Введение к работе
Актуальность темы. На территории Иркугской области произрастает более 500 видов культивируемых и дикорастущих лекарственных растений, пригодных для получения пищевых и лечебных средств. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что наряду с классическим чаем, получаемым путем переработки листьев чайного китайского куста, разными народами издавна в качестве пищевых и лечебных напитков применяется чай, получаемый путем переработки других лекарственных растений и в отличии от классического именуемый: оздоровительный, травяной, целебный и т.п. По назначению целебный чай условно подразделяют на повседневно-бытовой, профилактический, и лечебный. В свою очередь повседневно-бытовой целебный чай подразделяют на успокаивающий, тонизирующий и поливитаминный. Как показали исследования, самым большим спросом у широких кругов населения пользуются поливитаминные чаи, приготовленные в основном из плодов от 5 до 10 видов культивируемых и дикорастущих лекарственных растений.
Перевод сельскохозяйственного производства на рыночные отношения приведет к тому, что доля электроэнергии в себестоимости производства продукции значительно возрастет. Поэтому поиск новых принципов, методов, способов и средств энергосбережения в процессах переработки культивируемых и дикорастущих лекарственных растений в электротехнологии целебного чая является весьма актуальным.
Наиболее результативный путь в этом поиске - разработка технологий и технических средств, базирующихся на использовании комбинированных методов тепло и массообмена и особенно на использовании комбинации техногенной и природной энергии.
Классическим примером применения комбинации техногенной и ігриродной энергии является использование прерывного ИК облучения. Исследованиями доказано, что применение прерывного ИК облучения позволяет не только сократить расход энергии, но и значительно повысить качество готовой продукции. Еще больший эффект можно получить от применения управляемого прерывного ИК облучения в процессах термообработки растительного сырья.
Цель работы — Обеспечить снижение, по сравнению с применяемыми технологиями, энергозатрат в процессах сушки плодов лекарственных растений путем управления прерывны ИК облучением.
Задачи исследований:
- обосновать закономерность управления прерывным ИК облучением в технологии сушки плодов лекарственных растений;
- исследовать терморадиационные характеристики некоторых плодов
лекарственных растений;
на основании терморадиационных и теплофизических
характеристик плодов лекарственных растений разработать и испытать
энергосберегающие электротехнические средства, реализующие режим
управления прерывным ИК облучением в процессах сушки
растительного сырья.
- провести широкую производственную проверку разработанной
энергосберегающей электротехнологии поливитаминного чая и дать
технико-экономическое подтверждение ее эффективности.
Объект исследования. Методы и средства энергосбережения в процессах сушки лекарственных растений ИК облучением.
Методы исследования В работе применён метод математического анализа для выбора закона регулирования по управлению прерывным ИК облучением с использованием ряда Маклорена. При обработке экспериментальных исследований применяли методы статистической обработки, которые помогали способсгвовать решению поставленных задач.
Соответствие поливитаминного чая требованиям нормативных документов по составу и органолептическим показателям определялись специальным центром, аккредитованным в системе «ГОСТ Р».
Научная новизна:
экспериментально-теоретически обоснованы параметры режимов управления прерывным ИК облучением в процессах сушки лекарственных растений, позволяющие экономить энергию и повышать качество продуктов;
выбран закон регулирования по управлению прерывным ИК облучением, учитывающий геометрические, электрофизические и другие характеристики лекарственных растений;
определены терморадиационные характеристики некоторых плодов лекарственных растений в ИК диапазоне электромагнитного излучения;
разработан метод определения постоянной времени нагрева плодов лекарственных растений по их геометрическим и теплофизическим параметрам;
- создан комплекс электротехнических средств, обеспечивающих
реализацию режимов управления прерывным ИК облучением в процессах
сушки лекарственных растений.
Практическая ценность. Предложенный метод управления прерывным ИК облучением позволяет уменьшить энергозатраты в процессах сушки лекарственных растений и повысить содержание
витаминов в готовом продукте. Разработанные электротехнические средства по управлению прерывным ИК облучением, благодаря их совместимости с широко распространёнными микропроцессорами и микро ЭВМ, открывают путь к созданию систем автоматической оптимизации процессов сушки лекарственных растений и получению лекарственных средств с программно- заданным составом активно действующих веществ.
Внедрение результатов работы. Результаты исследований использованы и внедрены на мини заводе по производству целебного чая, созданном при ИрГСХА в 1993г. При сотрудничестве с Восточно-Сибирским центром стандартизации и метрологии и Иркутским областным центром Госэпидемнадзора утверждены технические условия на производство «Чая Байкальского» (ТУ-9191 -001 -0492916-94).
Результаты выполненных научных исследований использованы в технологии получения поливитаминного чая из плодов шиповника, боярышника, моркови, рябины, черники, черёмухи. Биохимический анализ и клинические испытания поливитаминного чая проведены в Иркутском городском центре народной медицины.
Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на
факультете электрификации и автоматизации Иркутской государственной
сельскохозяйственной академии, используются в курсах
«Электротехнология» и «Электрооборудование для переработки сельскохозяйственного сырья».
На защиту выносятся:
теоретические и экспериментальные исследования режимов управления прерывным ИК облучением в процессах сушки плодов лекарственных растений;
терморадиационные характеристики некоторых плодов лекарственных растений;
закон регулирования по управлению прерывным ИК облучением в процессах сушки лекарственных растений;
комплекс электротехнических средств, обеспечивающих реализацию режимов управления прерывным ИК облучением.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях Иркутской ГСХА (1997-2000г.). В полном объеме диссертационная работа докладывалась на совместном заседании специальных кафедр энерготехнологического факультета КрасГАУ в 1999г., а также на расширенном заседании кафедры «Электропривода и электрических машин» ИрГСХА в 2000г.
Результаты исследований получили высокую оценку на выставках «Урожай-98» (диплом-1 степени), «Урожай-99» (диплом), «Наука, образование, новые технологии-2000» (диплом).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе два приоритетных решения на выдачу патента .
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы из 119 наименований, приложений. Изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка и 17 таблиц.
