Культивируемые грибы

На эффективность работы комбинированных гелиоустановок отрицательно влияют теплопотери, которые особенно существенны в случае непрерывного движения воздуха. Для уменьшения влияния теплопотерь необходимо использовать гелиосушилки с дискретной продувкой воздуха. Осциллирование позволяет интенсифицировать процесс сушки и улучшить качество готовой продукции.

Таким образом, в комбинированных сушилках используются, в основном, два способа энергоподвода: конвекция и солнечная лучевая радиация.

Конвективная сушка

В странах СНГ, в частности в Украине (Береговский и Боржовский консервные заводы), для обезвоживания плодов и фруктов нашли широкое применение конвейерные сушилки типа КСП-45 [16]. Сушилка представляет собой камеру, закрытую металлическими щитами и дверями, внутри которой находятся пять ленточных конвейеров, расположенных один над другим. Привод состоит из двух станций, обеспечивающих регулировку скоростей движения продукта. Над рабочей ветвью первой, второй и третьей ленты имеются ворошители с отдельным приводом, а для очистки сеток от налипшего продукта под первой и второй лентами установлены щетки. Для удаления влажного воздуха из сушилки применяется вытяжное устройство, которое состоит из двух камер и двух вентиляторов.

Для поддержания температурного режима в сушильной камере сушилка снабжена системой автоматического регулирования температуры.

Исследования показали, что при температуре сушильного агента 80°С обеспечивается хорошее сохранение цвета плодов и овощей и содержание витамина С [21] . С ростом температуры до 100°С процесс интенсифицируется. При этом содержание аскорбиновой кислоты остается на прежнем уровне, зато отмечено изменение цвета - плоды темнеют.

Как отмечает А.С. Гинзбург [22], каскадное движение продукта в зоне сушки позволяет интенсифицировать процесс тепло- и массообмена за счет перелапачивания продукта.

В противовес использованию сушки в плотном слое для улучшения условий проведения процесса сушки применяется сушка в кипящем слое. Однако этот метод не нашел широкого промышленного применения.

измельчение кофемолка производительность

2. Цели, задачи, объект и постановка исследования

2.1 Теоретические основы процесса сушки

Механизм обезвоживания пищевого сырья условно разделяется на два этапа: во время сушки происходит испарение воды в окружающую среду из поверхности приграничного слоя материала (внешний тепломассообмен) и внутри продукта влага перемещается путем диффузии (внутренний тепломассообмен).

В теории сушки анализ внешнего соединенного тепломассообмена основывается на общем рассмотрении дифференциальных уравнений движения неразрывности огрузлого несжатого потока:

д? /д?+? ?? grad ??= g-(1/p)gradP+ ?Ў ?, (1)

дp/д? + di?p ? = 0

конвективно-диффузионное перенесение пара в сушильном агенте, который двигается:

дC/д?+ (?? gradt)=aЎt (2)

и уравнение, которое описывает поле температуры в потоке теплоносителя

дt/д? +(?? gradt)=aЎt (3)

где дt, д? -- искомые функции скорости, общего статического давления, концентрации влаги и температуры в потоке сушильного агента; p, ?, a, D -- плотность, коэффициент кинематической вязкости, коэффициент температуропроводности и коэффициент диффузии пара в сушильном агенте; t -- время; g-- ускорение свободного падения; Ў -- оператор Лапласа.

В приведенной системе уравнений взаимное влияние процессов перенесения импульса, массы и тепла вычисляется зависимостью кинетических коэффициентов от потенциалов перенесения.

Эти уравнения справедливы не только для режима ламинарного режима движения потока, но также и для турбулентного изотропного течения, если локальные значения искомых функций а >Р,Сnt понимать как усредненные по времени, а коэффициенты перенесения ?, D и а -- как составляющие каждого из двух слагаемых: молекулярного и турбулентного коэффициентов переноса импульса, массы и тепла. Данные интенсивности тепло- и массообмена поверхности влажного продукта с потоком сушильного агента подаются в виде связи между числами (критериями) подобия, которое выходит из этих же уравнений и условий однозначности. Основное из предельных условий записывается в форме конвективной массоотдачи

-D(дC/дn)|=?(С|-С) (4)

и содержит коэффициент массоотдачи С, величина которого и определяет интенсивность массообмена поверхности влажного продукта с потоком сушильного агента. Значение концентрации влаги в сушильном агенте и градиента концентрации за нормалью к поверхности берутся на самой поверхности влажного тела. Коэффициент ? входит в искомое число Нуссельта

Nu= ?d/D, (5)

величина, которого зависит от определяющих чисел Рейнольдса.

Нестационарные поля влагосодержания и температуры внутри пищевого продукта определяются системой дифференциальных уравнений сохранения влаги и тепла:

дu/д? = a (Ўu+?ЎT) (6)

дT/д? = aЎT + ?(r/c) дu/д?, (7)

где Т - влагосодержание и температура материала; и -температурный коэффициент перенесения влаги; ? --- критерий фазового превращения; r-тепло испарения; с -- теплоемкость.

Процессы сушки пищевого сырья характеризуются значительным числом параметров, которые определяют ход процесса и взаимозависимых, причем изменение одного параметра вызывает нелинейные изменения других параметров.

