Сельское хозяйство/ 4.Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

К.т.н. Овсянников В.Ю., магистрант Кондратьева Я.И.,

студент Бостынец Н.И.

Воронежский государственный университет инженерных технологий, Россия

Концентрирование яблочного сока вымораживанием

Исследован процесс одноступенчатого концентрирования яблочного сока, полученного из яблок позднего сорта созревания сорта «Айдоред» вымораживанием в барабанной вымораживающей установке [1].

Основным элементом кристаллизатора является вымораживающий барабан, частично погруженный в поддон с исходным продуктом. Кристаллизатор оснащен системой холодоснабжения с необходимыми устройствами контроля и регулирования работы [2].

На основании проведенных экспериментальных данных были построены зависимости содержания сухих веществ в сконцентрированном продукте от температуры стенки барабана, частоты его вращения и начального содержания сухих веществ в исходном продукте (рис. 1 - 3).

Рис.1. Зависимость конечного содержания сухих веществ СВк в соке от средней

температуры t стенки вымораживающего барабана при начальном содержании

сухих веществ СВн=10 % и частоте вращения барабана n= 0,06 с^-1

Рис.2. Зависимость конечного содержания сухих веществ СВк в соке от

начального содержания сухих веществ СВн при средней температуре стенки вымораживающего барабана t = -26 ° С и частоте вращения барабана n= 0,08 с^-1

Рис.3. Зависимость конечного содержания сухих веществ СВк в яблочном соке

от частоты вращения вымораживающего барабана n при средней температуре стенки барабана t = -20 °С и начальном содержании сухих веществ СВн = 9,5 %

Анализ полученных кривых показал, что рабочие характеристики вымораживающей установки для всех значений температуры, скорости вращения барабана и содержания сухих веществ в исходном продукте при концентрировании, имеют идентичный характер, с увеличением средней температуры стенки барабана содержание влаги в концентрируемом продукте монотонно возрастает. Очевидно, что при достижении температуры стенки барабана криоскопической температуры продукта вымораживание влаги прекращается. Повышение начального содержания сухих веществ в исследуемых продуктах обусловливает уменьшение толщины вымороженного слоя льда на поверхности вымораживающего барабана.

Анализ графиков, характеризующих содержание сухих веществ в сконцентрированном яблочном соке в зависимости от скорости вращения барабана показал, что указанная зависимость - нелинейная, а содержание сухих веществ увеличивается с уменьшением скорости вращения барабана. Аналогичные кривые, построенные для сока с увеличенным начальным содержанием сухих веществ, показывают заметное снижение содержания сухих веществ в сконцентрированном соке.

Получение концентрированного яблочного сока возможно при средней температуре стенки барабана минус 22 – минус 20 ⁰С, а также при соблюдении остальных рациональных параметров вымораживания. При этом содержание сухих веществ в растворе, полученном при плавлении вымороженного льда, находится в пределах сопоставимых с долей сухого вещества, отходящего со льдом в зарубежных промышленных вымораживающих установках.

Результаты исследований могут быть полезны при расчете процесса теплообмена при концентрировании в барабанных вымораживающих аппаратах, разработке технологии и аппаратурного оформления производства концентрированных соков.

Литература:

1. Патент РФ № 2206839. становка для вымораживания и получения чешуйчатого льда. Антипов С.Т., Овсянников В.Ю., Рязанов А.Н. Опубл. 01.11.2001.

2. Антипов, С.Т. Тепло- и массообмен при концентрировании жидких сред вымораживанием [Текст]/ С.Т. Антипов, В.Е. Добромиров,
В.Ю. Овсянников; Воронеж. гос. технолог. акад. Воронеж, 2004. – 208 с.