close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Технология получения концентрированных сахаросодержащих продуктов с использованием импульсной инфракрасной обработки и сушки корнеклубнеплодов

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Алтухов Игорь Вячеславович
Технология получения концентрированных сахаросодержащих
продуктов с использованием импульсной инфракрасной
обработки и сушки корнеклубнеплодов
05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых,
бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной
продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
Красноярск – 2016
Работа выполнена в ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный
университет им. А.А. Ежевского»
Научный консультант
доктор технических наук, профессор,
член-корреспондент РАН
Цугленок Николай Васильевич
Официальные оппоненты
Пеленко Валерий Викторович
доктор технических наук, профессор,
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский
национального
исследовательского
университета информационных технологий, механики и оптики», профессор
кафедры технологических машин и
оборудования
Короткий Игорь Алексеевич
доктор технических наук, доцент,
ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), декан заочного факультета
Ермош Лариса Георгиевна
доктор технических наук, доцент,
ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный
университет», профессор кафедры технологии и организации общественного
питания
Ведущая организация
ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный аграрный университет»
Защита состоится «15» сентября 2016 г. в 0900 часов на заседании диссертационного совета Д 220.037.03 при ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 90,
факс: (391)-227-36-09, e-mail: dissovet@kgau.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет» и на официальном сайте
www.kgau.ru
Автореферат разослан «25» мая 2016 г.
Учѐный секретарь
диссертационного совета
М.А. Янова
2
Общая характеристика работы
Актуальность работы. В настоящее время перед сельским хозяйством
нашей страны стоят задачи увеличения объѐмов производства, получения продуктов высокого качества и сохранения полученного урожая. Решение данных
задач возможно за счѐт применения инновационных технологий и оборудования. Проблема сохранности урожая и получения продуктов высокой пищевой
ценности может быть решена при разработке новейших технологий обработки
и сушки корнеклубнеплодов моркови, свѐклы и топинамбура, применяемых для
питания человека. Разработка технологии получения концентрированных сахаросодержащих продуктов обуславливает актуальность данных исследований.
Длительное хранение корнеклубнеплодов в сыром виде приводит к потерям их пищевой ценности. Нормы естественной убыли корнеклубнеплодов при
хранении могут достигать 25%. Для сохранения корнеклубнеплодов на длительный период одним из перспективных способов в технологии производства
витаминного продукта является сушка. Корнеклубнеплоды, высушенные с
применением новых технологий и оборудования, сохраняют до 95% витаминов
и микроэлементов и могут быть отнесены к продуктам высокой пищевой ценности.
Применение технологии обработки и сушки корнеклубнеплодов и получение из них муки позволяет повысить концентрацию питательных веществ в
3-5 раз по сравнению с исходным сырьем. Мука, полученная на основе технологии сушки корнеклубнеплодов, имеет высокую питательную ценность. Данная мука может быть использована в технологиях хлебобулочных, мучных и
кондитерских изделий.
Реализация инновационных технологий определяется использованием
новой элементной базы и оборудования. Анализ развития технологий, применяемых для сушки сельскохозяйственного сырья, показал, что установки, работающие на принципе преобразования электрической энергии в энергию инфракрасного излучения, имеют существенные преимущества и обширный диапазон
использования.
Степень разработанности проблемы. Разработкой технологий переработки сельскохозяйственной продукции с использованием электрической энергии занимались многие известные учѐные. Исследованиями А.С. Гинзбурга,
С.Г. Ильясова, В.Н. Карпова, В.В. Красникова, П.Д. Лебедева, А.В. Лыкова,
Ю.М. Плаксина, И.А. Рогова, Е.П. Тюрева, А.М. Худоногова, Н.В. Цугленка,
В.В. Филатова и других авторов доказано, что применение инфракрасного (ИК)
облучения в процессе переработки сырья растительного происхождения позволяет значительно повысить качество готовой продукции. Ранее не рассматривались технологии получения концентрированных продуктов высокой пищевой
ценности из сахаросодержащих корнеклубнеплодов с использованием более
эффективной импульсной инфракрасной обработки и сушки.
