. Кристаллизация в химической промышленности. М.: Химия, 1979.-342 с.

247. Хамский Е.В. Кристаллизация из растворов. Л.: Наука, 1967. - 150 с.

248. Хамский Е.В. Пересыщенные растворы. Л.: Наука, 1975. - 100 е.

249. Харин В.М. Исследование кинетики массовой кристаллизации из растворов: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Воронеж, 1979. - 28 с.

250. Харин В.М. К теории кристаллизации сахара. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1975. - № 2. - с. 129-136.

251. Харин В.М. Метод расчета кинетических параметров массовой кристаллизации из растворов. // Теоретические основы химической технологии. 1975. - T. IX. № 1. - с. 31-39.

252. Харин В.М. О кинетике массовой кристаллизации из пересыщенных растворов. // Коллоидный журнал. 1974. - T. XXXIV. - № 2. - с. 313-317.

253. Харин В.М., Жарков А.Л. Исследование роста и растворения кристаллов сахарозы. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1974. - № 4. - с. 121-123.

254. Харин В.М., Жарков А.Л. О роли конвективного массообмена в процессах роста и растворения кристаллов сахарозы. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1975. - № 4. - с. 133-136.

255. Харин В.М., Жарков А.Л., Тонких В.А. О влиянии стесненности движения кристаллов на межфазный массообмен в процессах массовой кристаллизации. // Теоретические основы химической технологии. 1977. - Т. XI. -№ 1.-е. 22-27.

256. Харин С.Е., Добромирова В.Ф., Харин В.М. Исследование кристаллизации сахарозы в присутствии СаС12 и KN03 // Сахарная промышленность. 1972. - № 9. - с. 21-23.

257. Харин С.Е., Зубченко A.B., Левин Ю.Н. Кинетика фазовых переходов в пересыщенных растворах сахарозы. // Коллоидный журнал. 1969. - T. XXXI. -№ 1. — с. 147-152.

258. Харитонов В.Д. Двухстадийная сушка молочных продуктов. М.: Агропромиздат, 1986. -215 с.

259. Харитонов В.Д., Грановский В.Я., Левераш В.И. Пути повышения эффективности сушки молочных продуктов. / Обзорная информация. Молочная промышленность. М.: АгроНИИТЭИММП, 1986. - 32 с.

260. Харитонов В.Д., Крадинов В.Н., Грановский П.В. Использование распылительных установок, снабженных вибрационными конвективными сушилками. // Молочная промышленность. 1978. - № 12. - с. 9-11.

261. Холпанов Л.П. Самоорганизация и динамический хаос. // Теоретические основы химической технологии. 1998. - Т. 32. - № 4. - с. 355-368.

262. Хониг И.Е. Принципы технологии сахара. М.: Пищевая промышленность, 1961. - 616 с.

263. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А. Интенсивная технология молочного сахара.

264. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. М.: Агропромиздат, 1990. - 240с.

265. Храмцов А.Г. Молочный сахар. М., ВО «Агропромиздат», 1987. - 224с

266. Храмцов А.Г., Василисин C.B. Справочник мастера по промышленной переработке молочной сыворотки. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.- 172 с.

267. Храмцов А.Г., Давыдянц Л.Е., Нестеренко П.Г. Современные способы сушки творожной сыворотки./ Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИММП, 1990. - 45 с.

268. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Варданян Г.С., Терновой А.И., Узденов P.A. Перспективы переработки соленой сыворотки на молочный сахар с применением электродиализа. // Молочная промышленность. 1986. - № 8. -с. 10-12.

269. Храмцов А.Г., Заец Н.Е. Производство сухой подсырной сыворотки. М.: ЦНИИТЭИММП, 1975. - 26 с.

270. Храмцов А.Г., Рохмистров В.В. Производство молочного сахара. 2-е изд. -М.: Агропромиздат, 1991. - 126 с.

271. Ципес Н.Д. Линия поточного производства сливочного масла производительностью 600 кг/ч. М.: ЦИНТИпищепром. - 1967.

272. Чарный. И.А. Учет потерь энергии при радиальном движении вязкой жидкости между двумя параллельными дисками. «Вестник инженеров „ и техников», №3, 1935, с. 165.

273. Чекулаева Л.В. Практикум по технологии молочных консервов. — Л.: Учебное пособие, 1975. — 54 с.

