Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования 12
1.1 Существующие технологии копчения сельскохозяйственной продукции. Классификация способов копчения 12
1.2 Технология копченых рыбных продуктов 13
1.2.1 Рыба горячего копчения 14
1.2.2 Рыба холодного копчения
1.3 Перспективы использования электронно-ионной технологии 17
1.4 Физическая сущность дымового (традиционного) копчения 21
1.4.1 Требования, предъявляемые к дымовоздушной смеси 21
1.4.2 Химический состав дыма 23
1.4.3 Кинетическая теория коптильного дыма 25
1.4.4 О движении частиц дыма 27
1.4.5 Испарение дисперсной фазы - частиц и капель 31
1.4.6 Коагуляция дыма 32
1.4.7 Дисперсионная среда коптильного дыма 35
1.4.8 Процесс диффузии коптильных веществ дыма с поверхности рыбы в ее мышечные ткани 37
1.5 Теоретический анализ процесса электрокопчения 38
1.5.1 Зарядка частиц в электрическом поле коронного разряда 39
1.5.2 Движение заряженных частиц к продукту 40
1.5.3 Осаждение и проникновение заряженных частиц в продукт 43
1.6 Гипотеза двойной функции зарядного устройства (осаждение крупных частиц и зарядка мелкодисперсной части аэрозоля дыма)
1.7 Обзор установок электрокопчения 50
1.8 Существующие способы очистки коптильного дыма и их анализ 51
1.9 Задачи исследования
1.9.1 Выводы из анализа состояния вопроса 53
1.9.2 Постановка задач исследования 54
2.1 Определение оптимальных геометрических параметров игольчатых коронирующих электродов 55
2.2Методика расчета основных параметров коронирующей системы электрокоптилки, обеспечивающей предварительную очистку дымовоздушной смеси от крупных частиц 58
2.3Методика расчета основных параметров коронирующей системы электрокоптилки, обеспечивающей равномерное осаждение частиц
коптильного дыма по поверхности продукта копчения 60
Основные результаты и выводы по главе 2 66
ГЛАВА 3. Программы, методики и результаты экспериментальных исследований экспериментальной установки и у ЭК-1 67
3.1 Программа и методы исследований 67
3.2 Экспериментальный стенд 67
3.3 Методики экспериментальных исследований
3.3.1 Методика исследования короноразрядных систем установок 70
3.3.2 Методика измерения зависимости выходного напряжения UBbK источника высокого напряжения (ИВН) установки УЭК-1 от напряжения сети Uc 71
3.3.3 Методика исследования выходного напряжения ИВН установки УЭК-1 в зависимости от тока нагрузки (внешняя характеристика) 72
3.3.4 Методика исследования В АХ в зависимости от количества коронирующих иголок ВАХ=/(п) 72
3.3.5 Методика исследования вольтамперных характеристик в зависимости от угла наклона коронирующих электродов ВАХ=/(а) 3.4 Методика проведения исследований зависимости качества электрокопчения от режима работы установки 73
3.5 Результаты экспериментальных исследований 74
3.5.1 Результаты исследований режимов работы источника высокого напряжения ИВН 74
3.5.1.1 Результаты измерения зависимости выходного напряжения ивых ИВН установки УЭК-1 от напряжения сети Uc 75
3.5.1.2 Результаты исследования выходного напряжения ИВН УЭК-1 в зависимости от тока нагрузки (внешняя характеристика) 77
3.5.2 Результаты экспериментальных исследований вольтамперных характеристик при изменении количества коронирующих иголок ВАХ=/(п) при перпендикулярном расположении коронирующей системы 81
3.5.3 Результаты экспериментальных исследований вольтамперных характеристик при изменении угла наклона коронирующей системы 3.6 Методика исследования зависимости качества электрокопчения от режима работы установки 83
3.7 Результаты исследования зависимости качества электрокопчения от режима работы установки 84
3.7.1 Получение коптильного дыма 85
3.7.2 Подготовка рыбы к копчению 85
3.7.3 Результаты предварительной серии экспериментов 90
3.7.4 Результаты корректирующей серии экспериментов 94
3.7.5 Результаты подтверждающей серии экспериментов Основные выводы по главе 3 98
ГЛАВА 4. Расчет технико-экономической эффективности от использования опытной установки электрокопчения в производстве 100
4.1 Методика расчета технико-экономической эффективности использования опытной установки в производстве 100
4.1.1 Сметы на комплектующие материалы и изделия, расчет общей стоимости установки 100
4.1.2 Определение капитальных вложений 101
4.2 Расчет технико-экономических показателей использования разработанной становки электрокопчения 108
Выводы по главе 4 113
Выводы 114
Список литературы
- Рыба горячего копчения
- Гипотеза двойной функции зарядного устройства (осаждение крупных частиц и зарядка мелкодисперсной части аэрозоля дыма)
- Методика измерения зависимости выходного напряжения UBbK источника высокого напряжения (ИВН) установки УЭК-1 от напряжения сети Uc
- Определение капитальных вложений
Введение к работе
Актуальность темы. Анализ путей развития АПК, по которому идут страны с наиболее развитым сельским хозяйством, показывает, что это – путь индустриализации, концентрации и специализации. Данный процесс необратим, так как он развивается в направлении экономии топливно-энергетических ресурсов, повышении качества продукции, повышения общей культуры ведения сельскохозяйственного производства.