Структура математической модели процесса сушки определяется, в первую очередь, гидродинамическими параметрами и оказывается в характере деления времени пребывания частиц продукта и газа в сушильном аппарате.

Наиболее часто встречаются такие гидродинамические модели: идеального смешивания, яичная, идеального витеснения, диффузионная и др.

Физическая суть модели идеального смешивания заключается в том, что концентрация одинакова в любых точках аппарата (центре) идеального смешивания. Эта модель описывается уравнением:

dС/d? = ?/V( - С), (8)

где С-- концентрация вещества в центре идеального смешивания на выходе; С -- концентрация на входе; ? -- объемная затрата потока; V-- объем зоны идеального смешивания.

Яичная модель состоит из последовательно соединенных центров идеального смешивания. Материальный баланс центра приводит к уравнению

dС/d? = ?/V(С- С ) (9)

где і =1, 2, 3, ...,n; V - объем центра

В соответствии с моделью идеального вытеснения поток будет «поршневым». Все частицы двигаются с одинаковой скоростью. Если выделить элементарный объем, составить материальный баланс для этого объема и потом перейти к границе, то получим уравнение модели идеального вытеснения

dС/d? = -? dС /dх, (10)

где ?-- линейная скорость потока, м/с; х--координата, г.

Диффузионная модель допускает наличие двух потоков: основного поршневого и диффузионного, для которого

qх =-Dх(dС/dх), (11)

где Dх -- количество вещества, которое перемещается через единицу поверхности за единицу времени, кг/(м*с); dх-- коэффициент диффузии вдоль оси х.

В процессах конвективной сушки разных пищевых продуктов общее количество влаги, которая удаляется, определяется параметрами сушильного агента (потерей, температурой и влагосодержанием) и пропорциональна снижению влагосодержания высушенного продукта.

Первый период сушки происходит при условиях постоянной скорости сушки и температуры «мокрого» термометра до тех пор, пока в поверхностном слое содержится свободная влага, потому что испарение из поверхности тела происходит с постоянной скоростью и при условиях постоянной температуры. С уменьшением содержания во влажном теле свободной влаги скорость ее поступления в поверхностный слой постепенно снижается. Содержание свободной влаги в поверхностном слое уменьшается и в определенный момент времени становится равным нулю. С этого момента начинается второй период сушки, в которой происходит углубление поверхности испарения свободной влаги. Между поверхностями испарения и тела образуется зона сушки, из которой испаряющаяся влага с физико-химическими формами влаги.

Во втором периоде -- с постепенным уменьшением скорости сушки температура тела растет. При этом среднее влагосодержание уменьшается, стремясь к равновесному соответственно окружающего воздуха, а температура тела повышается, приближаясь к температуре воздуха.

Длительность отдельных периодов сушки зависит от размеров влажного тела, формы связи влаги с другими его компонентами, от механизма ее перенесения с центра до периферии, а также от скорости подведения пара. Движущая сила процесса сушки выражается разницей влагосодержания воздуха возле поверхности тела, которое высушивается, и в окружающем воздухе.

В общем случае сушка является нестационарным процессом термодиффузии, в котором влагосодержание продукта и его температура беспрестанно изменяются во времени, и без того сложный анализ становится еще тяжелее во время осуществления этого процесса в непрерывном режиме, поскольку вынужденные совместно учитывать весь комплекс сопутствующих явлений -- гидродинамику, тепло- и массообмен и др. Для разработки рациональных конструкций сушильных агрегатов и оптимальных режимов сушки необходимо знать кинетические закономерности процесса и условия его моделирования.[23]

2.2 Исследование процесса сушки грибов

Аппарат для сушки дикорастущего сырья с рециркуляцией воздуха в замкнутом контуре

В основу расчета положены технологические условия процесса сушки грибов.

Исходные данные:

t - температура окружающего воздуха - 17,5°С

? - относительная влажность окружающего воздуха - 61%

t - температура воздуха во время сушки - 35°С

t - температура отработанного воздуха - 25°С

? - относительная влажность отработанного воздуха - 63%

Р - барометрическое давление отработанного воздуха - 745 мм.рт.ст.

? - влажность продукта, который поступает - 90%

? - влажность высушенного продукта - 65%

С - теплоемкость продукта, который поступает - 0,94 кДж/кг К

С - теплоемкость высушенного продукта - 0,5 кДж/кг К

G - масса продукта, который поступает на сите - 3,5 кг

N - кол-во лотков в камере - 28 шт.

M - общая масса продуктов в камере - 58 кг

l - длина сушильной камеры - 1,1 м

a - ширина сушильной камеры - 1,25 м

h - высота сушильной камеры - 1,2 м

Ход работы

При условии заданной производительности сушилки 3,5 кг/час находим начальную массу сырого продукта, который высушивается на протяжении часа:

М=3,5 (1)

В сушильные камеры загружаются 28 лотков с сырыми грибами общим весом 98 кг, следовательно, технологический процесс сушки всей партии будет продолжаться

Производительность сушилки за 3,1 часа работы составит:

а) по грибам, которые поступают:

G= 3,5?28 =98 кг;

б) по высушенным грибам:

кг

в) по испаренной влаге:

98-27,9=70,1кг

Геометрические размеры сушильной камеры: длина, мм - 1100; ширина, мм - 1250; высота, мм - 1200.

