Применение метода тонкослойной прокатки в процессе глубокого отжатия измельченного растительного сырья Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

паровой фазы через слой жира было рассчитано для промышленной дезодорадионной установки, оснащенной дезодоратором Д5, по экспериментальным данным, полученным на Красноярском маргариновом заводе при дезодорации подсолнечного масла в следующих условиях: температура дезодорации 450-455 К, остаточное давление 12-14 мм рт.ст., расход острого пара 240-260 кг/ч, среднее значение отношения К.ч. дезодорированного масла к исходному для нескольких партий 0,6. В этих условиях отношение коэффициента кинетического уравнения отгонки к удвоенной скорости барботажа согласно расчетам очень близко к единице, что находится в полном соответствии с результатами, полученными ранее [1, 2]. Устойчивость экспериментально определяемого параметра по отношению к условиям протекания процесса позволяет рассматривать этот параметр, как некоторую константу, единожды определяемую для данного аппарата и используемую в дальнейшем для изучения влияния условий протекания процесса на результат отгонки (дезодорации или дис-тилляционной нейтрализации), т.е. разработанные математические модели адекватны реальным процессам.

В ходе эксперимента на лабораторном стенде помимо К.ч. определялся ряд нормируемых ГОСТ показателей дезодорируемых масел: йодное, цветное, перекисное числа. Проводилась органолептическая оценка качества дезодорированного масла. Во всех опытах не наблюдалось существенного отличия йодного числа исходного и дезодорированного масел: расхождения не превышали 3-5%, а абсолютные значения йодных чисел составляли 128-134 г Л2 на 100 г масла при норме 125-145. Это свидетельствует об отсутствии существенных структурных изменений масла в процессе дезодорации, в частности окисления по месту двойных связей. Другие объективные показатели также находились в пределах, определяемых ГОСТ: перекисное число 4,0—6,4 ммоль Л2 на 1 кг для исходного и 2,1-4,! для дезодорированного масел при норме до 5 (для свежеприготовленного масла); цветное число 7-9 г ]2 на 100 г воды при норме до 10. Полученные данные по нормируемым показа-

телям дезодорируемого масла свидетельствуют, что процесс дезодорации в лабораторной установке протекает без существенных изменений масел. Это позволяет надеяться, что характер изменений масла, происходящий в лабораторной установке, не влияет на его органолептические и физико-хими-ческие показатели.

При анализе экспериментальных результатов не установлено корреляции между параметрами дезодорации (температура, давление, расход острого пара) и объективными нормируемыми показателями, а также корреляции последних с органолептической оценкой качества. Органолептическая оценка качества, в свою очередь, существенно зависит от температурного режима. При изотермической дезодорации при температуре 453-473 К органолептическая оценка соответствует 41-43 балла, а при 493-513 К — 45-46 баллов. Для неизотермической дезодорации при конечной температуре 473 К — 43-45 баллов, при 493 К — 45-46 и при 513 К — 46 баллов.

Абсолютное значение К.ч. дезодорированного масла не коррелирует с органолептической оценкой, тогда как коэффициент извлечения свободных жирных кислот, вычисленный по начальному и конечному значениям К.ч., увязывается с нею.

При коэффициенте извлечения 0,7-0,8 независимо от начального содержания свободных жирных кислот органолептическая оценка составляет не ниже 45-46 баллов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коновалов М.Л., Белобородов В.В. Математическая модель и закономерности дезодорации растительных масел в пленке // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1996.

— № 1-2. — С. 63-65.

2. Коновалов М.Л., Белобородов В.В. Математическая модель и закономерности дезодорации в барботажном слое // Изв. вузов. Пищевая технология, — 1996. — № 3-4.

— С. 44-46.

3. Бакланов В.А. Совершенствование непрерывной дезодорации подсолнечного масла: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — М., 1991. — 26 с.

Кафедра инженерных дисциплин и оборудования Поступила 10.11.96

664.123.6:621.979

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ТОНКОСЛОЙНОЙ ПРОКАТКИ В ПРОЦЕССЕ ГЛУБОКОГО ОТ ЖАТ И Я ИЗМЕЛЬЧЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Е.Г. СТЕПАНОВА, В.В. БУНЯКИН

Кубанский государственный технологический университет

В решении задачи обеспечения населения продуктами питания важная роль отводится получению из плодово-овощной продукции натуральных соков. Одна из основных проблем современной технологии производства плодовых и овощных соков — наиболее полное извлечение и сохранение их питательных веществ.