Анализ потребления рыбы и рыбопродуктов в России показывает, что доля рыбной продукции в балансе потребления продуктов россиянами увеличилась по сравнению с 1990 г. с 0,9% до 1,7% от общего потребления всех продуктов, в том числе копченой рыбы.
Одним из серьезных недостатков продуктов копчения является наличие в дыме и копченостях полициклических ароматических углеводородов, мутагенных нитрозаминов и других вредных веществ типа метанола и формальдегида которые относятся к группе канцерогенов.
При формировании коптильного дыма канцерогены, находящиеся в парообразном состоянии коагулируют, в основном, на крупные частицы аэрозоля.
Известные способы механической предварительной очистки коптильного дыма от крупных частиц не нашли широкого применения по ряду причин, одной из которых является их дороговизна.
С увеличением объемов производства рыбы и рыбопродуктов растет и потребление энергии данной отраслью. В связи с этим совершенствование новых технологий копчения рыбы с целью повышения качества продукта и снижения энергоемкости является актуальной задачей.
Одним из наиболее эффективных и перспективных технологий копчения являются технологии, основанные на использовании электрических полей, при этом сокращается время копчения и повышается качество продукта за счет интенсификации осаждения коптильного дыма на продукте копчения и предварительной электроочистки этого дыма от крупных частиц.
Известные способы электрокопчения рыбы и рыбопродуктов интенсифицируют процесс копчения, но являются энергозатратными и не предусматривают предварительную электроочистку коптильного дыма от крупных частиц, что и является сдерживающим фактором для широкого внедрения этой технологии.
Диссертационная работа посвящена теоретическому и экспериментальному изучению процессов электрокопчения рыбы и рыбопродуктов с целью снижения энергозатрат и повышения качества продукции за счет рационального распределения поля коронного разряда с предварительной электроочисткой дымовоздушной смеси от крупных частиц.
Целью работы является повышение качества и снижение энергозатрат при копчении сельскохозяйственных продуктов путем использования энергосберегающих технических средств электрокопчения на основе электронно-ионной технологии (ЭИТ).
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
- выполнить критический анализ существующих способов электрокопчения рыбы и рыбопродуктов;
- определить факторы, влияющие на распределение напряженности электрического поля, и обосновать параметры, обеспечивающие равномерное распределение частиц коптильного дыма по поверхности продукта в электрическом поле коронного разряда;
- обосновать конструкцию аппарата для электрокопчения, позволяющую осуществлять предварительную электроочистку коптильного дыма и обеспечивать равномерное осаждение его частиц по поверхности продукта;
- обосновать рациональные режимы предложенной технологии и провести экспериментальные исследования по влиянию различных факторов на эффективность (энергозатраты, качественные показатели продукта) процесса электрокопчения с предварительной очисткой коптильного дыма;
- дать технико-экономическую оценку предлагаемого метода электрокопчения рыбы и рыбопродуктов.
Объект исследования. Технологический процесс электрокопчения с предварительной очисткой коптильного дыма от крупных частиц и равномерным осаждением частиц коптильного дыма по поверхности продукта копчения.
Предмет исследования. Закономерности распределения напряженности электрического поля по высоте установки, зависимость качества продуктов копчения от конструктивных и режимных параметров установки.