Поверхность теплопотерь по направлению:

длины: f =2?1,1(1,25+ 1,2) = 5,4м,

торцевые: f =2(1,25?1,2) = 3м.

Для определения теплопотерь в окружающую среду принимаем коэффициент теплопередачи для всех поверхностей ровным 0,6 кДж/кг?К разницы температур сушильного агента и воздуха из 17,5° С.

по длине: °С

возле торцов: t '= 35-17,5= 17,5 °C

t"=25-17,5=7,5 °C,

где 25° С - температура отработанного воздуха.

Теплопотери в окружающую среду:

?=0.6[ft+f(t'+t")]Q=0,6[5,4?26,25+3(17,5+2,5)]4,73=572,57кДж,(2)

на 1 кг выпариваемой влаги:

q=кДж/час.

Теплоемкость высушенного материала:

C"= С + (1 + С) кДж/кг?К, (З)

где С - теплоемкость абсолютно сухого материала, ккал/(кг?°С);

? - влажность высушенного продукта, в %.

C"= 0,5 +(1+0,5) = 0,65 кДж/кг?К (4)

Потери тепла при средней температуре высушенного материала (30° С):

q= C"(t"-t') = t'н (5)

q=0,65 (30- 17,5)-17,5 = -14,25 кДж/кг

потери тепла на нагревание сит на 1 кг испаренной влаги

q, (6)

Q=С?Q(t"-t')=0,115?84(30-17,5) = 120,75 кДж; (7)

q = кДж/кг,

где Q- масса сит - 84кг;

С- теплопроводность сит - 0,115 кДж/кг?К.

суммарные расходы тепла на 1 кг испаренной влаги составят:

?= q= q+ q+ q (8)

?= 8,2 + (-14,25)+ 1,72 = 4,33 кДж/кг?К

Параметры сушильного агента: влагосодержание внешнего воздуха:

d = 622 г водяного пара/кг сухого воздуха, (9)

де Р- 16 мм рт. ст. (за t°=18°);

?=17% ; Рн =145 мм рт. ст.

d = 622=8,3 г водяного пара/кг сухого воздуха

Влагосодержание сушильного агента на выходе из сушилки:

d=622 г водяного пара/кг сухого воздуха,

d= 622= 53 г водяного пара/кг сухого воздуха.

Относительная затрата абсолютно сухого воздуха на 1 кг влаги, которая испаряется:

l = кг сухого воздуха/кг испаряемой влаги, (10)

l = = 22,4

Теплоемкость подогретого воздуха:

С = Св+Сn кДж / (кг сухого воздуха °С), (11)

де Св - теплоемкость абсолютно сухого воздуха,

С = 0,243кДж/кг ?К.

Сn - теплоемкость пара Сn =0,44 кДж/кгК.

С = 0,243 + 0,44= 0,0057 кДж/кгК

Теплоемкость отработанного воздуха:

С = 0,243 + 0,44 = 0,2660 кДж/кг?К

Энтальпия водяного пара при 35° С

i = і+Сnt (12)

где i - полная теплота водяного пара:

Сn = 0,44 ккал (кг град)=597,3 кДж/кг;

і = 597 + 0,44 ? 35 = 612,4 кДж/кг.

Необходимая температура подогрева воздуха:

t=135°С

Затрата теплоты на нагревание сушильного агента, который тратится на 1 кг испаренной влаги:

q = (С t - Сt)l Дж/кг испаренной влаги, (13)

q = (0,115?135 - 0,243 ?18)? 22,4=249,8 Дж/кг.

Общая затрата теплоты:

?Q =[?q+q]?W кДж. (14)

?Q = (2,77+249,8)?87,1 =21999кДж

Затраты теплоты за 1час работы составят:

Qн = =7096 кДж.

Выбор мощности электропривода. Средняя мощность установки определяется по формуле:

Р ==9,1кВт, (15)

где ? - коэффициент полезного действия установки.

В замкнутом контуре сушилки есть потери на покрытие сопротивлений, потому что в ней происходит движение воздуха с определенной скоростью. Ротором вентилятора эти потери беспрестанно возобновляются. В вентиляторе также есть свои потери и определены расходы мощности или механической энергии на вращение ротора.

Нагревание воздуха становится интенсивнее, если замкнутый круг контура и вентилятор, изолированные для уменьшения потерь тепла в окружающую среду. В этом случае вся механическая энергия, которая потрачена на вращение ротора, переходит в тепло. Потери в самой машине, а также в замкнутом контуре становятся полезными, переходными в тепло, которое нагревает воздух, который двигается.

Определяем общую нужную мощность электродвигателя с учетом КПД двигателя ?, подшипников ?и клинопасовой передачи ?:

Nдв = (16)

Nдв ==10 кВт.

Принимаем к установке двигатель АТ2-61-4 мощностью 10 квт n = 1500 об/мин.