274. Чекулаева Л.В., Чекулаев Н.М. Сгущенные молочные консервы. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 264 с.

275. Чекулаева Л.В., Чекулаев Н.М., Куропаткина Г.И. Внесение затравки в сгущенное молоко с сахаром при вакуумном охлаждении // Молочная промышленность, 1961, N2. с.41-42.

276. Чепелевецкий М.Л. Скрытые периоды кристаллизации и уравнение скорости образования зародышей кристаллов. // Журнал физической химии. -1939.-Т. XIII.-Вып. 5.-с. 561-571.

277. Червецов В.В. Конструктивные особенности поточного охладителя-кристаллизатора лактозы на основе скребкового теплообменника /Червецов

278. B.В. //Сборник материалов международного научно-практического семинара. Современные направления переработки сыворотки, г. Ставрополь. 2006г. с. 157.

279. Червецов В.В. Кристаллизация лактозы / Червецов В.В. //Молочная промышленность, № 11, 2008г. с. 72-73.

280. Червецов В.В. Поточная кристаллизация как основа интенсификации процессов при производстве молочных продуктов /Червецов В.В., Сергеев

281. C.Ю., Яковлева Т.А. //Материалы конференции "Ионный перенос в органических и неорганических мембранах". Туапсе. 2008г.

282. Червецов В.В. Поточный охладитель-кристаллизатор /Червецов В.В., Виноградов A.A., Сергеев С.Ю., Яковлева Т.А. //Молочная промышленность, № 1,2008г.-с. 50-51.

283. Червецов В.В. Процессы и методы переработки молочной сыворотки /Червецов В.В., Евдокимов И.А., Яковлева Т.А. Сергеев С.Ю. //Переработка молока № 12,2007г.------------- ----------------------------

284. Чернов. A.A. Слоисто-спиральный рост. // Успехи химии. 1961. - Т. LXXIII. - вып. 2. - с. 308-317.

285. Чубик И.А., Маслов A.M. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов, М., «Пищевая промышленность», 1970-с.

286. Чугаев P.P. Гидравлика. «Энергия», Ленинградское отд., 1970, 551с.

287. Чудиновский. А.Ф. Тепло-физические характеристики дисперсионных материалов. М., Госиздат физ-мат. лит., 1962-456с.

288. Шестов А.Г., Дольниковский В.И., Полянский К.К. Кинетика роста кристаллов альфа-лактозы в вертикальном конусе. // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1988. - № 2. - с. 89-92.

289. Шестов А.Г., Полянский К.К. Кинетика зародышеобразования в растворах. // Теор. основы хим. технологии. 1978. - T. XII. - № 1.-е. 22-28.

290. Шестов А.Г., Полянский К.К. Кинетика роста кристаллов альфа-лактозы. // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1976. - № 2. - с. 22-24.

291. Шестов А.Г., Полянский К.К. Метод исследования кинетики роста кристаллов альфа-лактозы. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. — 1976. -№ 1.-е. 147-149.

292. Шестов А.Г., Полянский К.К. Развитие физико-химических основ кристаллизации лактозы. // Физико-химические основы пищевых и химических производств.: Тезисы докл. Всерос. науч.-практ. конф. Воронеж, 1996.-е. 39.

293. Шестов А.Г., Фомин Н.Г., Полянский К.К., Каплун В.Е. Новый критерий метастабильности пересыщенных растворов. // Теор. основы хим. технологии. 1979.-T. XIII.-№ 1.-е. 30-34.

294. Шиллер Г.Г., Кравченко Э.Ф., Барабашова В.В. и др. Безотходный способ производства молочного сахара. // Молочная промышленность. 1990. - № 8. -с. 41-42.

295. Шириков В.Ф. и др. Математическая статистика.-М.-Колос, 2009.-c.480. 1969, 54с.

296. Шлыков A.B., Горбачев C.B. Исследование кристаллизации солей из пересыщенных водных растворов. // Журнал физической химии. — 1955. Т. XXIX. - Вып. 4. - с. 607-614.

297. Шумская Э.Е., Попов В.Д., Сиренко С.И. О влиянии готовой кристаллической поверхности на скорость кристаллообразования сахарозы. // Известия ВУЗов, Пищевая технология. 1972. - № 6. - с. 155-158.