Методы исследования. В работе использованы основные положения теоретических основ электротехники и технической физики, электрогазодинамики дисперсных систем, математическое и физическое моделирование, методы математической статистики.
Научную новизну представляют:
- методика обоснования аналитической зависимости параметров электрического поля коронного разряда в межэлектродном промежутке установки электрокопчения от её конструктивных элементов;
- алгоритм выбора конструктивных параметров разработанной электрокоптилки с учетом технических и технологических характеристик процесса обработки;
- методика определения рациональных режимов электрокопчения, позволяющих снизить энергозатраты процесса обработки и повысить качество получаемого продукта.
Практическую ценность работы представляют:
- метод повышения эффективности электрокопчения рыбы и рыбопродуктов, позволяющий снизить энергозатраты процесса обработки и повысить качество получаемого продукта;
- методика расчета основных конструктивных, технологических и режимных параметров установки электрокопчения в электрическом поле коронного разряда;
- техническое решение разработанной технологии электрокопчения, подтвержденное патентом РФ (патент № 88913).
Работа выполнена в соответствии с общероссийской федеральной программой «Энергоэффективная экономика» раздел «Энергоэффективность в сельском хозяйстве» (постановление Правительства РФ от 17 ноября 2001 г. № 796), приказом Минсельхоза РФ от 25 июня 2007 г. № 342 «О концепции развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025 года» и «О государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 – 2012 годы», утверждённой постановлением Правительства Российской Федерации от 14 июля 2007 г. № 446.
Реализация и внедрение результатов работы.
Опытный образец установки прошел успешные производственные испытания в ООО «Мясоперерабатывающий комбинат «Абсолют», техническое задание на разработку конструкторской документации установок различной производительности принято к исполнению в ООО «Мясоперерабатывающий комбинат «Абсолют». Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе в курсе лекций по дисциплине «Светотехника и электротехнология» в Тюменской государственной сельскохозяйственной академии и Челябинской государственной агроинженерной академии.
Апробация работы.
Основные положения и результаты работы представлялись и обсуждались на ежегодных международных научно-технических конференциях Челябинского государственного агроинженерного университета (2008-2009 гг.); Челябинской государственной агроинженерной академии (2010-2011 гг.) на научных конференциях Тюменской государственной сельскохозяйственной академии (Тюмень 2008-2011 гг.).
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Перспективным направлением повышения эффективности электрокопчения рыбы и рыбопродуктов является использование электрического поля коронного разряда, что позволяет не только снизить энергозатраты на процесс обработки, но и значительно повысить качество получаемого продукта за счет очистки коптильного дыма от крупных частиц и равномерным осаждением его частиц по поверхности продукта копчения.
2. Разработанная методика расчета основных технических и технологических параметров коронирующей системы электродов позволяет реализовывать энергоэффективные режимы электрокопчения.
3. Использование предложенной коронирующей системы электродов в опытной установке электрокопчения позволяет снизить энергозатраты и повысить качество получаемого продукта.
4. Для определения рациональных режимов электрокопчения необходимо использовать разработанную методику, которая позволяет обосновать геометрию расположения коронирующих электродов и цикличность реализуемого процесса.
Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 7 печатных работ, в том числе, две в издании по перечню ВАК и патент РФ на полезную модель.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, основных выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, 9 таблицы и 10 приложений. Список литературы, включает 104 наименования.
Рыба горячего копчения
С увеличением объемов производства рыбы и рыбопродуктов растет и потребление энергии данной отраслью. В связи с этим разработка новых технологий переработки рыбы с целью повышения качества продуктов переработки и снижения их энергоемкости является актуальной задачей.
Рассмотрим данный вопрос более подробно на примере копчения рыбы. Как правило, коптильни находятся в местах промысла рыбы, а также в потребительских центрах страны, куда рыбу доставляют в мороженном или соленом виде в специальных вагонах - ледниках.
В области переработки пищевого сырья таятся большие неиспользованные возможности, которые могли бы служить дополнительными резервами получения продовольствия. Эти резервы связаны с устранением или уменьшением таких негативных явлений, возникающих при переработке, как: убыль массы, сравнительно низкий выход, снижение биологической ценности продуктов, уменьшение активности термолабильности биологически активных соединений и др.