Расчет воздухообмена для удаления избыточной влаги. Количество воздуха, который необходимо подать в сушилку для удаления избыточной влаги:

L= м, (17)

где G - количество водяного пара, которое выделяется в сушилке на протяжении часа (кг/час)

где G ==29 кг/час, (18)

где d- d- количество водяного пара, которое поглощается каждым кубическим метром изменяемого воздуха;

d- дополнительное содержание водяного пара в 1 м воздуха, который выделяется г/м.

d =53 г/кг; d =45 г/м,

де d - количество водяного пара в г/м приливающего воздуха, который поступает:

d = 10,5 г/кг; d=8,25 г/ м

тогда

L ==790 м/час

Вентилятор отсоса воздуха покрывает сопротивление воздухоотводов и проход пересечений сит с продуктом. Ориентировочно для покрытия этих сопротивлений принимается давление 70 кг/м .

Если объем 790 м /час и давление 70 кг/м выбираем центробежный вентилятор Ц4-70 N=2,5 производительностью 1000м/час и двигателем АОЛ 22-2, мощностью 0,6кВт n=1800 об/мин.

Выбор параметров ротора центробежного вентилятора и подшипниковой опоры вала ротора. С целью обеспечения необходимой температуры для проведения процесса сушки в пределах заданных температур, избираем к установке ротор центробежного вентилятора со следующими параметрами, приведенными в табл. 19.

Расчеты, которые подтверждают надежность изделия. Коэффициент готовности принят ровным К2 =0,9 на основании опыта эксплуатации печей аэродинамического подогрева ПАП-32.

Расчет ресурса происходит по формуле

Т=T?n?Q?t?t (19)

где Т - срок службы к списанию (в годах) избирается за нормативами.

Для сушилок этого типа Т= 10 лет;

n =143 - число рабочих дней в году;

t =0,285 - время, которое тратится на сушку 1 кг сырья;

Q=3,5 кг/час - продуктивность сушилки;

t =7 час - длительность рабочего дня.

При шестидневной рабочей неделе и 7-часовом рабочем дне и сроке службы до списывания 10 лет формула расчета ресурсу имеет вид:

Т =10?143?3,5?0,285?7 = 9010 ч.

Таблица 2.1 Основные параметры и характеристики центробежного вентилятора

Параметры ротора	Величина
Диаметр внешний, D2, мм	705
Диаметр внутренний, D1, мм	550
Площадь всасывающего отверстия, м2	0,24
Число лопаток, шт.	20
Расстояние между дисками ротора (высота лопаток), мм	155
Угол между векторами относительной и круговой скорости на выходе, У2, град	155
Угол между векторами относительной и круговой скорости на входе, У2, град	25
Число оборотов ротора, об/мин.	1500
Круговая скорость вращения ротора, м/с	55
Теплопродуктивность, Q, кДж/час	10000

Конструкция ротора вентилятора определена с учетом опыта эксплуатации рециркуляционных нагревательных установок типа ПАП. В сушилке применен ротор центробежного вентилятора с рециркуляционным термическим агрегатом ПАП-5М. Подшипниковая опора вала ротора является типичной для установок такого типа и потому расчет ее не нужен.

Сушка при температуре 60°С

Исходные данные:

t - температура окружающего воздуха - 17,5°С

? - относительная влажность окружающего воздуха - 61%

t - температура воздуха во время сушки - 60°С

t - температура отработанного воздуха - 50°С

? - относительная влажность отработанного воздуха - 63%

Р - барометрическое давление отработанного воздуха - 745 мм.рт.ст.

? - влажность продукта, который поступает - 65%

? - влажность высушенного продукта - 10%

С - теплоемкость продукта, который поступает - 0,94 кДж/кг К

С - теплоемкость высушенного продукта - 0,5 кДж/кг К

G - масса продукта, который поступает на сите - 3,5 кг

N - кол-во лотков в камере - 28 шт.

M - общая масса продуктов в камере - 58 кг

l - длина сушильной камеры - 1,1 м

a - ширина сушильной камеры - 1,25 м

h - высота сушильной камеры - 1,2 м

Ход работы

При условии заданной производительности сушилки 3,5 кг/час находим начальную массу сырого продукта, который высушивается на протяжении часа:

М=3,5 (1)

В сушильные камеры загружаются 28 лотков с сырыми грибами общим весом 98 кг, следовательно, технологический процесс сушки всей партии будет продолжаться

Производительность сушилки за 3,1 часа работы составит:

г) по грибам, которые поступают:

G= 3,5?28 =98 кг;

д) по высушенным грибам:

кг

е) по испаренной влаге:

98-38,1=59,9кг

Геометрические размеры сушильной камеры: длина, мм - 1100; ширина, мм - 1250; высота, мм - 1200.

Поверхность теплопотерь по направлению:

длины: f =2?1,1(1,25+ 1,2) = 5,4м,

торцевые: f =2(1,25?1,2) = 3м.

Для определения теплопотерь в окружающую среду принимаем коэффициент теплопередачи для всех поверхностей ровным 0,6 кДж/кг?К разницы температур сушильного агента и воздуха из 17,5° С.

по длине: °С

возле торцов: t '= 60-17,5= 42,5 °C

t"=50-17,5=32,5 °C,

где 50° С - температура отработанного воздуха.

Теплопотери в окружающую среду:

?=0.6[ft+f(t'+t")]Q=0,6[5,4?38,75+3(42,5+32,5)]6, =1667,5кДж,(2)

на 1 кг выпариваемой влаги:

q=кДж/час.