298. Ястржембский A.C. Техническая термодинамика. M.-JL, Государственное энергетическое издательство, 1967. 494 с.

299. Accorsi С.A. Änderungen der Wachstumsgeschwindigkeit durch modifizierte Kristallmorphologie // Zuckerind. 1985. - 110. - N 6. - S. 489-493.

300. Amond Parallel Heated Channels, 2d Propulsion Joint Specialist Conf., Colorado AVI Publ. Co. 1970.

301. B.N.Webl, E.O.Whitier. Byproducts from Milk, 2. Aufl. Westport/Connekticut: Bennema P. Theory and experiment for crystal growth from solution: Implication for industrial crystallization. //J. Dairy Sei. 1976. -V. 8. -N 1. -P. 85-91.

302. Bhargava A., Jelen P. Lactose solubility and crystal growth as affected by mineral impurities. //J. Food Sei. 1996. -V. 61.-N 1. - P. - 180-184.

303. Boller F. Butterungsanlagen sur Herstikung von Sauerrahmund Süssrahmbutter// «Die Österreichische Milchwirtschaft». 1960. - №20. - 392-394 S.

304. Brown D.J., K.A. and F. Boysan. Crystal growth measurement and modeling of fluid flow in a crystallizer. // Zuckerind. 1992. - V. 117.-N 1. P. 35-39.

305. Bubnik Z., Kadlec P. Sucrose crustals shape factors. // Zuckerind. 1992. - V. 117.-N 5.-P. 345-350.

306. C.A.BanKston, W.L.Sibbit and V.J.S'Kogkund. Stability of Gas Flow Distribution Comm. 1972. Vol. 37. N0. 11. p. 3664-3668.

307. Cecilia P.B., Librado G.R., Mayade G.O. Estudio de un agente tenso activo cubano y su efecto sobre la velocidad de cristalización de la sacarose. // Cent. Rev. Min. educ. super Rep. Cuba. 1984. - 11.-N l.-S. 121-132.

308. De Man I.M. Butter consistency and butterfat crystallization// Milchwissenschaft. 1960. - №9/ - 450-453c.

309. De Man I.M. Esfahrungen mit der Kontisuierlichen Butterherstllung nach Cherry -Burrell// Milchwirtschaft. 1959. - № 1. - 2-6 S.

310. Edwardo D. La dextrana en al desarrollo del cristal de sacarosa. // AT AC, 1981.-40.-N l.-p. 34-39.

311. Eisenreich L. Die Entwicrlung der Butterherstellung im letzten Jahrzehnt// Milchwissenschaftliche Berichte. 1960. - 2/3. - 219-221 S.

312. Fernandez-Martin F. Properties of Vilh and Milk concentrates I.Heat capacity. Journal of Dairy Research, 1972, V. 39, №1, h. 65-73.

313. Grimsey I.M., Herrington T.M. The formation of inclusions in sucrose crystals. //Int. Sugar J. 1994.-V. 96.-N 1152.-P. 504-514.

314. Heffels S.K., Jong E.J. Modelling Sucrose Crystals Growth.// Zuckerind. -1988. 133. -N 9. - S. 781-786.

315. Heffels S.K., Jong E.J., Sinke D.J. Growth rate of small sucrose crystals at 700C.//Zuckerind. 1987,-V. 112.-N 6.-P. 511-518.

316. I.S.Pasternak and W.N.Canvin. Turbulent Heat and Mass Transfer from Stationary Particles. Can. J. Chem. Eng., vol. 38, pp. 35-42, 1960.

317. Jelen P., Coulter S.T. Effects of certain salts and other whey substances on the growth of lactose crystals. // J. Food Sei. 1973. - V. 38. - N 7. - P. 1186-1189.

318. Jonsson H. Andersson R. Study of the crystallization behaviour of butterfat with pulse MR. Milchwissenschaft. - 1976. - № 10. - 593-598c.

319. K.E.Spells/ The thermal Conductivities of Some Biological Fluids. Physics in Keenen K. 25 Jaare Fertschritt in der Rehmbehand lungs - und Butteraitechnir// Die Melkerel-Zeitung Welt der Milch. - 1971. № 41. - 1274-1282 S.