Однако реализовать эти возможности на основе традиционных методов чрезвычайно трудно. Дело в том, что эти методы в своем развитии приблизились к пределу совершенствования [33, 60]. Следовательно, появилась необходимость в создании новых методов копчения рыбы и других продуктов. По способу применения продуктов разложения древесины при копчении рыбы и других пищевых продуктов следует подразделять на: 1. Традиционное (дымовое) - копчение продуктами разложения древесины аэрозоля (дыма); 2. Бездымное (мокрое) - копчение продуктами разложения древесины в виде растворов (коптильная жидкость, дымовое масло, коптильный раствор и т.п.); 3. Смешанное - копчение продуктами разложения древесины в жидком и газообразном (дым) состоянии. При этом способе копчения рыба последова тельно пропитывается жидкими и газообразными продуктами разложения древе сины, т.е. применяется в сочетании дымовое и мокрое [51].
В зависимости от используемой технологии копчения различают следующие процессы:
1. Естественное копчение - осаждение продуктов разложения древесины на поверхности рыбы и проникновение их внутрь тела рыбы - осуществляется без применения специальных технических приёмов, активизирующих процесс.
2. Искусственное копчение - осаждение продуктов разложения древесины на поверхности рыбы и проникновение их внутрь тела рыбы - осуществляется с применением специальных технических приёмов, активизирующих эти процессы.
3. Комбинированное копчение (сочетание естественного и искусственного) Некоторые стадии процесса копчения осуществляются с применением специальных технических приёмов, активизирующих процессы (токи высокого напряжения и высокой частоты, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и другие технические средства).
Одним из наиболее эффективных и перспективных технологий копчения являются технологии на основе использования электрических полей.
Начало работ в области электрокопчения в нашей стране относится 1948г., когда М.И. Калитина и А.А. Калитин получили авторское свидетельство на устройство электрокопчения, а в институте общей и неорганической химии Акаде 20 мий наук СССР были проведены первые опыты по проверке способа электрокопчения [24, 47, 94]. Результаты этих опытов послужили основанием организации экспериментального цеха на Киевском рыбокомбинате. В работах этого цеха принимает участие Киевский технологический институт пищевой промышленности, а с 1951 г.-Всесоюзный научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) [47].
В результате исследований были выявлены преимущества электрокопчения, перед традиционными методами [2, 11, 98]. Осаждение дыма на поверхности продукта и его проникновения внутрь вызывает окрашивание поверхности изделия в приятные коричнево-золотистые тона, при этом продукт приобретает специфический аромат и вкус копчения, достигается бактерицидный и антиокислительный эффект. Многие под электрокопчением понимают только способ осаждения дыма или распыленной коптильной жидкости в электрическом поле, но с таким пониманием этого способа нельзя согласится, так как в процессе горячего копчения, стадии подсушивания и пропекания имеют не менее важное значение, чем стадия собственно копчения. Продолжительность первых двух стадий в обычном копчении значительно больше, чем продолжительность собственно копчения, таким образом, в процессе все три стадии играют одинаково важную роль, и выделять, какую—либо из них нет основания [99].
Под электрокопчением следует понимать такой способ копчения, при котором все три стадии процесса осуществляются с применением ЭИТ.
Преимущества электрокопчения перед традиционным копчением заключаются в следующем [69, 99]:
1. Сокращение продолжительности копчения рыбы, горячего 2...3 раза, холодного - минимум в 10 раз, что дает возможность создавать коптильные аппараты непрерывного действия и полностью механизировать процесс;
2. В связи с сокращением продолжительности копчения увеличивается выход копченой продукции, достигается значительная экономия сырья;
3. Снижение удельных энергозатрат (электрическая энергия, тепловая энергия и др.) в 1,5 и более раз.
Гипотеза двойной функции зарядного устройства (осаждение крупных частиц и зарядка мелкодисперсной части аэрозоля дыма)
В настоящее время основные тенденции развития копчения проявляются в разработке и внедрении экологически безопасных технологических процессов и оборудования [87]. Экологические аспекты копчения связаны с уменьшением выбросов из коптильного оборудования. Повышения безопасности копченых продуктов для здоровья человека обусловлено уменьшением в них количества канцерогенных соединений.