Существует большое разнообразие способов обработки и сушки: естественная, конвективная, сублимационная, СВЧ-сушка, кондуктивная, инфракрасная (ИК). Каждый из этих методов обработки и сушки биологических объектов
растительного происхождения имеет свои достоинства и недостатки. Инфра3
красный метод обработки и сушки по некоторым показателям сопоставим с
указанными методами, а по затратам энергии на испарение влаги превосходит
их. Технология импульсной инфракрасной сушки влажных продуктов позволяет практически на 100% использовать подведенную к корнеклубнеплоду энергию и значительно сократить продолжительность обработки и сушки. Даная
технология обладает высокой эффективностью при температуре 40…60°С. При
такой сушке максимально сохраняется продукт, не разрушаются клеточные
мембраны, сохраняются витамины, исключается карамелизация сахаров. В то
же время инфракрасное излучение, обладая стерилизующим эффектом, делает
данные продукты пригодными для длительного хранения.
Проведѐнный обзор существующих и анализ перспективных методов обработки и сушки корнеклубнеплодов определили научную гипотезу, цель и задачи научного исследования.
Научная гипотеза. Для создания эффективной технологии получения
концентрированных сахаросодержащих продуктов повышенной ценности
предлагается использовать импульсную инфракрасную обработку и удаление
влаги из корнеклубнеплодов посредством управления уровнем энергоподвода и
цикличностью облучения.
Цель работы – разработать технологию производства сухих сахаросодержащих корнеклубнеплодов с использованием импульсной инфракрасной
обработки и сушки для получения качественных концентрированных продуктов повышенной пищевой ценности.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
– провести анализ существующих технологий и оборудования, применяемых для обработки и сушки сельскохозяйственной продукции, и определить
основные требования для данного процесса;
– разработать модели процессов ИК-энергоподвода в технологии обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов и определить эффективные технологические режимы в соответствии с биотехническими условиями
нагрева сырья;
– разработать алгоритмы и методики экспериментальных исследований
импульсной инфракрасной обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов для нахождения эффективных режимов управления ИКэнергоподводом;
– провести исследования по определению эффективных режимов и технологических параметров импульсной инфракрасной обработки и сушки,
влияющих на сохранность витаминов и микроэлементов;
– разработать оборудование для импульсной инфракрасной сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов и выполнить экспериментальные исследования технологических параметров системы управления ИК-энергоподводом;
– провести технико-экономический анализ режимов импульсной инфракрасной обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов и эффективности применения продуктов высокой пищевой ценности.
4
Объект исследования. Технология, оборудование и режимы импульсной
инфракрасной обработки и сушки для получения концентрированных сахаросодержащих продуктов повышенной пищевой ценности с сохранением витаминов и микроэлементов.
Предмет исследования. Взаимосвязь качественных показателей концентрированных сахаросодержащих продуктов высокой пищевой ценности с технологическими режимами импульсной инфракрасной обработки и сушки.
Научную новизну представляют:
– технология и модели эффективных режимов импульсной инфракрасной
обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов, позволяющие определить технологические параметры процессов получения концентрированных
сахаросодержащих продуктов, с учѐтом конструктивных характеристик излучателей и теплофизических свойств обрабатываемого сырья;
– энергосберегающая технология, включающая импульсную инфракрасную обработку и сушку сахаросодержащих корнеклубнеплодов для получения
продуктов повышенной пищевой ценности;
– алгоритмы и методики экспериментальных исследований электротехнологических параметров импульсной инфракрасной обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов, позволяющие установить эффективные режимы управления ИК-энергоподводом;
– теплофизические характеристики сахаросодержащих корнеклубнеплодов, определяющие технологические параметры инфракрасной сушки различными ИК-излучателями;
– алгоритм выбора оптимальных технических параметров керамических
излучателей и обоснования эффективных импульсных режимов для получения
непрерывного температурного поля в камере;
– система формирования и оценки технологического комплекса переработки корнеклубнеплодов, определяющая энергетическую и экономическую
эффективность технологии.