Теплоемкость высушенного материала:

C"= С + (1 + С) кДж/кг?К, (З)

где С - теплоемкость абсолютно сухого материала, ккал/(кг?°С);

? - влажность высушенного продукта, в %.

C"= 0,5 +(1+0,5) = 0,65 кДж/кг?К (4)

Потери тепла при средней температуре высушенного материала (30°С):

q= C"(t"-t') = t'н (5)

q=0,65 (55- 17,5)-17,5 = -2,5 кДж/кг

потери тепла на нагревание сит на 1 кг испаренной влаги

q, (6)

Q=С?Q(t"-t')=0,115?84(55-17,5) = 362,25 кДж; (7)

q = кДж/кг,

где Q- масса сит - 84кг;

С- теплопроводность сит - 0,115 кДж/кг?К.

суммарные расходы тепла на 1 кг испаренной влаги составят:

?= q= q+ q+ q (8)

?= 27,8 + (-2,5)+ 6,04 = 31,34 кДж/кг?К

Параметры сушильного агента: влагосодержание внешнего воздуха:

d = 622 г водяного пара/кг сухого воздуха, (9)

де Р- 16 мм рт. ст. (за t°=18°);

?=17% ; Рн =145 мм рт. ст.

d = 622=8,3 г водяного пара/кг сухого воздуха

Влагосодержание сушильного агента на выходе из сушилки:

d=622 г водяного пара/кг сухого воздуха,

d= 622= 53 г водяного пара/кг сухого воздуха.

Относительная затрата абсолютно сухого воздуха на 1 кг влаги, которая испаряется:

l = кг сухого воздуха/кг испаряемой влаги, (10)

l = = 22,4

Теплоемкость подогретого воздуха:

С = Св+Сn кДж / (кг сухого воздуха °С), (11)

де Св - теплоемкость абсолютно сухого воздуха,

С = 0,243кДж/кг ?К.

Сn - теплоемкость пара Сn =0,44 кДж/кгК.

С = 0,243 + 0,44= 0,0057 кДж/кгК

Теплоемкость отработанного воздуха:

С = 0,243 + 0,44 = 0,2660 кДж/кг?К

Энтальпия водяного пара при 35° С

i = і+Сnt (12)

где i - полная теплота водяного пара:

Сn = 0,44 ккал (кг град)=597,3 кДж/кг;

і = 597 + 0,44 ? 50 = 619 кДж/кг.

Необходимая температура подогрева воздуха:

t=148°С

Затрата теплоты на нагревание сушильного агента, который тратится на 1 кг испаренной влаги:

q = (С t - Сt)l Дж/кг испаренной влаги, (13)

q = (0,115?148 - 0,243 ?18)? 22,4=283,3 Дж/кг.

Общая затрата теплоты:

?Q =[?q+q]?W кДж. (14)

?Q = (2,77+283,3)?87,1 =24917кДж

Затраты теплоты за 1час работы составят:

Qн = =8037 кДж.

Выбор мощности электропривода. Средняя мощность установки определяется по формуле:

Р ==10,4кВт, (15)

где ? - коэффициент полезного действия установки.

Определяем общую нужную мощность электродвигателя с учетом КПД двигателя ?, подшипников ?и клинопасовой передачи ?:

Nдв = (16)

Nдв ==11,4 кВт.

Принимаем к установке двигатель АТ2-61-4 мощностью 10 кВт, n = 1500 об/мин.

Расчет воздухообмена для удаления избыточной влаги. Количество воздуха, который необходимо подать в сушилку для удаления избыточной влаги:

L= м, (17)

где G - количество водяного пара, которое выделяется в сушилке на протяжении часа (кг/час)

где G ==29 кг/час, (18)

где d- d- количество водяного пара, которое поглощается каждым кубическим метром изменяемого воздуха;

d- дополнительное содержание водяного пара в 1 м воздуха, который выделяется г/м.

d =53 г/кг; d =45 г/м,

де d - количество водяного пара в г/м приливающего воздуха, который поступает:

d = 10,5 г/кг; d=8,25 г/ м

тогда

L ==790 м/час

Вентилятор отсоса воздуха покрывает сопротивление воздухоотводов и проход пересечений сит с продуктом. Ориентировочно для покрытия этих сопротивлений принимается давление 70 кг/м .

Если объем 790 м /час и давление 70 кг/м выбираем центробежный вентилятор Ц4-70 N=2,5 производительностью 1000м/час и двигателем АОЛ 22-2, мощностью 0,6кВт n=1800 об/мин.

Выбор параметров ротора центробежного вентилятора и подшипниковой опоры вала ротора. С целью обеспечения необходимой температуры для проведения процесса сушки в пределах заданных температур, избираем к установке ротор центробежного вентилятора со следующими параметрами, приведенными в табл. 19.

Расчеты, которые подтверждают надежность изделия. Коэффициент готовности принят ровным К2 =0,9 на основании опыта эксплуатации печей аэродинамического подогрева ПАП-32.

Расчет ресурса происходит по формуле

Т=T?n?Q?t?t (19)

где Т - срок службы к списанию (в годах) избирается за нормативами.

