ЭлБиб

Ïðîöåññ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì.

Áàíêè ïîñëå çàêàòêè óñòàíàâëèâàþòñÿ â ñïåöèàëü-

íûé íîñèòåëü, îáåñïå÷èâàþùèé èõ ìåõàíè÷åñêóþ

ãåðìåòè÷íîñòü, è ïîäâåðãàþòñÿ ïðåäâàðèòåëüíîìó

íàãðåâó â ïåðâîé âàííå ñ âîäîé òåìïåðàòóðîé 60 °Ñ.

Äàëåå èõ ïåðåíîñÿò âî âòîðóþ è òðåòüþ âàííû ñ âî-

äîé òåìïåðàòóðîé ñîîòâåòñòâåííî 80 è 100 °Ñ ñ äàëü-

íåéøèì îõëàæäåíèåì âî âòîðîé è ïåðâîé âàííàõ ñ

âîäîé òåìïåðàòóðîé 80 è 60 °Ñ. Îõëàæäåíèå ïðîäîë-

æàåòñÿ â ÷åòâåðòîé âàííå ïðè òåìïåðàòóðå âîäû 40 °Ñ.

Èñïîëüçîâàíèå ñòóïåí÷àòîãî îõëàæäåíèÿ êîìïî-

òà â òåõ æå âàííàõ, ãäå îñóùåñòâëÿåòñÿ è íàãðåâ, ñïî-

ñîáñòâóåò óïðîùåíèþ ïðîöåññà òåïëîâîé îáðàáîòêè

è êîíñòðóêöèè àïïàðàòà äëÿ ñòåðèëèçàöèè, äàåò ñó-

ùåñòâåííóþ ýêîíîìèþ òåïëîâîé ýíåðãèè è âîäû,

òàê êàê ïðè òàêîì èñïîëíåíèè òåïëîâîé îáðàáîòêè

äëÿ íàãðåâà êîíñåðâîâ â ïåðâîé è âòîðîé âàííàõ èñ-

ïîëüçóåòñÿ òåïëî, îòäàâàåìîå îõëàæäàåìûìè â ýòèõ

æå âàííàõ áàíêàìè, óæå ïðîøåäøèìè òåïëîâóþ îá-

ðàáîòêó. À âîäà äëÿ îõëàæäåíèÿ ðàñõîäóåòñÿ òîëüêî â

ïîñëåäíåé âàííå. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû êðèâûå

ïðîãðåâàåìîñòè (

) è ôàêòè÷åñêîé ëåòàëüíîñòè (

) â íàèáîëåå è íàèìåíåå ïðîãðåâàåìûõ òî÷êàõ áàí-

êè ÑÊÎ 1-82-500 ïðè ðîòàöèîííîé ñòóïåí÷àòîé ñòå-

ðèëèçàöèè êîíñåðâîâ «Êîìïîò èç ñëèâû» ñ èñïîëüçî-

âàíèåì ïðèíöèïà ðåêóïåðàöèè òåïëîòû ïî ðåæèìó:

{[(5/70°Ñ)(5/80°Ñ)(13/100°Ñ)]

[(5/80°Ñ)(5/60°Ñ)(5/40°Ñ)]}0,16.

Êàê âèäíî èç ðèñ. 1, ðåæèì îáåñïå÷èâàåò ïðîìû-

øëåííóþ ñòåðèëüíîñòü êîíñåðâîâ, òàê êàê âåëè÷è-

íû ñòåðèëèçóþùèõ ýôôåêòîâ â íàèìåíåå è íàèáîëåå

ïðîãðåâàåìûõ òî÷êàõ óäîâëåòâîðÿþò òðåáóåìûì çíà-

÷åíèÿì (150–200 óñë. ìèí) [9]. Àíàëîãè÷íûå èññëå-

äîâàíèÿ áûëè ïðîâåäåíû è äëÿ êîìïîòà â áàíêàõ

ÑÊÎ 1-82-1000 è ÑÊÎ 1-82-3000 êàê â ñòàòè÷åñêîì

ñîñòîÿíèè áàíîê, òàê è ñ âðàùåíèåì òàðû.

Äëÿ ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè ïðåäëîæåííûõ

ñïîñîáîâ ðàçðàáîòàíû êîíñòðóêöèè óñòðîéñòâà è

àïïàðàòà äëÿ ñòóïåí÷àòîé òåïëîâîé ñòåðèëèçàöèè

êîíñåðâîâ, êîòîðûå çàÿâëåíû äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïà-

òåíòîâ ÐÔ [10].

Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïðîãðåâàåìîñòè êîí-

ñåðâîâ «Êîìïîò èç ñëèâû», âûïîëíåííûå ñ èñïîëü-

çîâàíèåì ìàòåìàòè÷åñêîãî ïëàíèðîâàíèÿ ýêñïåðè-

ìåíòà ïðè ñòóïåí÷àòîé òåïëîâîé îáðàáîòêå â ñòàòè-

÷åñêîì ñîñòîÿíèè è ñ âðàùåíèåì òàðû, ïðåäñòàâëå-

íû â òàáë. 1.

Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, ãðàôèêè êàæäîãî îïûòà ìîæ-

íî ðàçáèòü íà òðè ÷àñòè: âîñõîäÿùàÿ ëèíèÿ (íàãðå-

âàíèå), ïëàòî, íèñõîäÿùàÿ ëèíèÿ (îõëàæäåíèå).