Методы исследования. Решение поставленных задач базируется на новых теоретических положениях и экспериментальных данных технологии обработки и сушки пищевых продуктов, биофизики, термодинамики необратимых
процессов, тепломассообмена, автоматического управления, математической
статистики, математического моделирования, информационных технологий.
Эффективные режимы импульсной ИК-обработки и сушки корнеклубнеплодов определены посредством теоретических и экспериментальных исследований. Основные параметры процессов термообработки корнеклубнеплодов соответствовали технологическим требованиям и были исследованы на специально разработанных экспериментальных установках лабораторного и производственного типов, в которых использовались современные измерительные приборы и разработанные в лаборатории «Энергосбережение в электротехнологиях»
алгоритмы и методики исследований.
Количество и качество активно действующих веществ, витаминный состав в корнеклубнеплодах и продуктах высокой пищевой ценности определя-
5
лись в Иркутской межобластной Ветеринарной лаборатории и испытательной
лаборатории ФГБУ «Центр агрохимической службы «Иркутский»».
На защиту выносятся:
– технология и модели эффективных режимов импульсной инфракрасной
обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов, позволяющие определить технологические параметры процесса получения концентрированных
сахаросодержащих продуктов повышенной пищевой ценности с учѐтом технических характеристик излучателей и свойств сырья;
– методика и алгоритм экспериментальных исследований электротехнологических параметров импульсной инфракрасной обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов;
– технология импульсной инфракрасной обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов, позволяющая получать концентрированные
продукты повышенной пищевой ценности;
– теплофизические характеристики корнеклубнеплодов, позволяющие
определить технологические параметры процесса инфракрасной сушки;
– алгоритм выбора технических и конструкционных параметров сушильной установки при использовании импульсных керамических излучателей;
– система формирования и оценки технологического комплекса переработки корнеклубнеплодов, определяющая энергетическую и экономическую
эффективность технологии.
Практическая значимость и реализация работы. Разработанные технология и оборудование импульсной инфракрасной обработки и сушки, внедренные на аграрных предприятиях Иркутской области, позволили получить
концентрированные продукты высокой пищевой ценности длительного хранения с наименьшими энергозатратами.
Утверждена нормативно-техническая документация: ТУ 9164-00100492919-15 «Топинамбур сушенный»; ТУ 9512-002-00492919-15 «Мука пищевая из сушенных корнеклубнеплодов». Мука, полученная из высушенных корнеклубнеплодов, применялась на хлебопекарных предприятиях «АО» «Сибирская нива» и «ИП» Серѐдкина И.В. для получения хлебобулочных и кондитерских изделий. Испытания, проведѐнные на предприятиях Иркутской области,
показали, что данная технология и оборудование позволяют получать концентрированные продукты высокой пищевой ценности.
Технология и оборудование используются в учебном процессе кафедры
энергообеспечения и теплотехники Иркутского ГАУ им. А.А. Ежевского при
изучении дисциплин: электротехнология, теплотехника, энергосбережение.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований являются
основой для получения концентрированных продуктов и изготовления оборудования, обеспечивающего минимальные энергозатраты.
Достоверность результатов работы. Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в работе, базируются на теоретических положениях и научных принципах, разработанных ведущими учеными по фундаментальным и прикладным аспектам электротехнологии в пищевых производствах и перерабатывающей отрасли сельского хозяйства. Достоверность полу6
ченных результатов подтверждена теоретическими разработками и производственными испытаниями предложенного технологического оборудования.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований
докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ИрГСХА
(Иркутск, 2000-2014); научно-практической конференции КрасГАУ «Энергосбережение – важнейший резерв развития АПК» (Красноярск, 2009); ежегодной
научной конференции преподавателей, научных работников и аспирантов
ВСГТУ (Улан-Удэ, 2010); всероссийской научно-практической конференции
ИрГТУ «Повышение эффективности и использования энергии в условиях Сибири» (Иркутск, 2010); международной научно-практической конференции
МГСХУ «Engineering problems in agriculture and industry» (Улан-Батор, 2010);
круглом столе «Инновационная деятельность и развитие АПК», в рамках выставки «Агропромышленная неделя – 2010» (Иркутск, 2010); межвузовской
конференции Башкирского ГАУ «Энергообеспечение и энергосбережение на
предприятиях АПК» (Уфа, 2011); международной научно-практической конференции МГАУ им. В.П. Горячкина «Инновационные энергосберегающие технологии в АПК» (Москва, 2012); международной научно-практической конференции Саратовского ГАУ им Н.И. Вавилова «Актуальные проблемы энергетики АПК» (Саратов, 2013, 2014).
