ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1.1 Теоретические основы процессов выпаривании в
тонкой пленке 11
1.2 Описание тепломассообменных процессов
в роторно- пленочных аппаратах 14
1.3 Описание технологических схем для выпаривания
ягодного сырья 17
1.4 Общие сведения о роторно-пленочных аппаратах 19
1.5 Типовые конструкции роторно-пленочных аппаратов 22
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 32
2.1 Объекты исследования 32
2.2 Лабораторно-исследовательский стенд 34
2.3 Методы исследований 41
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЕ(ЕССОВ ВЫПАРИВАНИЯ
В ТОНКОЙ ПЛЕНКЕ 42
3.1 Моделирование процессов в роторно-пленочных
выпарных аппаратах 42
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 49
4.1 Исследование кинетики процесса выпаривания 49
4.2 Исследование процесса дистилляции при выпаривании
в тонкой пленке 51
4.3 Исследование процесса выпаривания настоев ягод черной
смородины 52
4.4 Физико-химические свойстваупаренных
настоев ягод черной смородины 55
4.5 Изменение показателей качества упаренных настоев ягод черной
смородины 60
4.6 Технологический расчет и схема процесса выпаривания
в тонкой пленке экстрактов из ягод черной смородины 61
4.7 Технологическая схема получения концентрированных
экстрактов из ягод черной смородины 63
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Анализ математической модели..77
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное)Результаты экспериментальных исследований 78
В условиях глобального экономического кризиса поиск альтернативных источников биологически активных веществ (БАВ) является актуальной задачей, в связи с тем, что химические методы оказываются достаточно дорогими и сложными, а их производство размещено в основном за рубежом.
Потребитель, получая из средств массовой информации знания о роли для организма витаминов, их содержании в основных видах продуктов питания и об оптимальных способах переработки плодов и ягод, способствующей максимальной сохраняемости витаминов, делает осознанный выбор в пользу обогащенных продуктов питания.
В растительном сырье Сибирского региона содержится ценный комплекс компонентов, однако их получение сдерживается отсутствием современного аппаратурного оформления процессов их извлечения, обеспечивающих стабильность показателей качества сырья на пути до конечного потребителя. Дикорастущие растения являются источником витаминов, минеральных и других биологически активных веществ из экологически благоприятных продуктов питания. Так, плоды ягодных культур черной смородины хорошо районированы в условиях Западной Сибири .
Известно, что экстракт черной смородины благодаря рекордному содержанию витамина С обладает антиоксидантными свойствами, ускоряет обновление клеток кожи благодаря содержанию фруктовых, нейтрализует действие свободных радикалов, повышает активность ферментов в тканях, обладает противовоспалительным действием и широко используется для обогащения продуктов питания, специализированных продуктов и напитков.
В связи с тем, что качественные показатели ягодного сырья изменяются в процессе хранения, даже при низких температурах, в технологии пищевых производств используются вытяжки (экстракты), получаемые методом настаивания с использованием различных экстрагентов. Настои более удобно использовать при введении в состав различных продуктов. Полученные экстракты растительного сырья содержат минеральные, сахаристые, пектиновые, белковые вещества, органические кислоты, витамины, гликозиды, и являются источниками природных биологически активных веществ. С целью повышения качественных показателей жидкие экстракты необходимо концентрировать, при этом значительно увеличивается продолжительность хранения. Полученный в результате концентрированный настой (экстракт) становится химически и микробиологически стойким. Однако, при использовании традиционных методов выпаривания за счет выпаривания растворителя возникает опасность потери ценных веществ при термической обработке сырья.
Современным методом интенсификации процессов тепломассообмена является контактирование газа или пара с тонкой пленкой жидкости в поле центробежной силы. Турбулизующее воздействие на жидкую или газовую (паровую) фазы (или на обе фазы одновременно) с помощью вращающегося ротора используется в роторно-пленочных аппаратах (РПА), которые широко применяются в химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Достоинством этих аппаратов является малое гидравлическое сопротивление и время пребывания продуктов в аппарате (15-25 с), поэтому их используют при переработке вязких, кристаллизующихся, а также термолабильных веществ. РПА пригодны для осуществления всех тепло физических процессов: выпаривания, выпаривания, дистилляции и других процессов.
Принимая все это во внимание, следует, что совершенствование технологии и разработка многофункционального оборудования является актуальной задачей в производстве концентрированных экстрактов.
Объекты исследования - роторно-пленочный выпарной аппарат, настои ягодного сырья.
