Производство сухого обезжиренного молока с использованием слабых электроимпульсных воздействий

В целях насыщения потребительского рынка продуктами питания, удовлетворения потребностей людей в продовольствии возникает необходимость в коренном повышении эффективности работы и дальнейшем развитии агропромышленного производства. Стоит задача в короткие сроки решить продовольственную проблему в стране, осуществить радикальные изменения в стратегии аграрной политики России.

Необходимо более тесное и согласованное взаимодействие отраслей, входящих в агропромышленный комплекс, что будет способствовать достижению высоких конечных результатов. Особенное внимание должно уделяться вопросам технического развития перерабатывающей промышленности и созданию условий для увеличения производства и снижению потерь при хранении сельскохозяйственной продукции нашей страны.

Все это позволит сократить нерациональные потери и затраты, увеличить ресурсы продовольственных товаров, улучшить их качество.

Основными направлениями социального и экономического развития государства должно стать ускоренное развитие отраслей, производящих продукты питания.

В молочной промышленности необходимо обеспечить рост объемов производства продукции в первую очередь за счет увеличения количества и качества перерабатываемого сырья. Обеспечение защиты отечественных производителей продуктов питания должно являться важнейшей задачей государства.

Быстрое обновление, качественное совершенствование материальнотехнической базы промышленности за счет использования достижений научно-технического прогресса — важнейшие условия снижения себестоимости продукции, увеличения производительности труда, повышения рентабельности и фондоотдачи производства.

В целом продовольственный рынок России в последнее десятилетие характеризовался как достаточно насыщенный товарами (правда, с продолжающимся смещением в сторону импортной продукции), но при значительно возросших ценах. В то же время наблюдается резкое уменьшение спроса продтоваров на рынке из — за снижения жизненного уровня населения на 20% [44].

Независимо от того, какие хорошие идеи предлагаются учеными, следует учитывать, что молочные продукты двадцать первого века должны вырабатываться с использованием совершенных технологий и из высококачественного сырья.

В связи с этим разработана программа систем технологического обеспечения хранения и комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных конкурентоспособных пищевых продуктов.

В ближайшие пять лет, при сложившейся экономической политике, обозначившийся в 1999 году рост производства молока будет составлять не более 3 — 5% в год [103].

Одним из путей увеличения производства продовольственных товаров, является рост выпуска продуктов, полученных с использованием процесса сушки.

В последние годы, как в нашем государстве, так и в зарубежных странах с развитой молочной промышленностью уделяется большое внимание выпуску различных сухих молочных продуктов.

В первую очередь это относится к детским сухим молочным продуктам, сухому цельному молоку, сухому обезжиренному молоку, заменителям цельного молока и т. д.

Необходимо обеспечить рост объемов производства сухого цельного молока и сухих молочных продуктов. Это обусловлено рядом причин. В первую очередь тем, что эти продукты отличаются высокой транспортабельностью и длительным сроком хранения. Производство этих продуктов особенно важно для тех районов страны, население которых из-за специфических природно-географических условий не может быть полностью обеспечено цельным молоком. В настоящее время сухое молоко используют не только для восстановления, но и для выработки других молочных продуктов.

Существенная роль в обеспечении нашей страны молочными продуктами принадлежит одной из отраслей молочной промышленностипроизводству сухого молока. Продукты, выработанные на основе сухого цельного и сухого обезжиренного молока, пользуются большим спросом у населения.

Большой вклад в формирование технологии и техники производства сухого молока внесли ученые нашей страны: П. А. Ребиндер, А. В. Лыков, А. С. Гинзбург, М. В. Лыков, М. Ю. Лурье, Г. А. Кук, Н. Н. Липатов, И. А. Рогов, В. Д. Харитонов, Ю. В. Космодемьянский и другие [7, 18, 20, 36, 38, 53, 57, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 77, 78, 83, 84, 103, 108].

В настоящее время при выработке сухого цельного и сухого обезжиренного молока используют как отечественное, так и зарубежное оборудование, за основные критерии функционирования которого принимаются следующие параметры:

1. Качество готового продукта, зависящее не только от исходного сырья, но и от технологических режимов обработки применяемого оборудования.