Результаты исследований прошли всероссийский уровень апробации на
выставках: «Агропромышленная неделя – 2009, 2010, 2015» (Иркутск, СибЭкспоЦентр, 3 диплома и 1 благодарственное письмо), XIII Российская агропромышленная выставка «Золотая Осень – 2011» (Москва, ВВЦ, диплом и золотая
медаль), «НТТМ – 2013 (Иркутск, Дом офицеров, диплом)».
Диссертационная работа выполнена по тематическим планам-заданиям
на выполнение научно-исследовательских работ по заказу Минсельхоза России
по теме «Технология переработки сельскохозяйственного сырья растительного
происхождения инфракрасным нагревом» (тема 27К, номер государственной
регистрации в ВНТИЦ 01201372470).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 49 печатных работ, в том числе 17 работ – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, одна
монография и три патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы из 310 наименований, приложений. Ее
объем составляет 440 страниц машинописного текста, содержит 167 рисунков и
47 таблиц.
Личный вклад автора. Результаты исследований, представленные в
диссертации, получены лично автором при непосредственном его участии в работе НИЛ «Энергосбережение в электротехнологиях».
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна,
сформулированы цель и задачи исследования, основные положения, выносимые на защиту.
7
В первой главе «Технологии и оборудование, применяемые для обработки и сушки сельскохозяйственной продукции» рассмотрены области
применения сахаросодержащих корнеклубнеплодов и преимущества сушеных
продуктов из растительного сырья. Выполнен анализ существующих и перспективных технологий и оборудования, применяемых для обработки и сушки
сельскохозяйственного сырья в зависимости от особенностей материалов, подвергаемых термическому воздействию.
Для длительного хранения корнеклубнеплодов, с максимальным содержанием витаминов и микроэлементов, используются овощехранилища с предварительной сушкой. Инфракрасный метод выгодно отличается от других методов сушки по энергозатратам на испарение влаги, простоте и технологическим возможностям. Вследствие проникающей способности ИК-излучения, интенсивность сушки биологического материала растительного происхождения
увеличивается в 1,5 – 2 раза, что приводит к снижению энергозатрат и сокращению времени процесса. Режимы сушки, согласованные с качественными показателями продукта по температуре и скорости нагрева, экспозиции процесса
и энергозатратам, являются эффективными режимами. Эффективные режимы
сушки позволяют получать концентрированные продукты повышенной пищевой ценности. Применение эффективных режимов импульсного ИКэнергоподвода с использованием керамических преобразователей излучения
позволит получить качественную продукцию при снижении технологических
энергозатрат.
Во второй главе «Моделирование технологии импульсной инфракрасной обработки и сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов». Для
оценки энергетической эффективности разработана система формирования
технологического комплекса переработки корнеклубнеплодов. Используя энергетические характеристики последовательно в первом приближении, энергетические затраты работы технологического комплекса переработки полученной
продукции можно представить как:
где е1 и е2 – соответственно энергетические затраты технологии хранения и переработки продукции, кВт/кг; ЕЭ – энергосодержание корнеклубнеплодов
(МДж/кг); ηН и ηК – соответственно начальный и конечный биоэнергетический
КПД корнеклубнеплодов (растворимые углеводы); ЕХ и ЕП – соответственно
величина антропогенной энергии затраченной на хранение и переработку (кВт,
кДж); ЕК1 и ЕК2 – конечное энергосодержание после хранения и переработки
корнеклубнеплодов (МДж/кг); М – масса корнеклубнеплодов (кг).
Данная зависимость позволяет проанализировать влияние на качественные показатели, конечный объѐм и энергозатраты двух технологических линий
переработки и хранения корнеклубнеплодов.