320. King N. The theory of churning// Dairy Science Abstracts. 1953. - V15. -№8. - 590-596c.

321. Konrad H., Rambke K. Physikalisch Eiggenschaften flüssigtr Milch produckte, Nahrung, 1971, Bd. 15, № 3, s. 269-277.

322. Kreveld A. van., Michaels A.S. Measurement of crystal growth a-lactose.// J. Dairy Sei. 1965. - V. 48. - N 3. - P. 259-265.

323. L.Riedel. Kalorimetrische Untersuchengen über dasGefrieren von Eikler und Eigelb Kältechnik, 1957, Bd. 9, N 11, s. 342-345.

324. Li Lin, Guo Siynan, Li Bing. Study on the hydrodynamic problems in the crystal growth from solution. // J.S. China Univ. Technol. Natur. Sei. 1996. - 24. -N 6. - c. 25-29.

325. Lin L., Siguan G., Bing L. Study on the hydrodynamic problems in the crystal growth from solution. // J. S. China Univ. Technol. Natur. Sei. 1996. - V. 24. -N 6.-P. 25-29.

326. Man De I.M. Butter Consistency and butterfat cristallizaition "Milcawissanscnaft", 1969, № 9,- 450-453S.

327. Mantovani G. Growth and morphology of the sucrose crystal. // Int. Sugar J. -1991. V. 93. - N 1106. - P. 23-32.

328. Marshall W. Atomiration and shray drying. Chemical Engineering Progress Monography Serves, № 2? 1954.

329. Maurandi V. Correlation's between the Growth Kinetics of Sucrose Crystals and other Crystals. // Zuckerind. 1984. - 109. -N. 3.- c. 233-238.

330. Maurandi V., Mantovani G. Kinetic and technological aspects of sucrose crystallisation in super saturatedtraditional molasses. // Sucr. lelge, 1982. 101. -N 3. - p. 85-103.

331. McCabe W.L. Crystals Growth in Aqueous solutions / Industrial and Engineering Chemistry. 1929.-Vol. 21.-N2.-c. 112-119.

332. Medicine and biology, 1960, v. 5 N 2, p. 139-153.

333. MegerH., Eisenreich L. Über Einflüsse den Feltgehalt der Buttermilch und den Wassergehalf der Butter bei der kontinuierlichen Verbutterung von gesüutrtem Rahm nach dem madifiziertem Fritz Verfahren// Milchwissenschaft. - 1962. - № 1.-36 S.

334. Michaels A.S., Kreveld A. van. Influences of additives on growth rates in lactose crystals. // Neth. Milk Dairy J. 1966. - V. 20. -N 3. - P. 163-171.

335. Mohr D.W. Meuseitliche Butterungs'verfahren// Die österreichische Milchwirtschaft. 1962. - №5 - 65-70 S.

336. Mohr W. Koenen K. Dio Butter. Uildesaeim, 1958. 623S.

337. N.N. Varshney, T.R.Oyra. The effect of Temperature on the specific heat of dried Milk bady foods Austral. Journal of Dairy Technology, 1974, v. 29, N 4, p 193-197.

338. Nyvlt J, V.Vaclavu. Rate of growth of citric asid crystals //Coll. Czech. Chem. O.Krisher, Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnick, vol. 1, Springer-Verland, Berlin, 1956.

339. Pautrat C., Senotelle J., Matholouthi M. Effect of some polusaccharidic non-sugar on the rate of sucrose crystal growth. // Int. Sugar J. 1996. N 1171.1. P. 377-384.

340. Pautrat C., Senotelle J., Matholouthi M. Growth crystal sucrose at affect impurites. // Int. Sugar J. 1996. -N 137. - P. 101-109

341. Popov M. Yncercäri pemodele cu pulverirarea 61uidelor studii so ceretäri de mecanica aplicata Academia Repiblicii Populäre Romane, V. 7,№ 1, 1956.

342. Rahn O., Monr W. Der Luffgehalt der Butter. Milchwirtschaftliche Forschungen/ - 1979. - № 1. - S.2135.

343. Ridel Lio Kalorimetrische Untersuchungen Juber das Schmelzverhalten von

344. Fetten und olen. Fette seifen, Austrich, №57, 771-782, 1955.

345. Saska M. Calculated form of the sucrose crystals. // Int. Sugar J. 1983. - V. 85.-N 1017.-P. 259-261.

346. Saska M. Modelling crystallisation and inclusion formation in sucrose crystals. // Zuckerind. 1988. - V. 113. - N 3. - P. 224-229.