Для сушилок этого типа Т= 10 лет;

n =143 - число рабочих дней в году;

t =0,285 - время, которое тратится на сушку 1 кг сырья;

Q=3,5 кг/час - продуктивность сушилки;

t =7 час - длительность рабочего дня.

При шестидневной рабочей неделе и 7-часовом рабочем дне и сроке службы до списывания 10 лет формула расчета ресурсу имеет вид:

Т =10?143?3,5?0,285?7 = 9010 ч.

Конструкция ротора вентилятора определена с учетом опыта эксплуатации рециркуляционных нагревательных установок типа ПАП. В сушилке применен ротор центробежного вентилятора с рециркуляционным термическим агрегатом ПАП-5М. Подшипниковая опора вала ротора является типичной для установок такого типа и потому расчет ее не нужен.

Выводы

Объемы производства грибов растут, в частности, шампиньонов. Грибы шампиньоны по вкусовым качествам не уступают лучшим лесным грибам. По питательному достоинству они приравниваются к мясу, а по содержанию фосфора -- к рыбным продуктам. Их используют для приготовления салатов, грибных соусов, солянок или заготавливают впрок -- сушат и маринуют. Грибы существенно разнообразят ассортимент нашего питания, особенно в зимнее время.

Однако, высокие цены и низкий уровень доходов населения, не позволяют развиваться отрасли производства свежих грибов, поэтому их следует сушить, что позволяет:

1. получить новый продукт с длительным сроком хранения;

2. который можно использовать после оводнения как в общественном питании, так и в домашних условиях;

3. в связи с тем, что в литературных данных и на практике нет сведений по технологии сушки, то нами апробированы температурно-влажностные параметры сушки шампиньонов - предварительная подсушка при температуре 35°С и досушивание при температуре 60°С.

Выбор температуры обусловлен тем, что при температуре 70°С грибы темнеют, а подсушка при 35°С способствует удалению капиллярной влаги и влаги смачивания.

Этапы сушки:

Ё очистка грибов

Ё сортировка по размеру и качеству

Ё обрезание и раскладка на сита (не моют)

Ё подсушка при температуре 35°С (1 - 2часа)

Ё досушивание при температуре 60°С

2.3 Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение сушеных грибов

Сушеные грибы -- это продукт с высокой гигроскопичностью, обладающий особым ароматом. Поэтому при упаковке следует максимально защитить именно эти свойства.

Гигроскопичность -- это способность продукта к сорбции: поглощению влаги из окружающей среды. В случае если парциальное давление паров воды в окружающем воздухе меньше, чем у поверхности продукта, происходит обратный процесс -- десорбция: испарение влаги с поверхности.

Процессы сорбции и десорбции, протекающие в период хранения при постоянных условиях, всегда завершаются установлением подвижного равновесия между влажностью продукта и влажностью окружающего воздуха. Установившаяся влажность продукта называется равновесной.

Величины гигроскопической, равновесной и критической влажности в основном определяются температурой и относительной влажностью воздуха, химическим составом и физическими свойствами продукта.

Сушеные грибы при хранении проявляют примерно одинаковый характер сорбции и десорбции влаги, что говорит об идентичности форм связи влаги всех видов грибов. Наиболее наглядно изменения происходят при хранении в интервале относительной влажности 75-100 %. Здесь хорошо проявляется влияние температуры сушки грибов на их гигроскопичность: чем температуры была выше, тем гигроскопичность ниже. Особенно высока гигроскопичность грибов в первые 2-3 дня хранения.

Хранение грибов при относительной влажности воздуха выше 75 % вызывает повышение влажности грибов в 2 раза и более, при относительной влажности 90-100 % порча грибов наблюдается уже на пятые сутки, а при относительной влажности 75 % плесневение единичных грибов проявляется через 30 сут. хранения. Критическая влажность сушеных грибов, ниже которой плесневение не происходит в течение длительного времени, находится на уровне 22 % (от абсолютно сухой массы), а влажность продукта в данном случае -- на уровне 5-6 %.

Хранение грибов в интервале относительной влажности 32-75 % устанавливает состояние равновесия на 5-6-е сутки, причем равновесная влажность любого вида грибов при равных условиях почти одинакова.

Колебания зависимости вида и температурного режима сушки от средней величины равновесной влажности находятся в пределах ±1,5 %, что позволяет давать общие рекомендации по условиям хранения сушеных грибов независимо от вида и температурного режима сушки: длительное хранение сушеных грибов возможно только при относительной влажности воздуха не выше 70 %, а кратковременное -- не выше 75 %.

Резкое увлажнение продукта в процессе хранения и появление свободной воды на его поверхности вызывает усиление биохимических, микробиологических и других процессов, приводящих в итоге к порче продукта.

Второй фактор, который оказывает существенное влияние на сохраняемость сушеных грибов, -- упаковка. От правильности ее выбора зависит не только предохранение грибов от увлажнения, но и сохранение их аромата.

Оригинальные исследования были проведены Е.Н. Степановой [1988] под руководством И. Э. Цапаловой на кафедре товароведения продовольственных товаров Новосибирского института советской кооперативной торговли (ныне Сибирский университет потребительской кооперации).