8
Энерготехнологический подход позволяет разработать оптимальную модель управления энергетической эффективностью переработки корнеклубнеплодов (рис. 1).
Рисунок 1 – Модель системы управления энергетической эффективностью
Энергетическая эффективность определяется экономией энергетических
ресурсов и материальных затрат, выраженных через биоэнергетический и стоимостной доходы:
FЭi
Еn. уд.i Fi
Еi
max
(3)
,
FCi
Еn. уд.i Fi Сi
Li
max
,
(4)
где FЭi и FCi – соответственно целевая функция условного энергетического и
стоимостного доходов; Еn.уд.i – удельная энергопродуктивность i-й продукции;
Fi – масса продукции подлежащая переработке; Еi – энергетические затраты
при переработке продукции; Сi – стоимость единицы продукции; Li – затраты
на производство i-го вида работ определѐнным типом машин.
Целевая функция энергетического дохода (3) определяется как разность
между суммарным энергосодержанием продукции, полученной от определѐнной массы ΣEn.уд.i·Fi и общими затратами ΣEi антропогенной энергии, израсходованными на получение продукции.
Целевая функция стоимостного дохода (4) при переработке продукции
определяется как разность между стоимостью продукции, полученной от определѐнной массы ΣEn.уд.i·Fi·Сi и суммарных денежных затрат ΣLi на еѐ производство. Способ оценки технологического комплекса по энергетической эффективности применяется в пищевой промышленности (килокалории). В технологии переработки данная методика применяется впервые.
Предлагаемая теоретическая модель процессов импульсной инфракрасной обработки и сушки биологических объектов. В соответствии с общими положениями термодинамики, изменение процессов, вызываемых тепловой волной, определяется некоторым волновым оператором
с заданными энергети-
9
ческими уровнями Eu , v p u v и соответствующими собственными значениями
j.
Режим температуры элементарного слоя биологических объектов (T,
°C), подвергаемых ИК-обработке и сушке с заданными параметрами потребляемой мощности излучения (p, Вт) и экспозиции ( , мин), представляется следующей функцией:
где T0 – начальная температура, °C; Eu , v pu v – энергетический
уровень, a – постоянная времени нагрева, °C/мин; b – структурный коэффициент энергетического
-уровня, °C/(Втu минv);
– случайное отклонение экспериментальных данных температуры от вычисленных значений. При
этом потребляемая мощность зависит от мощности излучения и свойств обрабатываемого биологического материала поглощать и накапливать энергию
P, излучение,
p
P, пауза,
(5)
где P – мощность ИК-излучения, Вт; , – значения КПД технологического
процесса в циклах ИК-обработки биологических объектов.
Режиму температуры при обработке моркови при понижении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 22 ; 0 , 29 волнового оператора
(рис. 2).
Рисунок 2 – Области температуры при энергетическом уровне E0 , 22 ; 0 , 29
0…40%, 40…50%, 50…60%, 60…70%, 70…80%, 80…90%, 90…100%
10
Режиму температуры при обработке моркови при повышении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 30 ; 0 ,13 волнового оператора
.
Режиму температуры при обработке моркови при повторно-кратковременном
энергоподводе соответствует энергетический уровень E0 ,14 ; 0 , 43 волнового оператора
.
Режиму температуры при обработке топинамбура при понижении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 01; 0 , 90 волнового оператора
. (рис 3). Режиму температуры при обработке топинамбура при повышении
энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 06 ; 0 , 57 волнового оператора
. Режиму температуры при обработке топинамбура при повторнократковременном энергоподводе соответствует энергетический уровень
E0 , 22 ; 0 , 29 волнового оператора
.
Рисунок 3 – Области температуры при энергетическом уровне E0 , 01; 0 , 90
0…40%, 40…50%, 50…60%, 60…70%, 70…80%, 80…90%, 90…100%
Режиму температуры при обработке свѐклы при понижении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 03; 0 , 73 волнового оператора
(рис.
4).
11
Рисунок 4 – Области температуры при энергетическом уровне E0 , 03; 0 , 73
0…40%, 40…50%, 50…60%, 60…70%, 70…80%, 80…90%, 90…100%
Режиму температуры при обработке свѐклы при повышении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 05; 0 , 46 волнового оператора
.
