Введение к работе
Актуальность проблемы. Важнейшей задачей, стоящей перед мяс-
эй промышленностью, является обеспечение населения высококачест-
энными продуктами питания, среди которых особое место занимают
.прокопченые колбасы. Сырокопченые колбасы являются деликатесным
родуктом, который характеризуется высокой питательной ценностью
длительным сроком хранения. Высокая пищевая ценность, длитель-
зя стойкость, при.хранении- определяют объемы производства этих
родуктов как для местного потребления, так и для транспортировки
отдаленные райони. Следует, однако, отметить, что увеличение
Зьемов производства сырокопченых колбас сдерживается трудоемкос-
ью и длительностью их изготовления. - ' _
В последние годы, благодаря исследованиям Рогова И.А., Хо-эльского В.В., Слепых Г.М., Цветковой Н.Н., Шеффнера Э., Хаге-эрна В., Оппеля И. и других, разработаны пути интенсификации роизводства сырокопченых и сыровяленых колбас. Среди них следует таетить ускорение созревания фарша путем направленного использо* эния бактериальных стартовых культур, Сахаров и других добавок, экращение продолжительности сушки, а также введение в рецептуру злков сои, казеината натрил и молочной сыворотки.
Несмотря на это, производстве сырокопченых колбас является
рудоемким іфоцессом, требующим больших энергетических затрат.
Узким местом" производства сырокопченых колбас является прсц-эсс'
ушки. Длительность процесса удаления влаги снижает проигводи-
эльность сушильных камер, а постоянно растущая стоимость энерго-
эсктелвй-увеличивает себестоимость готовой продукции.- В связи с
тим снижение энергозатрат при обеспечении высокого качества го-
эвого продукта является актуальной проблемой производства зырс-
эпченши колбас - ---- - ;""";""'
Основу процесса сушки составляют внешний и внутренний массо-еренос. Анализ научно-технической информации показал, что иссле-эвзнию закономерностей массопереноса били посвящены работу, мно-их эвтороз. Большой Еклад в изучение ?,зссопереносз Енесп: А.В. аков, А.С. Гинзоург, В.В. Красников, А.В. Лыкова, К.Н. ї.-жерец-ий, -Б.С. Еабакин-.
Однако, информация об оптимизации процессов'внешнего'и внут-еннего массопереноса при сушке колбасных изделий при минимальных нергетических затратах отсутствует, отсутствуй такке сведения /
о математическом описании оптимальных процессов сушки сырокопчб ных колбас при минимальных энергозатратах. Вышеизложенное опреде ляет актуальность настоящей работы, ее цель и задачи.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы являете оптимизация режимов сушки сырокопченых колбас и минимизавд энергозатрат.
Для достижения поставленной цели требовалось:
- разработать экспериментальную установку для проведену
исследований процесса сушки в широком диапазоне параметров вог
душного потока;
изучить свойства различных веществ, характеристики которь близки к свойствам исследуемого продукта и, на этой основе, вые рать модельную среду для исследования кинетики сушки;
создать прибор для ліределения распределения влагосодержг ния по толщине колбасного батона;
исследовать влияние параметров воздушного потока и свойст продукта на процесс сушки сырокопченых колбас;
используя многофакторный анализ, разработать математичес кую модель, позволяющую рассчитывать и прогнозировать оптимальны режимы сушки; .
на основе эксергетическрго анализа разработать математи ческую модель, обеспечивающую минимизацию энергозатрат при опта мальных режимах сушки колбас.
Научная новизна. Предложена модельная среда длячйсследовани процесса сушки, свойства которой, близки к свойствам обьекта ис следования.
Изучено.влияние внешних факторов на кинетику процесса сушки Определены доминирующие факторы, позволяющие изучить закономер ности внутреннего массопереноса, а также его связь с всздействи ем внешней среды.
Разработана математическая модель, на основе которой рассчи тывайтся и прогнозируются оптимальные режимы сушки.
На базе анализа эксергий воздушных потоков разработана мате матическая модель, позволяющая минимизировать энергозатраты пр оптимальных режимах сушки сырокопченых колбас.
Разработан прибор для измерения распределения влагосодержа ния по диаметру батона.
Практическая ценность работы. На основании теоретических и ;спериментальшх- исследований создана методика инженерного рас-та процесса сушки сырокопченых колоас. Разработанная математи-ская модель позволяет оптимизировать процесс сушки сырокопченых лоас при получении продукта высокого качества.
Математическая модель, основанная на эксергетическом анализе
оцесса ооеспечивает минимизацию энергетических затрат при про-
Еодстве сырокопченых колоас.
Спроектирован и изготовлен опытный ооразец приоора для кон-оля кинетики внутреннего иэссопереноса.^
Реализация результатов работы в промышленности позволит почить экономический эффект, равный 325000 кВт*ч энергии в год я сушильной камеры емкостью &320 кг влажного продукта.
Апробация работы, основные результаты раооты изложены в че-. рех докладах, представленных на Региональную научно-техническую нференцию "Современные проолемы вентиляции и экологической >Ое-паскости промышленных.„и сельскохозяйственных "зданий."(Оанкт-тербург, 1992 г.), на Республиканскую научно-техническую кон-ренцию "Проблемы энергетики теплотехнологии в отраслях АПК, рераОэтыЕащих растительное сырье."(Москва, 1994 т.), на Между-рсдную научно-техническую конференцию "Прикладная оиотехнология пороге XXI века." (Москва, 1995 г.).
Публикации, основные положения диссертации опубликованы в 6 чатных работах.
Обьем и структура диссертации. Диссертация- изложена на 181
ранице - машинописного текста и состоит из введения, четырех
ав, выводов, списка использованной литературы ( 164 наимено-
ния) и.приложений. Работа содержит 58... рисунков,-И таблицы,
приложения.
Автор защищает. :
I. Математическую модель, описывающую внешний и внутренний
ссоперенос при 'заданных-режимах сушки.. - -.
2.' Математическую модель оптимизации параметров воздушного тока в сушильной камере.
3. Результаты экспериментальных'и аналитических исследований оптимизации режимов сушки и. минимизации энергозатрат..