Введение к работе
Актуальность работы: Создание новых продуктов питания, имеющих высокую питательную ценность и хорошие вкусовые качества является приоритетной проблемой, б Сирийской Арабской республике. 3 ассортименте продовольственных товаров, вырабатываемых пищевой промышленностью Сирии, значительное место занимают тшзвые концентраты, выпуск которых в ближайаие пять лет увеличится более, чей в 2 раза. К ним относятся сухие завтраки и эксгрудаты из зерновых культур, котсрие в настоящее Еремя экспортируется из Сирии как сырье. Большие возможности при этой имеются в Сирии по производству пищевых добавок из фруктов (виноград, абрикосы) и цитру-совкх культур (мандарины, апельсины, грейпфруты).
Для этого в настоящее время необходимо:
Во-первых, создать новые линии для получения высококачественных продуктов с использованием национальных зервовнх культур (крупа, мука и т.д.) и добавок (мандариновая'крупка, изюм, инкир, абрикос, порошок из них и др.). Во-вторых, необходимо максимально использовать энергосберегающие технологии и, в частности, использовать солнечную энергию, которая есть в Сирии в избытке.
Получение пищевых продуктов с помощью экструдвровавкя относится к новым технологиям, которые обеспечивают комплексную переработку сырья и получение высококачественных продуктов с минимальными затратами энергии.
Процесс экструзии широко используется в отраслях пивзвой промыиленности развитых стран мира.' В Сирии производство экстру-зиовных продуктов питания ограничивается пока производством пшеничных, кукурузных и других видов продуктов. Это обусловлено отсутствием автоматизированных линий и оборудования, а такче недостаточной научно-технической проработкой процессов.
Перспективным методой в получении таких продуктов является экструзиоянза обработка сырья с частичным введением лицевых национальных дабавок непосредственно в экструдируему» смесь. Однако ряд вкусовых лобавок и ароматизаторов разлагается при териомехави-ческой обрааотке в экстрударе. Вследствие этого ови не могут быть использованы в качестве компонентов экструдируемой смеси.и представляется целесообразным нанесение их в качестве добавок на экструдатов и их суаки.
При реаевии задач сушки экструдатов и тепловлажностной обработки сельскохозяйственного сырья использование солнечной энергии является перспективным и обеспечивает заметную экономию-органического топлива.
Одной аз стран мира, которая имеет большой потенциал для использования гелиотехвологий является Сирия, где поток солнечной
радиации составляет от 7...10 гДжЛм год) на горизонтальной плоскости. Отсутствие достаточно обосвованвых гелиотехвологий в Сирии ограничивает их применение. Поэтому использование солнечной энергии при производстве экструдатов является одвой из задач, решаемых в давно! диссертации.
В связи с этим актуальное заачевие приобретает создание новых видов высококачественных экструдироваавых продуктов с использованием национальных зерновых культур и пищевых добавок, применение ИК излучения и солнечной энергии, для создания новой конструкции установки по сушке экструдатов и обоснование рациональных режимов процесса.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка новых валов высококачественных экструдатов с использованием национальных зерновых культур и пищевых добавок и использовазае процесса эвструцировавия и суаки продуктов на основе применения
ИК излучения, солнечной энергии и тепловых насосов, позволяющих обосновать рациональные режимы процессов г разработать энергосберегающую установку с использованием солнечной энергии и сбросного тепла.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи :
получение новых видов экструдированных продуктов на- эсзс-ве манной и других круп, а также национальных пивевнх добавок;
изучение процесса экструзии и сушки экструдатов и влияния режимов обработки на их свойства;
определение теплофизических характеристик (Т1Х) .экструдатоЕ;
исследование спектральных и интегральных терморадиациоаных характеристик (ТРХ) экструдатов с национальным: добавками;
выбор рационального типа ИК излучателя и оптимального режима его работы;
разработка рациовальной технологии экструдирования и сушки экструдатов с использованием ИК излучения и солнечной энергии;
разработка номограмм для расчета полей энергетического облучения от блоков линейных излучателей, снабжеввых отражателями плоской и цилиндрической формы;
разработка методики инженерного расчета гелиоустановок с использованием теплового насоса и аккумулятора;
создание опытной гелиоустановки для суякв экструдатов, включающей в себя тепловой насос для использования отходящего тепла, коллектор и аккумулятор для использования солнечной энергии.
Научная новизна. Разработаны новые виды высококачественных продуктов из национальных зерновых культур (манная крупа, кукуруза и др.) и добавок (изюм - 7%, мандариновая крупка - 6*; суаеные
отходы производства абрикосового сока - 8S, апельсинового сока -7S; порошок вз фруктов я др.). Исследованы теплофизаческие и физико-механические свойства экструдатов. Определены оптические характеристики исходного сырья, разработаны графо-аналитические методики расчета полей энергетического облучения от блоков линейных ИК-излучателей с индивидуальными отражателями плоской и цилиндрической формы. Обоснованы рациональные режимы гкструдирования новых продуктов в суяки экструдатов с использованием тепла ИК излучения и солнечной энергии. Разработаны методики инженерного расчета гелиоустановок с-тепловыы насосом и аккумулятором солнечной ЭНерГВЕ.
Практическая ценность. Практическая ценность работы определяется тем, что получены новые высококачественные продукты из зерновых культур с различными добавками, отличающиеся повышенной биологической в питательной ценностью. Разработан технологический режим производства таких продуктов, на примере манной крупы с различными национальными добавками (изюмом, мандариновой крупкой, сушеными отходами производства абрикосового и апельсинового сока, порошков из соков и др.). Выбраны параметры рационального размещения излучателей ..в .сушилке вибрационного типа, изготавливаемой в настоящее время НПО "Прибор". Выполнен инженерный расчет гелиоустановки с использованием теплового насоса и аккумулятора. Разработан и изготовлгв опытный образец этой установки, на которой определены тепловые характеристики солнечного коллектора, аккумулятора и теплового насоса, необходимые для инженерных расчетов гелиоустановок. Создав ряд экспериментальных установок для исследования теплофвэических и терморадиационных характеристик пищевых продуктов.
Апробация работы. Основные результаты яиссерташонной рзбо-1ы дологены на восьмой конференции молодых ученых к специалистов, посвященной 60-летию образования МТИПП.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.
Диссертационная рзбзта выполнена на кафедре "Процессы и аппараты лицевых производств".
Структура и объем диссертация. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и прилоігний. Рзботз изложена на 254 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка, 25 таблиц и 27 графиков; список литературы включает /? наименования.