Майборода Юрій Васильович. Дослідження витрат енергії на сколочування вершків у масло з метою інтенсифікації процесу та розрахунку обладнання

Короткий опис

Майборода Юрій Васильович. Дослідження витрат енергії на сколочування вершків у масло з метою інтенсифікації процесу та розрахунку обладнання: дисертація канд. техн. наук: 05.18.12 / Національний ун-т харчових технологій. - К., 2003

Майборода Ю.В. Дослідження витрат енергії на сколочування вершків у масло з метою інтенсифікації процесу і розрахунку обладнання. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 процеси та обладнання харчових, мікробіологічних і фармацевтичних виробництв, Національний Університет харчових технологій. Київ, 2003.
Дисертація присвячена проблемі зниження витрат енергії на сколочування вершків у масло, обґрунтуванню й уточненню параметрів сколочування вершків і розширенню розрахункової бази для конструювання маслоробного обладнання.
З метою одержання об'єктивних даних, необхідних для обґрунтування режимів сколочування вершків, визначені питомі витрати енергії в залежності від технологічних факторів та гідромеханічних параметрів. Підібрано оптимальні сполучення енергетичних та технологічних параметрів, що забезпечують ефективність процесу сколочування і мінімальні відходи жиру у маслянку. Встановлено закономірність, що зв'язує енерговитрати на сколочування вершків з їх дисперсними характеристиками. Отримано емпіричні рівняння питомих витрат енергії на сколочування від частки кристалічної фази в жирі вершків, а також від жирності вершків. У критеріальному вигляді отримане рівняння, що описує процес сколочування вершків в апаратах з мішалками.
Розроблено методику розрахунку потужності приводу циліндра сколочування масловиготовлювача безперервної дії та рекомендації з уточнення технології виробництва масла методом сколочування. Застосування рекомендованих параметрів сколочування вершків дозволяє знизити питомі витрати енергії на збивання на 20-25% інтенсифікувати процес і одержувати готовий продукт гарантованої якості.

1.У дисертації дане наукове обґрунтування і вирішення проблеми зниження енерговитрат при сколочуванні вершків у масло. Шляхом застосування комплексу сучасних фізико-хімічних методів дослідження, а також з використанням спеціально розробленої експериментальної установки отриманий комплекс параметрів процесу, що забезпечують його інтенсифікацію. Результати використані для розрахунків маслоробного обладнання й удосконалення технології.
2. Встановлено витрати енергії на сколочування вершків у діапазоні температур сколочування 8-22С та концентрацій кристалічної фази в жирі вершків jк=16-63%. Співвідношення кристалічного і рідкого жиру у дисперсній фазі вершків, підготовлених до сколочування, є фактором який визначає енерговитрати на процес сколочування. Визначено оптимальну концентрацію кристалічної фази в жирі вершків 40±2%, що забезпечує низькі витрати енергії на сколочування Ап=7,215,4 кДж/кг та відхід жиру у маслянку 0,6-0,7%. Отримано залежність для розрахунку у виробничих умовах температур сколочування вершків.
3. Встановлено залежність витрат енергії на сколочування від жирності вершків у діапазоні jж=0,15-0,5. Обґрунтовано доцільність сколочування вершків підвищеної жирності 40-45%, які забезпечують витрати енергії на рівні Ап=9,811,0 кДж/кг. Зниження енерговитрат у міру підвищення жирності вершків обумовлено збільшенням числа ефективних зіткнень жирових кульок при механічній обробці.
4. Визначено дисперсні характеристики жирової емульсії (вершків) для зимового (dср=3,72 мкм) і літнього (dср=3,23 мкм) періодів року. Показано, що вершки літнього періоду року мають більш високий ступінь дисперсності молочного жиру у порівнянні з зимовим періодом. Це обумовлює підвищення витрати енергії на сколочування літніх вершків.
5. Енерговитрати на сколочування вершків з комбінованою жировою фазою (молочний жир та рідка рослинна олія) підкоряється тим же закономірностям, що і сколочування звичайних вершків; визначальним фактором є концентрація кристалічного жиру (jк=0,34-0,4). Концентрація рідкої рослинної олії в композиції повинна визначатися з урахуванням хімічного складу молочного жиру на рівні 20-25%.
6. Витрати енергії на сколочування при заповненні ємкості циліндра сколочування на 15-50% постійні, а при збільшенні ступеня заповнення зростають. Це вказує на роль газової фази як прискорювача процесу сколочування.
7. Інтенсивність механічної обробки при рівності технологічних параметрів не впливає на витрати енергії (Ап=const). Встановлено залежність тривалості сколочування від питомої потужності на сколочування вершків у діапазоні jж=0,3-0,45.
8. Отримано емпіричну залежність витрат енергії на сколочування від концентрації жиру (jж=0,250,5) та змісту кристалічної фази (jк=0,40,55), яка дозволяє розраховувати потужність приводу циліндра сколочування в масловиготовлювачах.
9. Рекомендовані режими сколочування вершків, перевірені і впроваджені на підприємствах України, забезпечують зниження витрат енергії на процес та економію електроенергії. Річний економічний ефект на одному підприємстві складає не менш 6 тис. грн. у рік.