В коптильном дыме содержание канцерогенных веществ высокое, поэтому копчение традиционными способами приводит к загрязнению ими обрабатываемых изделий. Прежде всего, это относится к таким составляющим древесного дыма, как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и нитрозамины. Количество ПАУ в пищевых продуктах характеризуется содержанием 3,4 бенза-пирена, канцерогенная активность которого больше, чем у других представителей этой группы соединений, поэтому он является индикатором кацерогенности, а количество ниразамина - содержанием нитрозодиметиламина (НДМА) [80]. Показатели безопасности пищевых продуктов и их нормы включены в Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Предельно допустимое содержание нитрозаминов в копченых продуктах составляет Змкг/кг; бензапирена - 1 мкг/кг.
Введение ограничения по содержанию канцерогенных соединений в копченых продуктах требует от производителей пересмотра существующих технологий изготовления копченой продукции и быстрого перехода на международные стандарты, рассматривающие копчение, прежде всего как способ придания копченым продуктам слабовыраженных вкуса и аромата.
С целью предварительной очистки дыма от смол в конструкциях современных дымогенераторов предусматриваются соответствующие устройства (водяная завеса, металлическая стружка, фильтр из насадки - колец Рашига, слой опилок и электростатическая очистка дыма) [87, 90, 91].
Очистка дыма водой заключается в следующем: поток дыма из камеры сгорания опилок направляется по центральной трубе вниз, ударяется о зеркало воды, вытесняет воду из-под торца трубы, входит в колено и вновь ударяется о зеркало воды. В пространстве удара дыма о воду и вытеснения воды дымом происходит завихрение и образование мелких брызг воды. При этом частицы сажи, золы и смолы переходят в воду. Проточная вода уносит легкие частицы сажи и золы, а тяжелые частицы смолы оседают на дно и периодически (раз в сутки) удаляются в специальную емкость [16, 40]. При данном способе очистки дыма есть ряд недостатков. Это следующие недостатки большие удельные энергозатраты расходуются на то, чтоб протянуть дым через "водяную завесу" т. к. дым, проходя через нее, преодолевает большое аэродинамическое сопротивление, а уменьшить аэродинамическое сопротивление нет возможности, так же дым, проходя через воду, увлажняется и при этом в течение всего процесса копчения идет непрерывный расход воды.
Для того чтобы уменьшить выброс вредных компонентов в атмосферу применяют каталитическое дожигание на алюминиевых контактах при 350 - 500 С. Способ очистки дыма заключается в следующем: коптильный дым проходит через катализатор (при холодном копчение температура 350 С и объемная скорость потока 20 тыс. ч-1, а при горячем копчение - соответственно 500С и 1500 ч-1) вредные компоненты дыма сгорают на контактах и токсичность дыма уменьшается [16, 92, 99].
Данный способ очистки дыма пригоден только для отходящих дымовых газов, а это значит, что он не может применяться для предварительной очистки дыма и не может защитить продукт от вредных компонентов. Следовательно, данный способ очистки может применяться только с каким-то из методов предварительной очистки дыма, чтобы снизить канцерогенность готового продукта, а это связано с дополнительными удельными энергозатратами, что тоже нежелательно.
Нами предлагается электростатический способ очистки дыма от вредных компонентов. Данный способ позволит нам не только очищать дым от вредных компонентов, но и заряжать дым, т.е. применить электрокопчение.
Сущность электростатического способа очистки дыма заключается в следующем. Дым из дымогенератора попадает в резко неравномерное электростатическое поле, которое создается коронирующим (активным) электродом и положительно заряженной пластиной (осадительный электрод). Как результат максимальной напряженности электрического поля у активного электрода возникает корона, в зоне которой происходит интенсивная ионизация компонентов коптильного дыма. В качестве коронирующего электрода выбираем отрицательный электрод, так как подвижность отрицательных ионов больше, чем положительных. Образованные в зоне короны ионы адсорбируются на частицах дыма, сообщая им заряд, под действием которого они приобретают направленное движение в электрическом поле. В результате зарядки вредные компоненты коптильного дыма осаждаются [16, 53] на осадительном электроде, а остальные компоненты продолжают свое движение и осаждаются на продукте. Условно разобьем весь процесс на две зоны. Первая зона это зона зарядки дыма и осаждение вредных компонентов на осадительном электроде, вторая зона это зона заряда и осаждения компонентов коптильного дыма на продукте.