Грибы хранили в различной упаковке -- трехслойные крафтпакеты, жестяная тара, полимерная тара: полиэтилен низкой плотности, вискотен (ПЦ-2), саран (повиден) -- и при разных условиях хранения -- температуре 20°С и относительной влажности воздуха 40, 70 и 88 %, в неотапливаемом складе, холодильнике, термостате при температуре 30 °С и относительной влажности воздуха 35 %. Во всех партиях грибов по мере хранения определяли присутствие веществ, характеризующих пищевую ценность, влажность, ароматические и вкусовые достоинства, микробиологические показатели.

Установлено, что хранение грибов в крафтпакетах при повышенной относительной влажности воздуха (88 %) приводит к их резкому увлажнению уже через 15 сут. Упаковка из полиэтилена или вискотена способна предохранять грибы от чрезмерного увлажнения в течение 6 мес. и в какой-то мере подавляет жизнедеятельность микроорганизмов в первые 45 суток хранения. Полностью сохранили качество в течение всего периода хранения (8 мес.) только грибы, упакованные герметично (саран, жестяная тара).

Защитные свойства упаковки аналогично проявляются и при других условиях хранения. Наиболее существенные изменения состава, цветности, ароматических и вкусовых достоинств происходят в грибах, упакованных негерметично; они возрастают с повышением температуры хранения (30 °С) и относительной влажности (70 % и выше). Во всех случаях при упаковке грибов в крафтпакеты происходит быстрое снижение качества.

Эти выводы были подтверждены и результатами сенсорного анализа, проведенного через 2 года от начала хранения грибов. Во всех грибах, кроме опят, была отмечена потеря интенсивности вкуса и аромата. В опятах же сохранился тонкий и в большинстве случаев характерный вкус и аромат. Качество всех грибов, затаренных в полиэтиленовые и крафт-пакеты, хранившихся при относительной влажности 70 %, а также при температуре 30 °С, особенно в негерметичной упаковке, значительно снизилось.

В целом при длительном хранении, независимо от вида упаковки и условий хранения, качество грибов снижается. Так, при негерметичной упаковке к концу первого года хранения уровень качества белых грибов снижается в 1,7 раза, а маслят и опят, соответственно, в 1,2 и 1,4 раза. При более длительном хранении потери возрастают. Относительная стабилизация качества возможна при понижении температуры и использовании упаковки, обеспечивающей достаточную герметичность.

В целом проведенные исследования позволили внести соответствующие изменения в стандарт на сушеные грибы и рекомендовать для практического внедрения условия и сроки хранения различных видов сушеных грибов в зависимости от их упаковки (табл. 36). Согласно этим данным, грибы можно хранить от 6 до 24 мес. в сухих, чистых, хорошо проветриваемых складах, не зараженных амбарными вредителями.

Грибы сушеные в местах заготовок упаковывают россыпью в производственную (транспортную) тару: барабаны, ящики, короба, мешки бумажные и тканевые массой до 25 кг. Грибы в тару укладывают плотно, чтобы при транспортировании они не пересыпались и не перетирались.

Таблица 2.2 Сроки хранения сушеных грибов, мес.

Условия хранения	Вид тары или упаковки
	Мешки тканевые и бумажные	Пакеты из полиэтилена и ПЦ-2	Пакеты из пленки типа саран
Склад: неотапливаемый отапливаемый	6 12	12 12	24 24
Оптимальные условия: температура 5 ± 1 °С, относительная влажность 70 %	24	24	Более 24
Экстремальные условия: повышенная температура (30 °С) или относительная влажность (до 88 %)	6	6	12

Для реализации в торговой сети сушеные грибы можно также расфасовывать по видам и сортам массой нетто от 0,1 до 1,0 кг во влаго- и ароматонепроницаемые пакеты. Грибы сушеные в мелкой расфасовке должны быть упакованы в фанерные ящики и барабаны, ящики из гофрированного картона, мешки продуктовые тканевые или бумажные непропитанные.

Тара для упаковки должна быть цельной, крепкой и плотной, а ящики и барабаны выстланы внутри бумагой:

* для сушеных грибов, расфасованных в пакеты, -- оберточной в один слой;

* для грибов россыпью -- оберточной в один слой или пергаментной в два слоя.

В соответствии с ГОСТ 13799 на каждой единице транспортной тары с сушеными грибами по трафарету несмывающейся краской или на специально прикрепленном ярлыке должны быть четко обозначены все реквизиты:

* наименование предприятия-изготовителя, его местонахождение, подчиненность и товарный знак;

* наименование и товарный сорт грибов;

* масса нетто и брутто;

* наименование и номер НД;

* номер смены;

* район заготовок;

* массовая доля влаги в продуктах (для сушеных грибов с пониженной влажностью);

* дата выработки.

Транспортная маркировка предусматривает также нанесение манипуляционного знака «Боится сырости».

В случае расфасовки грибов в пакеты, пачки, банки информация для потребителя в соответствии с ГОСТ Р 51074 должна быть представлена максимально широко:

* наименование продукта;

* наименование, местонахождение (адрес) предприятия-изготовителя;

* масса нетто;

* пищевая ценность продукта;

* указание на особые способы обработки сырья;

* рекомендации по приготовлению и использованию продукта (при необходимости);

* условия хранения;

* дата изготовления;

* срок годности;

* обозначение нормативного или технического документа, в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт;

* информация о сертификации.