Режиму температуры при обработке свѐклы при повторнократковременном энергоподводе соответствует энергетический уровень E0 ,17 ; 0 ,17
волнового оператора
.
Режим влажности элементарного слоя биологических объектов (W, %),
подвергаемых ИК-обработке и сушке с заданными мощностью излучения (P,
Вт) и экспозицией ( , мин) представляется следующей функцией:
где bij , a j – отыскиваемые параметры процесса, связанные со свойствами биологического материала; W0 – остаточная влажность %;
– случайное отклонение экспериментальных данных влажности от вычисленных значений.
Характеристические (собственные) числа операторного представления
процесса 1 , 2 , 3 связаны с параметрами a j соотношениями
e
j
aj , e
j
aj ,
j
ln a j ,
(7)
где j 1, 2, 3 .
Режиму влажности при обработке моркови при понижении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 22 ; 0 , 29 волнового оператора
с
собственными числами
1
0,028 ,
2
0,020 ,
12
3
0,012 (рис. 5).
Рисунок 5 – Области влажности при энергетическом уровне E0 , 22 ; 0 , 29
0,00…7,69%, 7,69…15,38%, 5,38…23,07%,23,07…30,76%, 30,76…38,46%,
38,46…46,15%, 46,15…53,84%, 3,84…61,53%, 61,53…69,23%, 69,23…76,92%,
76,92…84,61%, 84,61…92,30%, 92,30…100,00%
Режиму влажности при обработке моркови при повышении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 30 ; 0 ,13 волнового оператора
с
собственными числами 1
0,017 , 3
0,024 , 2
0,013 . Режиму влажности при обработке моркови при повторно-кратковременном энергоподводе соответствует энергетический уровень E0 ,14 ; 0 , 43 волнового оператора
с собственными числами 1
0,021 , 2
0,015 , 3
0,013 .
Режиму влажности при обработке топинамбура при понижении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 01; 0 , 90 волнового оператора
0,021 , 2
0,016 , 3
с собственными числами 1
0,013 (рис.6).
13
Рисунок 6 – Области влажности при энергетическом уровне E0 , 01; 0 , 90
0,00…7,69%, 7,69…15,38%, 15,38…23,07%, 23,07…30,76%, 30,76…38,46%,
38,46…46,15%, 46,15…53,84%, 53,84…61,53%, 61,53…69,23%, 69,23…76,92%,
76,92…84,61%, 84,61…92,30%, 92,30…100,00%
Режиму влажности при обработке топинамбура при повышении энергоподвода соответствует энергетический уровень E0 , 06 ; 0 , 57 волнового оператора
с собственными числами 1
0,016 , 3
0,022 , 2
0,012 . Режиму
влажности при обработке топинамбура при повторно-кратковременном энергоподводе соответствует энергетический уровень E0 , 22 ; 0 , 29 волнового оператора
с собственными числами 1
0,019 , 2
0,015 , 3
0,011 .
Режиму влажности при обработке свѐклы при понижении энергоподвода
соответствует энергетический уровень E0 , 03; 0 , 73 волнового оператора
с соб0,022 , 3
0,028 , 2
0,016 (рис 7).
ственными числами 1
14
Рисунок 7 – Области влажности при энергетическом уровне E0 , 03; 0 , 73
0,00…7,69%, 7,69…15,38%, 15,38…23,07%, 23,07…30,76%, 30,76…38,46%,
38,46…46,15%, 46,15…53,84%, 53,84…61,53%, 61,53…69,23%, 69,23…76,92%,
76,92…84,61%, 84,61…92,30%, 92,30…100,00%
Режиму влажности при обработке свѐклы при повышении энергоподвода
соответствует энергетический уровень E0 , 05; 0 , 46 волнового оператора
с собственными числами 1
0,021 , 2
0,017 , 3
0,013 . Режиму влажности
при обработке свѐклы при повторно-кратковременном энергоподводе соответствует энергетический уровень E0 ,17 ; 0 ,17 волнового оператора
с собственными числами 1
0,033 , 2
0,023 , 3
0,019 .