2. Экономические показатели производства сухого обезжиренного молока, существенно зависящие от удельных энергетических затрат.

Учитывая высокую энергоемкость применяемых в промышленности в настоящее время способов сушки, вопросам использования методов их интенсификации придается большое внимание и исследования проводимые в этой области являются весьма актуальными.

Анализируя результаты проведенных ранее исследований, можно заключить, что комплексных работ по изучению использования электроимпульсной технологии при сушке обезжиренного молока не проводилось. Данная проблема может быть решена только на основе применения системных методов исследований, предусматривающих моделирование слабых электроимпульсных воздействий при выработке сухого обезжиренного молока.

Поэтому, проведение комплексных экспериментальных исследований процесса производства сухого обезжиренного молока, поиск наиболее оптимальных конструкций, режимов и способов с целью сохранения качества на стадии сушки, является актуальной проблемой для современного производства данного продукта.

Целью работы является повышение эффективности процесса производства сухого обезжиренного молока на основе использования слабых электроимпульсных воздействий, с применением элементов системных исследований, разработка оптимальных технологических режимов и способов и усовершенствование аппаратурного оформления оборудования для производства сухого молока.

По материалам диссертации опубликовано восемь научных работ, в том числе: пять статей и три изобретения.

Основные положения диссертации докладывались на научнотехническом совещании «Научно — технический прогресс в молочной промышленности» в 1987 году в г. Омске (Сибирский филиал ВНИКМИ), факультете повышения квалификации «Экономика и организация ускорения научно — технического прогресса в молочно — консервной промышленности агропромышленного комплекса» в 1987 году, МТИММП (Московский технологический институт мясной и молочной промышленности) г. Москва, LXXIII научной конференции профессорско — преподавательского состава и аспирантов в 1991 г. в г. Омске (Сельскохозяйственный институт) и научнотехнической конференции «Интенсификация производства в молочной промышленности», г. Москва ВНИКМИ (Всесоюзный научноисследовательский институт молочной промышленности) в 1991 году.

Результаты научно-исследовательских работ были использованы в МГУ ПБ (Московский государственный Университет прикладной биотехнологии) в учебном процессе кафедры «ТОПО» (Технологическое оборудование и процессы отрасли) при выполнении курсовых и дипломных работ студентами по специальности 17.06.00.

Подтвержденный экономический эффект от внедрения всех научных разработок на ЗАО «Ялуторовскмолоко» (г. Ялуторовск Тюменской области) составил 265 тысяч рублей в ценах 1990 года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. По результатам исследований сушки обезжиренного молока, как в тонком слое, так и в капельном режимах в потоке теплоносителя при слабом электроимпульсном бесконтактном воздействии, установлены функциональные зависимости длительности процессов сушки от:

— частоты импульсов f = 200 Герц,.

— скважности импульсов Q = 3,.

— амплитуды (напряжение) импульса 600 Вольт.

2. Подтверждено, что на процесс сушки обезжиренного молока с применением слаботочных импульсов, существенное влияние оказывает электрокинетический процесс — микроэлектроосмос и микроэлектролиз.

3. Предложены физическая и математическая модели переноса теплоты, массы и электрических зарядов при сушке обезжиренного молока.

4. В ходе исследований трибоэлектричества сухого обезжиренного молока установлены следующие функциональные зависимости:

— зависимость удельного заряда массы частиц от скорости движения по металлической и диэлектрической подложке;

— зависимость удельного заряда массы частиц от напряжения;

— зависимость удельного заряда массы частиц от длины пройденного пути.

5. По результатам исследований установлены графические зависимости электросопротивления обезжиренного молока от влажности и частоты импульсов в процессе сушки.

6. Предложены новые устройства для промежуточного резервуара, вакуум — аппарата и сушильной установки.

7. Осуществлено промышленное исследование сушки обезжиренного молока с использованием слабых электроимпульсных воздействий на распылительной сушилке, производительность которой увеличилось на 13%.

8. Подтвержденный экономический эффект от внедрения результатов исследований на молочноконсервном комбинате ЗАО «Ялуторовскмолоко» составил в ценах 1990 года — 265 тыс. рублей (приложение 14).