Транспортироваться грибы должны с соблюдением санитарных правил в сухих, чистых, не имеющих постороннего запаха и не зараженных вредителями вагонах, судах, автомашинах и других транспортных средствах. При перевозке, погрузке и выгрузке грибы сушеные должны быть защищены от атмосферных осадков.

Список литературы

1. «Состояние производства и потребления культивируемых грибов в странах мира» /свободный реферат/ М. НИИ ТЭИСХ - 1977

2. Современный рынок культивируемых грибов [Текст] // Бизнес. - 2004. -- № 3. -- С. 27.

3. Нездойминый Э.Л. Семейство паутинниковые [Текст] / З.Л. Не-здойминый // Определитель грибов России. Порядок агариковые. -- СПб. : Наука, 1996. -- Вып. 1. -- 406 с; Горленко М.В. Грибы [Текст] / М.В. Горленко, М.А. Бондарева Л.В. Гарибова [и др.] -- М. : Мысль, 1990. -- 303 с.

4. Состояние производства и потребления культивируемых грибов в странах мира: сводный реферат. -- М.: НИИ ТЭИСХ, 20ОЗ. -- 17 с.

5. Дудка И.О. Розробка наукових основ промислового грибівництва та їх практична реалізація в аграрному комплексі України [Текст] / И.О. Дудка, Н.А. Бісько, В.Т. Білай // Матер. Междунар. науч.-практ. конф. "Достижения, проблемы и перспективы культивирования грибов. Современные технологии" (Донецк, 29 сентября -- 2 октября 2005г.). -- Донецк : Норд Компьютер. -- 2005. -- С. 3--16.

6. Дятлов В.В. Зміна екологічної чистоти печериць при зберіганні [Текст] / В.В. Дятлов // Обладнання та технології харчових виробництв. -- Донецьк: ДонДУЕТ. -- 2001. -- Вин. 5. -- С. 250--255.

7. Дудка И.А. Высшие съедобные базидиомицеты в поверхностной и глубинной культуре [Текст] / Дудка И.А. -- К. : Наук, думка, 1983. -- 262 с.

8. Дятлов В.В. Зміна екологічної чистоти печериць при зберіганні [Текст] /В.В. Дятлов // Обладнання та технології харчових виробництв. -- Донецьк: ДонДУЕТ. -- 2001. -- Вин. 5. -- С. 250--255; Журавлева М.Н. Содержание нитрозоаминов в шампиньонах различных штаммов в зависимости от условий и сроков хранения [Текст] /М.Н. Журавлева, Г.Ф. Жукова, В.В. Дятлов // Вопросы питания. -- 1983. -- №5. -- С. 67--68.

9. Дятлов В.В. Сохраняемость яблок с защитным пленочным покрытием [Текст] / В.В. Дятлов. -- Донецк : ДонГУЭТ, 2004. -- 214 с.

10. Экспертиза грибов [Текст] : Учеб.-справ. пособие / И.А. Цапалова [и др.] - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та: Сиб. унив. изд-во, 2002. - 256с. - (Экспертиза пищевых продуктов и продовольственного сырья / Под ред. В.М. Позняковского) - ISBN 5-7615-0506-1

11. Дятлов В.В. «Влияние длительности хранения на химический состав шампиньонов разных волн сбора» - К.: Наукова думка

12. Дятлов В.В. «Качество и сохраняемость шампиньонов». Автореферат канд. диссертации на соиск. уч. ст. к.т.н. - М. 1983г.

13. Биохимия плодов косточковых Молдавии. Информ. бюллетень. Кишинев: Картя Молдовеняска, 1969.- 150 с.

14. Кац З.А. Производство сушеных овощей, картофеля и фруктов.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.-216 с.

15. Таиров З.К. повышению эффективности использования солнечной энергии для сушки плодов и винограда // Гелиотехника. - 1983. - №5. - с.69-72.

16. Умаров Г.Я., Тюрин Ю.Г., Умаров Г.Г. Разработка гелиосушильных комплексов для плодоовощных культур // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1986.- с.9-11.

17. К исследованию процесса сушки плодов и винограда в гелиоустановках. / Мирзоев М.М. и др. // Гелиотехника. -1982. -№6.-с.40-43.

18. Мустяца В.Т., Боровский В.Р., Шелиманов В.А. и др. Конвективно-высокочастотная сушка при импульсном нагреве влажных материалов // Тр./ КПИ им.С.Лазо. - Кишинев.- 1970. -вып.19.- с.21-27.

19. Нерпин С.В., Чураев Н.В. Кинетика испарения влаги из капиллярно-пористых тел// ИФЖ. - 1965. - 8. -1.-с.22-26.

20. Шлягун Г.В. Равновесное влагосодержание и термодинамические параметры влагопе-реноса в черносливе без косточки // Качество консервов и методы его определения. -Кишинев: 1989. - с.48-53.

21. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1973. -528 с.

22. Черевко О.І. та ш. Переробка дикорослої та пряно-ароматичної сировини Монографія / О.I. Черевко, Ю.I. Єфремов, В.М. Михайлов / Харк. держ. ун-т харчування та торгівл1 - Харків, 2007 - 230 с. ISВN 966-405-068-7

Размещено на Allbest.ru