347. Schuls M.E. Hesuch in einer amerikanischen Butterei mit Kontinuierlicher Butterungsanlage// Milchwissenschaft. 1959. - № 1. - 6-12 S.

348. Schuls M.E. Zur technolofie der Butter// Milchwissenschaft. 1964.-№ 1.-9 S. Springs, AIAA Paper N0.66-589, 1966.

349. Stickler G. Zur maschinellen minrichtung ven Buttereien// Osterreichische Milchwirtschaft. 1974. - №22. - 409-414 S.

350. T.J.Buma, J Meerctra. The specific heat of Milk and powder and Some Related Materials -Nederland's Milk and Dairy Journal, 1969, v.23, N.2, p. 124-127.

351. The freezung Reservation of Food's, 1968, v. 2, Westport Connecticut, chapter 2, p. 26-51/

352. Tresch, Chemie Eng. Technik, 1954, 26, № 6.

353. Vaccari G., Mantovani G., Sgualdino G. Inclusion of collouring matter inside sucrose crystal in relation to spontaneous nucleation or seeding.// Zuckerind. -1990.-V. 115.-N 8.-S. 651-654.

354. Vaccari G., Mantovani G., Sgualdino G., Zefiro L. Effects of glucose and fructose on cane sugar crystal morphology. // Zuckerind. 1991. V. 116. - N 7. - S. 610-613.

355. Van Dam W., Burgers W.G. «J. Dairy Sei.» 1955,- №18.- №1,- 45c.

356. Van Hook. A. Growth rate curves of sucrose crystals.// Zuckerind. 1984. - V. 109. -N7.-P. 638-641.

357. Weis M. Atomization in high Velocity airstreams / Weis M., Worsham C.//American RocKet Society Journal, V 16, № 1-2, 1961.

358. Westfalen O. Butterungsmachinen zuz Herstellung von Sauerrahm und Süsrahmbutter// Milchwissenschaft. 1964. - № 1. - 50 S.

359. Wilsmonn W. Kontinuierliche Butterungsmachine Westfalia für Sauerrahm und Sussahm// Deutsche Wolkerei-Zeitung. 1959. - № 52/53. - 2065-2066 S.

360. Wöhr D.W., Keenen K. Die Butter. Hildesheim, 1958/ № 3.

361. Yeorge C.W. Crystals. // Sugar J., 1990. 52. -N 9. - p. 10.

362. N.N. Varshney, T.R.Oyra. The effect of Temperature on the specific heat of dried Milk bady foods Austral. Journal of Dairy Technology, 1974, v. 29, N 4, p, 193-197.

363. T.J.Buma, J Meerctra. The specific heat of Milk and powder and Some Related Materials -Nederland's Milk and Dairy Journal, 1969, v.23, N.2, p. 124-127.

364. B.N.Webl, E.O.Whitier. Byproducts from Milk, 2. Aufl. Westport/Connekticut: AVI Publ. Co. 1970.

365. C.A.BanKston, W.L.Sibbit and V.J.S'Kogkund. Stability of Gas Flow Distribution Amond Parallel Heated Channels, 2d Propulsion Joint Specialist Conf., Colorado Springs, AIAA Paper N0.66-589, 1966.

366. O.Krisher, Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnick, vol. 1, Springer-Verland, Berlin, 1956.

367. I.S.Pasternak and W.N.Canvin. Turbulent Heat and Mass Transfer from Stationary Particles. Can. J. Chem. Eng., vol. 38, pp. 35-42, 1960.

368. L.Riedel. Kalorimetrische Untersuchengen über dasGefrieren von Eikler und Eigelb Kältechnik, 1957, Bd. 9, N 11, s. 342-345.

369. K.E.Spells/ The thermal Conductivities of Some Biological Fluids. Physics in Medicine and biology, 1960, v. 5 N 2, p. 139-153.

370. The freezung Reservation of Food's, 1968, v. 2, Westport Connecticut, chapter 2, p. 26-51/

371. J.Nyvelt, V.Vaclavu. Rate of growth of citric asid crystals //Coll. Czech. Chem. Comm. 1972. Vol. 37. N0. 11. p. 3664-3668.