Введение к работе
Актуальность работы. Объем производства сливочного масла, внрабативае-мого способом преобразования высокожирных сливок /ПВС/ составляет около 48 % от общего объема віфаботки масла в стране.
Основнім параметром, определяющим качество готового продукта и степень использования исходного сырья при оптимальном уровне производитель-. ности оборудования и энергозатрат в процессе производства, является содер-нание влаги в сливочном масле.
Управление параметром влажности сливочного масла на основе лабораторного анализа приводит к отклонениям от нормированного значения, которое составляют + 1,5 "% влаги для крестьянского и + 3,0 % влаги для бутербродного масла. С учетом проб продукта на анализ это обусловливает потери исходного сырья и приводит к производству продукции нестандартной по компонентному составу. Отмеченное обуславливает необходимость экспрессного определения влажности с целью оперативного управления технологическим процессом по стабилизации параметра влажности.
Отсутствие рсиенир по данному вопросу определяется тем, что имевшиеся попытки стабилизации параметра влажности готового продукта только по отклонениям влажности выеокожирных сливок /ВЕС/ на стадии сепарирования не получили промин" -иного подтпергдения. Это обусловлено с одной стороны тем, что создание технических средств экспрессного контроля влажности ВЖС пока не может быть обеспечено суиеотвующими электрическими методами, а с другой стороны особенностями формирования влажности в технологическом процессе. Отклонения параметра влажности готового продукта могут происходить в результате совокупного влияния факторов, определяемых аппаратурным несовершенством технологического процесса на стадии нормализации и особенностями процесса і. формированию влажности на стадии маслообразования.
Использование традиционного способа стабилизации влажности по отклонению содержания влаги в готовом продукте требует разработки новых влагомет-рических систем, так как особенности технологии производства масла способом ПВС не позволяют использовать имеющиеся репения для сливочного масла, вырабатываемого способом непрерывного сбивания.
Общая цель и основные задачи исследований. Цель*) настоящей работы является решение задачи получения сливочного масла с заданным содержанием влаги в непрерывном процессе маслообразования.
Поставленная цель определила решение следующих задач:
-
Исследование и анализ агтаратурно-технологических факторов, формирующих и определяющих параметр влажности в технологическом процессе производства сливочного масла способом ПВС.
-
Комплексные исследования включающие анализ физико-химических свойств сливочного масла, его влажностннх характеристик с пельв разработки
технических средств стабилизации влажности готового продукта.
Методы исследования. При решении поставленных задач были проведены теоретические и экспериментальные исследования. Задача изучений условий формирования параметра влажности готового продукта решалась на основе представления процесса производства масла способом ПВС как совокупности действия технологических операторов сепарирования, нормализации и масло-образования. Для исследования влажностных характеристик использовали известные методы, а также разработали и применили специальные экспериментальные установки и методики. При обработке результатов экспериментальных исследований применялись известные статистические методы регрессионного анализа.
Научная новизна. Установлены основные аппаратурно-технологические факторы, определяющие параметр влажности готового продукта на стадиях нормализации и маслообразования, в технологическом процессе производства масла способом ПВС и определен уровень их влияния с учетом перераспределения ООШ и жира в выеокожирных сливках на входе в маслообразователь и появления связанной влаги на стадии маслообразования. Установлена кинетика содержания влаги в продукте на стадии маслообразования по ходу маелообра-зователя на основании которой обоснована необходимость контроля параметра влажности на выхода готового продукта кз маслообразователп.
Экспериментально установлены влажностные характеристики сливочного масла, математическое обобщешіе которых позволило определить зависимость диэлектрической проницаемости масла от содержания влаги, йодного числа и температуры. Предложена методика и количественно оценены уровни влияния йодного числа и температуры на диэлектрическую проницаемость /ДП/ масла. Установлено и оценено влияние' на ДП сливочного масла изменения агрегатного состояния молочного жира с учетом дифференцирования уровня влияния йодного числа и температуры.
Предложена и обоснована методика определения момента окончания выпаривания влаги, позволяющая повысить точность существующего метода определения влажности в сливочном масле.
Предложена структура стабилизации влажности готового продукта, включающая комплексную стабилизация с применением аппаратурно-технкческих решений и систем автоматического регулирования. Обоснованы технологические зоны и температурные режимы внесения нормализующих компонентов в структура маслообрр-эователл для стабилизации сложности готового продукта. . Практическая ценность работы. Предложено штаратурно-тсхническое решение обеспэчивавщее сшег.енис уровня возмущающих по влажности воздействии на стадии нормализации. Предложены и разработаны технические решения обеспечивающие стабилизацию влажности готового продукта как в автоматическом, .так к в операторном режимах управления. Определено влияние на
СКО при стабилизации содержания влаги периода опроса применяемых технических средств, Отраслевой лабораторией при Санкт-Петербургском технологическом институте холодильной промышленности совместно с научно-технической фирмой "Политехмвш" /г.Москва/ с использованием результатов работы и при непосредственном участии автора работы разработана влагометрическая система BACH-OI. Предложен лабораторний метод определения содержания влага в сливочном масле.
Экономический аффект от внедрения влагомера ВАСМ-01 на производстве составляет 2,02 руб на I тонну масла в ценах до 1989 года.
Апробация работа. Основные положения диссертационной работе докладывались на научно-техітческих конференциях в СПбТИХП / 1989-1994 гг./, на Республиканской конференции "Математическое моделировште и проблеми автоматизации" /г.Фрунзе, 1990г./, на Республиканской научно-технической конференции "Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевую отрасль АПК" /Киев, 1991 г./, на научных семинарах "Никропропессорниз системы управления технологическими процессами пищевой промышленности" /Киев, 1991,1992 гг/.
' Разработанная влагометрическая система BACU-0I удостоиНа Диплома Всесоюзной выставки научно-технических и производственных предприятий / Ленинград, 1990г./.
Публикации. По материалам диссертации имеется 8 публикаций и получены 2 положительных рег?ния о выдаче патента.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы из III наименований и 4 приложений. Основная часть содержит -f/5 стр.маиинописного текста, 22 таблицы, 45 рисунков.