Методика измерения зависимости выходного напряжения UBbK источника высокого напряжения (ИВН) установки УЭК-1 от напряжения сети Uc
Анализ В АХ, представленных на рисунке 3.12, показывает, что при увеличении угла наклона коронирующей системы, ток короны уменьшается. Так, например, при напряжении 25 кВ, ток короны уменьшается в 2 раза при увеличении угла наклона коронирующей системы а=30. На основании полученных результатов было принято решение - в опытной коптильной установке предусмотреть изменение угла наклона к вертикальной оси коронирующих электродов. Все дальнейшие эксперименты, связанные с определением режима работы, проводились
на опытной установке с отклонением коронирующих электродов от вертикали на 30.
Для определения влияния режима работы установки на качество электрокопчения были проведены эксперименты по копчению рыбы (скумбрия) на опытной установке, согласно разработанной методике, которая включает в себя три серии по четыре эксперимента для различных режимов работы экспериментальной коптильной установки.
Получение коптильного дыма: осуществляется на основании общей технологической инструкции. Требование общей технологической инструкции представлены в Приложении 1.
Подготовка рыбы к копчению: осуществляется на основании общей технологической инструкции, которая представлена в Приложении 2.
Предварительная серия экспериментов обеспечила: - подтверждение теоретического обоснования режима работы установки электрокопчения с предварительной очисткой коптильного дыма; - экспериментально выявление режима работы установки электрокопчения, обеспечивающий равномерное осаждение коптильного дыма по поверхности тушки рыбы; - соответствие продукта копчения ГОСТ 11482-96 «Рыба холодного копчения. Технические условия» [29].
Корректирующая серия экспериментов обеспечила: - корректировку технологического процесса в части подготовки рыбы к копчению на соответствие Техническим условиям по массовой доле поваренной соли в мясе рыбы и влажности согласно ГОСТ 11482-96 «Рыба холодного копче ния»; - повторение режима работы установки электрокопчения, обеспечивающего равномерное осаждения коптильного дыма по поверхности тушки рыбы; - повторение режима работы установки электрокопчения с параллельным расположением системы коронирующих электродов; - проверка на соответствие результатов копчения ГОСТ 11482-96 «Рыба холодного копчения. Технические условия».
Подтверждающая серия экспериментов обеспечила: - подтверждение равномерного осаждение коптильного дыма по поверхности тушки рыбы с предварительной очисткой коптильного дыма от крупных частиц при угле наклона коронирующей системы 30 ; - подтверждение соответствия продукта копчения ГОСТ 11482-96 «Рыба холодного копчения. Технические условия», СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» [81].
Проведение экспериментов предполагается для трех вариантов режимов электрокопчения по четыре эксперимента: - режим без подачи напряжения на коронирующую систему электрокоптил ки (традиционное естественное копчение); - электрокопчение в повторно-кратковременных режимах, рекомендованных заводом изготовителем УЭК-1; - при параллельном расположении коронирующей системы электродов; режим электрокопчения с расположением коронирующих электродов под углом а= 30.
В процессе копчения осуществлялся контроль температуры и влажности в коптильной камере. Для этого использовался прибор термогигрометр, датчик которого располагался внутри камеры. Термогигрометр, соединенный с датчиком электрическим шнуром, находился вне коптильной камеры. После копчения рыба вывешивалась в холодильник на 48 часов для обеспечения диффундирования коптильных компонентов в мышечные и жировые ткани рыбы.
По истечению времени тушки рыбы заворачивались в бумагу для выпечки, укладывались в картонную коробку и отправлялись в исследовательскую лабораторию на экспертизу.
Для генерации технологического дыма применена древесина березы (без коры) с добавлением 10% древесины ольхи, применяются опилки с рекомендованной влажностью 40-50 % [88, 89], дым генерируется эндотермическим способом дымогенератором от УЭК-1 путём поддержания температуры горения древесины от внешнего источника тепловой энергии. Перемещение дыма от дымогенератора в коптильную камеру обеспечено по гофрированному дымопроводу.