Ïðîöåññ ñòóïåí÷àòûé, ò.å. ïðîèñõîäèò íàãðåâàíèå â

òå÷åíèå îïðåäåëåííîãî âðåìåíè â ñðåäå ñ îïðåäå-

ëåííîé òåìïåðàòóðîé: â äàííîì ñëó÷àå òðè ñòóïåíè

ïðè íàãðåâàíèè è òðè — ïðè îõëàæäåíèè, ïîýòîìó

èñïîëüçîâàíèå óðàâíåíèé òåïëîïåðåäà÷è ïðåäñòàâ-

ëÿåò ñîáîé êðàéíå ñëîæíóþ çàäà÷ó.

Â ñâÿçè ñ ýòèì îïðåäåëèì ýìïèðè÷åñêóþ çàâèñè-

ìîñòü, ñâÿçûâàþùóþ âðåìÿ íàãðåâàíèÿ è îõëàæäå-

íèÿ êîíñåðâîâ, îò íà÷àëüíîé è êîíå÷íîé òåìïåðà-

òóð, à òàêæå îáúåìà òàðû. Ñðàâíèâàÿ ðèñ. 2 è 3, âè-

äèì, ÷òî â ñëó÷àå ðîòàöèîííîãî ñòóïåí÷àòîãî ïðî-

öåññà íàãðåâàíèå è îõëàæäåíèå õîðîøî îïèñûâàþòñÿ

ïðÿìûìè ëèíèÿìè. Àïïðîêñèìèðóåì êàæäóþ ëèíèþ

íàãðåâàíèÿ è îõëàæäåíèÿ â âèäå ïðÿìîé:

(1)

ãäå

— òåìïåðàòóðà ñèñòåìû, êîòîðàÿ äîñòèãàåòñÿ

çà

ìèíóò.

Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ

ïðèâåäåíû â

òàáë. 2. Êàê âèäíî èç òàáë. 2, ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàí-

íûå äëÿ íàãðåâàíèÿ è îõëàæäåíèÿ õîðîøî àïïðîêñè-

ìèðóþòñÿ â âèäå ïðÿìûõ, âî âñåõ ñëó÷àÿõ êîýôôèöè-

åíò êîððåëÿöèè íå íèæå 0,99, à ìàêñèìàëüíîå ñðåä-

íåå êâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå íå ïðåâûøàåò 2,25.

Êîýôôèöèåíò

õàðàêòåðèçóåò ñêîðîñòü èçìåíå-

íèÿ òåìïåðàòóðû ïðîãðåâàåìîñòè êîíñåðâîâ âî âðå-

ìåíè, è, êàê âèäíî èç òàáë. 2, ïðè íàãðåâàíèè è îõ-

ëàæäåíèè êàê â ñëó÷àå ñòóïåí÷àòîãî, òàê è ñòóïåí÷à-

òîãî ðîòàöèîííîãî ìåòîäà ïðè óìåíüøåíèè îáúåìà

òàðû ñêîðîñòü óâåëè÷åíèÿ òåìïåðàòóðû ïî ìîäóëþ

ïîâûøàåòñÿ.

Íà ðèñ. 4 ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü

îò îáúåìà òà-

ðû. Êàê âèäíî èç ðèñ. 4, äëÿ âûáðàííûõ ðåæèìîâ

íàãðåâàíèÿ çàâèñèìîñòü

îò îáúåìà òàðû ïðàêòè÷å-

ñêè ëèíåéíàÿ (ñì. òàáë. 2).

Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ âûøå äàííûõ ôóíê-

öèÿ çàâèñèìîñòè òåìïåðàòóðû ñèñòåìû (

, °Ñ) îò

íà÷àëüíîé òåìïåðàòóðû ñðåäû (

, °Ñ), êîíå÷-

íîé òåìïåðàòóðû ïðîâåäåíèÿ ïðîöåññà íàãðåâàíèÿ

(

= 100 °Ñ), âðåìåíè ïðîâåäåíèÿ ïðîöåññà (

, ìèí),

âìåñòèìîñòè òàðû (

, ë) ïðèìåò ñëåäóþùèé âèä:

äëÿ ñòóïåí÷àòîãî ïðîöåññà íàãðåâàíèÿ

= (

–

)+(5,46–2,63

+0,56

)

;

(2)

äëÿ ñòóïåí÷àòîãî ðîòàöèîííîãî ïðîöåññà íàãðåâàíèÿ

= (

–

)+(5,52–2,27

+0,49

)

(3)

Óðàâíåíèÿ (2) è (3) ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðè èñïîëü-

çîâàíèè ñòóïåí÷àòîãî ðîòàöèîííîãî ïðîöåññà (÷àñ-

òîòà âðàùåíèÿ 0,2 ñ

-1

èëè 12 ìèí

-1

) äëÿ êàæäîãî âè-

äà òàðû ïðîèñõîäèò ëèíåéíîå óâåëè÷åíèå ñêîðîñ-

òè èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû îò âðåìåíè ïðèìåðíî

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 2, 2014

Температ ра, °С

100

Переводной !оэффициент,

Время, мин

204

224

Ðèñ. 1. Êðèâûå ïðîãðåâàåìîñòè (1, 2) è ôàêòè÷åñêîé ëåòàëü-

íîñòè (3, 4) â íàèáîëåå (1, 3) è íàèìåíåå (2, 4) ïðîãðåâàåìûõ

òî÷êàõ êîíñåðâîâ «Êîìïîò èç ñëèâû»

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека