Введение к работе
Актуальность работы. Стабильное наочшивание продовольственных ресурсов, расширение ассортимента и повышение качества выпускаемой продукции, увеличение производства порошков из растительного сырья имеет важное народнохозяйственное значение.
Значительный вклад в решение этой задачи может внести разработка и внедрение безотходной технологии по переработке сельскохозяйственного сырья и, в частности, яблок, позволяющей дополнительно получать продукцию, обогащенную витаминами, белками, пищевыми волокнами и другими компонентами повышенной биологической и пищевой ценности. Внедрение безотходных технологий способствует также решению экологической проблемы.
Яблочные выжимки являются отходами сокового производства и составляют 35-40 от массы перерабатываемых .яблок.
Одним из новых перспективных продуктов их переработки является пюре из яблочных выжимок5*, технология получения которого разработана в Могилевском технологическом институте. Указанный продукт обладает высокой студнеобразующей способностью, содержит весь комплекс биологически активных веществ исходного СЫРЬЯ и является эффективной студнеобразующей добавкой к фруктовым полуфабрикатам со слабой желирующей способностью. При необходимости из пюре яблочных выжимок возможно получение очищенного яблочного пектина и .яблочного порошка, обогащенного клетчаткой.
Для улучшения технологии производства кондитерских изделий на фруктовой основе и, в частности, мармелада, целесообразно применение порошка пюре яблочных выжимок. Поэтому получение порошка из пюре яблочных выжимок, обладающего указанными техноло-
* Прежнее название - яблочно-пектиновая паста (см. список опубликованных работ).
гическими свойствами, имеет важное практическое значение.
Из проведенного анализ.а литературных и практических данных видно, что в настоящее время применяется ряд способов получения порошков из растительного сырья, для которых характерны как преимущества, так и недостатки, оказывающие различное влияние на ка чественные показатели порошков. Как указывает D.iiund при выбор рациональной технологии "результирующее влияние последней на тот или другой продукт можно лишь предположить, но нельзя предсказат точно".
Указанные соображения свидетельствуют о том, что научно обоснованный выбор способа сушки и типа установки для производи ва яблочных порошков является актуальной и вместе с тем достаток но сложной как в аналитическом, так и в технологическом плане за дачей, которая непосредственно увязанас разработкой метода управ ления процессом сушки, обеспечивающим получение продукта требуемого качества при высоких технико-экономических показателях производства.
Цель работы и задачи исследования. Разработка научных основ выбора способа сушки и типа сушильной установки для производства пищевых порошков из растительного сырья на примере сушки пюре из яблочных выжимок. Методика выбора должна базироваться на основнь принципах технологии сушки: от изучения свойств материала как объекта сушки к обоснованию способа сушки и режима процесса, и н этой основе - к выбору серийно выпускаемой или проектированию но вой сушильной установки.
Результаты исследования процесса сушки из яблочных выжимок при выбранном способе его реализации должны быть использованы дл обоснования оптимального режима и разработки методики инженерног расчета сушильной установки.
Научная новизна. Для научного обоснования способа сушки и выбора типа сушильной установки при организации процесса сушки "новых влажных материалов" (сушка которых ранее не осуществлялась) применена методология системного анализа и современные представления искусственного интеллекта. С этой целью разработана база данных, в которой выбор типа сушильной установки увязан со свойствами продукта как объекта сушки. Построена граф-схема алгоритма соответствующего выбора.
Изучены физико-химические свойства пюре из яблочных выжимок как объекта сушки и полученного порошка.
Научно обоснованы параметры оптимального режима процесса сушки торе из яблочных выжимок в установке с виброкипящим слоем инертного материала.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
Разработана блок-схема системы автоматизированного проектирования сушильной установки (САПР ) с указанием этапов и последовательности проектирования: 1-й этап - выбор класса (типа ) проектируемой системы (способ сушки и тип установки); 11-й этап - выбор структуры проектируемой системы (проектирование сушильной установки) ; Ш-й этап - идентификация и проверка адекватности параметров проектируемой установки физической модели процесса (параметрическая оптимизация.)
На основе применения указанной выше методологии рекомендован способ сушки на инертном носителе и тип установки с виброкипящим слоем инертного материала для производства порошка пюре из яблочных выжимок.
Экспериментально установлены основные закономерности процесса сушки пюре из яблочных выжимок и разработана методика инженерного расчета сушильной установки для производства указанного порошка.
Проведены производственные испытания серийно выпускаемой сушильной установки АІ-ФМУ с виброкипящим слоем инертного материала при сушке пюре из яблочных выжимок, результаты которых использованы при разработке проектной документации: "Установка сушильная с виброкипящим слоем инертного материала АІ-ФМУ-В. Изменения к техническому заданию ( вариант применения для сушки шоре из яблочных выжимок)".
В производственных условиях Бобруйской кондитерской фабрики проверена возможность использования полученного порошка в качестве студнеобразователя в производстве формового и желейного мармелада.
Расчетная экономическая эффективность от внедрения разработанного способа сушки пюре из яблочных выжимок составляет 55,65 і руб. в год на одну сушильную установку производительностью 90 кг/ по испаренной влаге.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работа доложены на Всесоюзных научных и научно-практических конференциях а также на научной конференции в Болгарии:
"Пути совершенствования технологических процессов и оборудования для производства, хранения и транспортировки продуктов питания". Москва, МТИПП, 1984;
"Синтез и применение пищевых добавок". Могилев, МТИ, 1985;
"Разработка и совершенствование технологических процессов, машин и оборудования для производства, хранения и транспортирования продуктов питания", Москва, МТИПП, 1987;
"Проблемы индустриализации общественного питания страны". Харьков. - 1989.- С. 188.
"Десег години "Промишленна енергетика". Правец, НРБ, 1989;
"йімия пищевых веществ. Свойства и использование биополимеров в пищевых продуктах". Могилев, МТИ, 1990.
Публикации По теме диссертации опубликовано 7 работ и получе; I авторское свидетельство.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, приложений низложена на 249 страницах машинописного текста, включая 34 рисунка, II таблиц и 83 страницы приложений. Список литературы содержит 245 наименований.