Определение капитальных вложений
Приведенные затраты - показатель сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, применяемый при выборе лучшего из вариантов решения технических и хозяйственных задач [70]. Приведенные затраты найдем по выражению [23, 70]: ЗП = СС+ЕН-К (4.12) где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений. 3. Расчет энергоемкости
Энергоёмкость - величина потребления энергии и (или) топлива на основные и вспомогательные технологические процессы изготовления продукции, выполнение работ, оказание услуг на базе заданной технологической системы [23]: 3H = J (4.13) " готов где Пготов - количество готовой продукции, кг. Количество готовой продукции найдем по формуле: 105 Пготов = П-Т. (4.14) где П - средняя достижимая готовность продукции, кг/час; Т - рассматриваемое время копчения, час; к - коэффициент, учитывающий получение товарной продукции. 4. Расчет прибыли (условно-годовой экономии) от использования проектируемого варианта установки электрокопчения: Эг = (ІСГ - ПЙо„) Ц3 - (С1 - С?) + Д, (4.15) П проект готов - количество готовой продукции при использовании проектируемого варианта, кг; Промов - количество готовой продукции при использовании базового варианта, кг; С проект f с - себестоимость применения установки электрокопчения в проекти руемом варианте, руб; Cf 3 - себестоимость применения установки электрокопчения в базовом варианте, руб; Дд - дополнительный доход за счет сокращения времени копчения. Достигает 2.. .5 % при рациональном использовании дымогенератора; Ц3 - стоимость продукции, руб/кг. д,оп = соз - gCo7 - п о.) ц3 (4.16) 106 5. Расчет чистой прибыли: Чистая прибыль - часть балансовой прибыли предприятия, остающаяся в его распоряжении после уплаты налогов, сборов, отчислений, обязательных платежей в бюджет [23, 70]. ПР Э.-Н (4.17) где Hjjp - налог на прибыль, руб. Н=ЭГ-5=Е (4-18) "Р г 100 где Ннал - норма налогообложения прибыли, %. 6. Определение срока окупаемости капитальных вложений Срок окупаемости капитальных вложений (инвестиций), необходимых для осуществления проекта определяется как отношение капитальных вложений к приросту годовой прибыли [23, 70]: т»=й 4Л9 где К - капитальные вложения на реализацию проекта, руб.; 7. Определение коэффициента экономической эффективности капитальных вложений Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений определяется как отношение прироста прибыли к капитальным вложениям [23]: Э0 = (4.20) 8. Определение интегрального экономического эффекта (чистого дисконтированного дохода)
Чистый дисконтированный доход (ЧДД, NPV, NetPresentValue) - сумма ожидаемого потока платежей, приведенная к стоимости на настоящий момент времени. Чаще всего ЧДД рассчитывается при оценке экономической эффективности инвестиций для потоков будущих платежей [23, 103]. ЧДД определим по формуле [103]: где t - 1-ый, 2-ой, 3-ий и т.д. год получения прибыли в пределах принятого горизонта расчета. Kt - капитальные вложения на t-м шаге расчета, руб. Rt - результаты, достигаемые на t-м шаге расчета (реализации проекта), руб. R формируется как выручка (нетто) от продажи (реализации) продукции (за минусом налога на добавленную стоимость, акцизов и аналогичных обязательных платежей). 3t - затраты, осуществляемые на t-м шаге расчета, руб. Затраты 3t включают в себя инвестиции, произведенные в t-м году 3lt и текущие затраты 32t- В текущие затраты 32t включают: затраты на сырье и материалы, топливо, электроэнергию, заработную плату с отчислениями на социальные нужды, амортизацию и другие расходы. Т - горизонт расчета, лет (месяцев); Е - норма дисконта (норма дохода на капитал), доли единицы. 9. Определение индекса доходности инвестиций
Индекс доходности (индекс рентабельности, Profitabilitylndex, PI) - показатель, отражающий эффективность инвестиционного проекта. Индекс доходности равен отношению настоящей стоимости денежных потоков к первоначальным затратам на проект, сумме инвестиций, направленных на его реализацию [23]. Индекс доходности (ИД) проекта позволяет определить, сможет ли текущий доход от проекта покрыть капитальные вложения в него [23]. Он рассчитывается по формуле [75]:
Расчет технико-экономических показателей использования опытной установки электрокопчения проводился на основе технологии электрокопчения скумбрии холодного копчения. Цена на рыбу в расчетах была принята по данным на 2011 год. В таблице 4.3 представлены исходные данные для расчета технико-экономических показателей использования установок электрокопчения.
