Введение к работе
Актуальность работы. Проблема производства продуктов литания, обладающих высокой пищевой ценностью и стабильностью при их хранении с использованием эффективных материале- и энергосберегающих технологий н оборудования, является в настоящее лреад одной из важнейших.
В полной мере это относится и к консервированным пищевым продуктам из плодов и ягод, в частности к сокам, кулажам и виноматеризлам, потребление которых во всем мире растет: они обладают приятными органолептичесюшн свойствами, высоким содержанием витаминов, микроэлементов и других полезных для здоровья компонентов.
Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что существующая технология и оборудование по переработке виноградного сока до сих пор не гарантируют получение готовой продукции высокого качества стабильной в течение необходимого срока хранения.
Учитывая то обстоятельство, что процесс кристаллизации протекает в две независящие одна от другой стадии: первая - образование зародышей кристаллизации, вторая - рост-кристаллов, в последнее время особый интерес вызывает идея ускоренного выпадения кристаллов винного камня из виноградного сока путем внесеїия в него в качестве центров кристаллизации диоксида углерода.
Кристаллы диоксида углерода, внесенного в сок в твердом или жидком виде, выполняют роль затравки.
Впервые идея использования С02 для детартрацни соков и виномаїериалов была предложена и разработана во Всероссийском научно-исследовательском институте консервной и овощесушильной промышленности (ВНИИКОП).
Поскольку при С02-детартрацни происходят тепло- и массообменные процессы, то особое внимание должно быть сосредоточено на интенсификации этих процессов. В настоящее время высокую практическую значимость приобрели разработки Российского заочного института текстильной и легкой промышленности (РосЗИТЛП) в области тепломассо-обменкых аппаратов с вращающимся бзрботажпым слоем, позволяющие эффективно разделять среды после их контакта и обеспечивающие максимальные значения приведенных коэффициентов тепло- и массообмена.
Настоящая работа была посвящена исследованию процессов и разработке технологий и оборудования, реализующих сочетание указанных методов.
Основные научные исследования диссертащм выполнены в соответствии с государственными программами: «Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК», «Предприятие-2000», координационным планом Росселъхозакадсмин «Научное обеспечение отраслей АПК»
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилось исследование процессов и разработка технологий и аппаратов с вращающимся барботажньш слоем и реализация с их помощью промышленных процессов COj-детартрации виноградных соко- и вгаюматерналов для консервной и винодельческой отраслей пищевой промышленности.
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
-экспериментальное исследование процессов СОг-детартраіши в поле центробежных сил в случае свободного и стесненного образования пузырьков;
-создание математической модели движения капель виноградного сока в поле центробежных сил дм определения брызгоуноса;
разработка технологий и конструкций аппаратов для детартращш виноградного сока и виноматериалов в поле центробежных сил и внедрение их в промышленность;
исследование потерь сока в результате брызгоуноса в процессе детартрации;
исследование изменений физико-химическое показателей и состава виноградного сока в процессе детартрации в поле центробежных сил.
Научная новизна. Описаны основные закономерности процессов тепло- и массообме-на при детартрации соко- и виноматериалов в поле центробежных сил (j/g <= от 20 до 600), а также при течении закрученного двухфазного потока (COi - капли виноградного сока, образующиеся при барботаже в поле центробежных сил).
Впервые были получены следующие результаты:
экспериментально получены данные отрывного диаметра пузырька С02 в поле центробежных сил для системы С02 - виноградный сок в случае свободного и стесненного образования пузырьков.
экспериментально получены зависимости интенсификации процесса детартрации от высоты слоя виноградного сока и величины центростремительного ускорения (j/g от 20 до 600);
предложена математическая модель движения капель виноградного сока в ноле центробежных сил для определения брызгоуноса в процессе детартрации;
данные изменения состава сока после обработки;
доказана возможность детартрации виноградного сока и виноматериалов в непрерывном потоке с использованием барботажа в поле центробежных сил.
Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований:
разработаны конструкции высокоэффективных аппаратов для СОї- детартрацин в поле центробежных сил.
при непосредственном участии автора разработана технология и изготовлен С02 -дстартратор, внедренные в промышленность.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на:
Международной научной конференции «Прогрессивные технологии и техника в пищевой промышленности» (Краснодар, 1994);
Международной конференции «Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК» (Московская обл., 1995);
А4еждународной научно-практической конференции «Научные основы высоких технологий и техники использования диоксида углерода в пищевой промышленности» (Краснодар, 1995);
IV Мєжді'народшт симпозиуме «Экология человека: пищевые технологии и продукты» (Видное, 1995)
Публикация результатов исследований. Основные научные положения диссертации опубликованы в 9 научных работах.
Объем и структур3 работы. Диссертационная работа состоит из введення, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений, включает ST страниц машинописного текста, 35 рисунков и 8 таблиц.