В настоящее время для извлечения соков из мезги применяют метод отжима преимущественно на шнековых прессах, имеющих начальную толщину слоя 60-100 мм. При высоком слое мезги

увеличиваются зона прессования и продолжительность вытеснения сока. При уменьшении высоты слоя мезги со 125 до 50 мм выход сока из яблок увеличивается на 4%, из груш — на 6% [1]. Поэтому наиболее целесообразно вести прессование в тонком слое.

Объектом настоящего исследования является оборудование для прессования измельченных растительных материалов в тонком слое. Прессы этой группы — ленточные, пак-прессы, эксцентриковые, валковые — осуществляют отжим сырья с начальной толщиной 25-60 мм.

На основе анализа конструкций отжимных прессов и условий их эксплуатации разработана кон-

fi 4-5,1997

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4-5, 1997

51

вуют, что установке іасел. Это гний массовке, не

ЇКО-ХИМИ-

ьтатов не ами дезо-I острого казателя-інолепти-[гическая [ественно ізотерми-і3-473 К it 41-43 лов. Для шой тем-193 К —

ованного ;ой оцен-зободных іьному и нею.

5 незави-ых жир-ставляет

йатическая >ных масел - 1996.

іатическая жном слое - № 3-4.

[ой дезодо-инд. техн.

:621,979

житель-высоты [3 яблок 6% [1]. рессова-

вляется [ых рас-сы этой нтрико-:ырья с

Рис. 2

Рассмотрим напряженное состояние измельченного растительного материала при его деформации в полости канала фильеры с конусной образующей. Отнесем полость фильеры к цилиндрической системе координат (х, у, г) с началом в точке О (рис. 2), Считаем, что нормальные напряжения аг равномерно распределены в каждом сечении поло-

сти фильеры. Объемными силами, возникающими в материале при его движении, будем пренебрегать ввиду того, что они малы по сравнению с напряжениями, возникающими при прессовании материала. Выделим бесконечно малый объем мезги толщиной йг.

Уравнения равновесия сил, действующих на выделенный элемент, принимают вид

2/^ = 0 ;

Рис. 1 ' ’

струкция роторного пресса, схема основных рабочих органов которого приведена на рис. 1. В отличие от существующих способов отжима в данной конструкции пресса отжим мезги осуществляется последовательно при прокатке материала прессующими валками / через ситчатый барабан 2 матрицы 3 и из перфорированных фильер 4, установленных под матрицей. Перед прессующими валками установлены виброуплотнители, предназначенные для частичного удаления воздуха из мезги, равномерного распределения и обеспечения захвата ее прессующими валками. Вывод отжатого сока осуществляется центробежной силой в две стадии: при тонкослойной прокатке и последовательном проталкивании мезги в перфорированные фильеры. Режимы прессования и геометрические размеры рабочих органов роторного пресса определены математически.

$ + с(Ъ

пР 2 _ n(D + dP)2 А °г 4

*For = 0 ;

- р sin/? + х dD = 0 ,

mP'dz = 0; (l)

(2)

где

р — нормальное давление, Па;

— угол между осью фильеры и конусной образующей отверстия матрицы, град.

Тогда выражение (1) с учетом (2) примет вид

dD - cr„ ndz

‘ 2

пр sin (3dz = 0 . (3)

На контактной поверхности величину контактного трения полагаем постоянной. Начало движения отжимаемого продукта определяется условием [2]:

аг - ог = 0 . (4)

В установившемся процессе отжима величина нормальных напряжений сгг принимает постоянное значение и отношение dP/dz>0. Поэтому имеем уравнение с разделяющими переменными вида

o.D

~^г~ dD - (аг + р sin /?) dz. (5)

(6)

Уравнение (5) решают по формуле Р - уЛг + С , где А, С — постоянные.

Полученная зависимость использована при обосновании конструкции роторного пресса, реализующего метод прокатки и тонкослойного прессования яблочной мезги в перфорированных фильерах с использованием центробежных сил при отводе отжатого сока.

ЛИТЕРАТУРА

1. Плодовые и овощные соки / П. Даскалов, Р. Асланян, Р. Тенов и др.: Пер. с болг. М.Е. Солоид / Под ред. Я.М. Гольденберга. — М.: Пищевая пром-сть, 1969. — 420 с.

2. Полищук В.Ю. Напряженное состояние контактных поверхностей рабочих грануляторов // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1988. — № 3. — С. 94-99.

Кафедра машин и аппаратов пищевых производств

Поступила 12.02.97

JX пресна кон-