Введение к работе
Актуальность проблемы. Сельское хозяйство является основным производителем продуктов питания, а также сырья для перерабатывающей отрасли, выпускающей продукты питания. От качества и количества продуктов, разнообразия их ассортимента зависит здоровье, работоспособность и общее состояние человека.
Переход России к рыночной экономике кардинально изменил подход к разработке оборудования для сельскохозяйственных производителей. Промышленность настроена на рыпуск крупного оборудования и удовлетворяет потребность только крупных переработчиков мясной продукции. В настоящее время это создает много проблем для единичных производителей (фермеров); в условиях рыночной экономики выживают только те производители, которые сумели наладить на месте переработку продукции сельского хозяйства.
Ученые всего мира осуществляют поиск новых , более современных технологий обработки сельскохозяйственной продукции. Значительное место среди технологий обработки занимают электротехнологии. Так, например, копчение мясных и рыбных про- . дуктов в электростатическом поле, электросепарация семян, сушка зерна и других сельскохозяйственных продуктов в электрическом поле высокой частоты.
В свете вышеизложенного особую актуальность приобретает применение электронно-ионной технологии для обработки мясных продуктов способом копчения, которая позволяет фермеру за сравнительно небольшой промежуток времени 5-? мин. обработать мясной продукт (без учета времени на проварку и подсушку) и выпустить на рынок качественный товар.
Среди российских ученых, енєсших значительный вклад в разработку и исследование новых технологий обработки сельскохозяйственной продукции, следует указать Бородина И.Ф., Та-рушкина В.И., Косицина О.А., Рудобашту СП., Живописцева Е.Н., Изакова Ф.Я., Савушкина А.В., Ерошенко Г.П., Е-огова И.А., Курко В.И., а теоретическим исследованиям поля коронного разряда посвящены работы Верещагина И.П., Мирзабекяна Г.З., Леви-това В.И., Сергеева Ю.Г. и др.
4.
Цель работы. Разработка теоретических положении и создание новой установки для копчения мясных продуктов в коллективных (фермерских) хозяйствах, обеспечивающей эффективную обработку продукта в поле униполярного коронного разряда.
Объектом исследования является технология копчения мясных продуктов; поле коронного разряда; процесс зарядки частиц коптильного дыма (аэрозоля); процесс дымообразования; разработанная электрокоптильная установка ЭКУ-10.
Изложенная выше цель работы определила задачи исследования;
анализ существующих способов копчения и установок, применяемых для обработки мясных продуктов;
разработка технологии копчения мяса в ЭКУ-10 фермерского хозяйства;
теоретическое исследование процесса зарядки и осаждения на поверхность продукта частиц коптильного дыма (аэрозоля) и движения их в поле униполярного коронного разряда в системе электродов "ряд проводов между плоскостями;
обоснование метода расчета поля коронного разряда и проведение расчетов на его основе;
теоретические и экспериментальные исследования процесса образования коптильного дыма (как источника аэрозоля);
разработка электрокоптильной установки холодного и горячего способа копчения, реализующей предложенную электротехнологию 'копчения во внешнее области униполярного коронного разряда);
теоретическое исследование кривой видового распределения электрокоптильных установок;
создание новой шкалы типоразмеров электрокоптильных установок по переработке мясной продукции для фермеров;
обоснование расчетов генератора дыма и коптильно?5 камеры установки atty-10.
Методы исследования. Решение поставленных задач базируется на применении методов теории электрического поля, видового распределения, стандартизации, теории математическое статистики, оптической физики, теории электронно-ионное технологии, теории микробиологии мясных продуктов и др.
5.
Научная новизна:
-
Разработана новая технология электрокопчения мясных продуктов во внешней области униполярного коронного разряда.
-
Разработана новая конструкция ЭКУ для горячего и холодного способов копчения.
-
Адаптирован метод Дейча-Попкова для расчета электрического поля системы коронхирующих электродов "ряд проводов между плоскостями".
-
Предложена модель частиц коптильного дыма в виде эквивалентного эллипсоида для описания процесса зарядки частиц и организации их упорядоченного движения.
-
Применена кривая видового распределения для обоснования шкалы типоразмеров электрокоптильных установок, предназначенных для фермерских хозяйств.
Практическая ценность
Разработанные в диссертации электротехнологии копчения мясных продуктов позволили создать электрокоптильную установку ЭКУ-10, адаптировать метод Дейча-Попкова для расчета поля коронного разряда, дать классификацию этапов тления древесины при образовании коптильного дыма, организовать упорядоченное движение частиц коптильного дыма (аэрозоля) под действием сил электрического поля в системе электродов "ряд проводов между плоскостями", получить шкалу типоразмерного ряда ЭКУ.
С помощью электронно-ионноГ- технологии, применяемой для обработки мясных продуктов, возможно решение следующих задач:
сокращение времени обработки мясных продуктов;
сокращение расхода электрической энергии и древесины для образования коптильного дыма;
разработанная конструкция коптильной камеры и генератора дыма обеспечивает герметичны" процесс копчения и дымообразова ния, что позволяет улахвливать выброс отработанной дымовоз-душной смеси;
полученная шкала типоразмерного ряда ЭКУ по производительности может служить обоснованием для создания таких установок серийно.
6.
Реализация результатов работы Предложенная технология копчения и установка ЭКУ-IX внедрены и используются для копчения мясных продуктов в Открытом акционерном обществе - колбасны;" завод "Отрадное" с экономическим эффектом 3 тыс,руб. в год от одной установки (в ценах 1998 года).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-методическом семинаре энергетического факультета МГАУ им. В.П.Горячкина (в 1997 г.) и на конференции посвященной памяти академика В.П.Горячкина (в 1998 г.).
На защиту выносится:
-
Электронно-ионная технология копчения мясных продуктов.
-
Применение теории процесса осаждения частиц коптильного дыма (аэрозоля) в коптильной камере.
-
Адаптированный метод Дейча-Попкова для расчета электрическо го поля в системе электродов "ряд проводов между плоскостями" .
-
Характеристики параметров электрического копчения (температурные режимы дымообразования, критерии прокопченноети, концентрация веществ коптильного дыма, расстояние между коро-нирующими электродами и т.д.).
-
Конструкция электрокоптильной установки ЭКУ-Ю.
-
Применение конструкции системы коронирующих электродов.
-
Шкала типоразмеров коптильных установок для фермерских хозяйств.
-
Температурные режимы образования коптильного дыма.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Она содержит S62. страниц текста, включающего 37 рисунков, Зі таблиц, списка литературы из 143 наименований и I приложения.