Изменение содержания сахара в элементарном слое биологических объектов (S, %), подвергаемых ИК-обработке и сушке с заданными мощностью излучения (P, Вт) и экспозицией ( , мин) представляется следующей функцией:
где bij , a j – отыскиваемые параметры процесса, связанные со свойствами биологического материала; S 0 – начальное содержание сахара %;
– случайное отклонение экспериментальных данных содержания сахара от вычисленных значений.
Характеристические (собственные) числа операторного представления
процесса 1 , 2 , 3 связаны с параметрами a j соотношениями
e
j
aj , e
j
где j 1, 2, 3 .
15
aj ,
j
ln a j ,
(9)
Изменение содержания витаминов в элементарном слое биологических
объектов (V, мг/100г), подвергаемых ИК-обработке и сушке с заданными мощностью излучения (P, Вт) и экспозицией ( , мин) представляется следующей
функцией:
где bij , a j – отыскиваемые параметры процесса, связанные со свойствами биологического материала; V0 – начальное содержание витаминов, мг/100г;
– случайное отклонение экспериментальных данных содержания витаминов от
вычисленных значений.
Характеристические (собственные) числа операторного представления
процесса 1 , 2 , 3 связаны с параметрами a j соотношениями
e
j
aj , e
j
aj ,
j
ln a j ,
(11)
где j 1, 2, 3 .
В соответствии с теоретической моделью разработана прикладная программа для ЭВМ на языке Maple. Данная программа позволила, исходя из экспериментальных данных, с шагом в 1 минуту рассчитать значения температуры, влажности, содержания сахара и витаминов на исследуемых интервалах
временной оси: 0…200 мин, 200…600 мин.
Определены изменение температуры, влажности, содержания сахара, содержания витаминов элементарного слоя исследуемых корнеклубнеплодов
(T,°C), (W,%), (S, %), (V, мг/100г), подвергаемых ИК-обработке и сушке с заданными потребляемой мощностью излучения (p, Вт) и экспозицией ( , мин)
при понижении энергоподвода, при повышении энергоподвода и при повторнократковременном режиме. Расчѐты выполнены для уровней мощности 500, 600
и 700 Вт.
Расчѐтные и фактические значения изменения температуры, влажности,
содержания сахара и содержания витаминов для различных уровней мощности
и способов энергоподвода показали высокую корреляцию результатов модельного представления процессов импульсной инфракрасной обработки и сушки.
Выбор эффективных режимов обработки основан на биотехнических
требованиях, с целью максимального сохранения витаминов и получения продуктов высокой пищевой ценности. На рисунке 8 показан режим с понижением
уровня энергоподвода.
Начальное время работы облучателя зависит от метода управления ИКэнергоподводом и определится из выражения
о
Т н ln
t max
t max
16
t min
.
1
t max
(12)
Рисунок 8 – Метод управления с понижением уровня ИК-энергоподвода
С использованием разработанной аналитической модели выявленных закономерностей управления облучением определены эффективные дискретные
режимы изменения периода работы излучателя:
Для повышения эффективности процесса сушки, необходимо чтобы ИКизлучатель воздействовал на медленные стадии данного процесса. В данном
случае таковыми являются проникновение энергии во внутренние слои и выход
влаги из глубинных слоев к поверхности с последующим еѐ удалением.
Для осуществления процесса обработки и сушки инфракрасным импульсным способом применялись керамические преобразователи излучения.
Поверхность такого излучателя состоит из керамического покрытия определѐнной структуры. Энергия первичного источника излучения создаѐт теплоту, поглощаемую керамикой, и преобразуется в импульсы, которые могут проникать
в корнеклубнеплоды на глубину примерно пропорционально интенсивности
импульса. Данное преобразование позволяет увеличить толщину слоя и диффузию воды из внутренних слоев, которая фактически и определяет суммарную
скорость сушки.
Эффективность применения керамических излучателей обусловлена высокой скоростью передачи тепла, возможностью точного селективного воздействия на молекулярные связи, сокращением времени процесса и, как следствие,
снижением энергозатрат. Применение керамических излучателей в сочетании с
17
эффективными режимами работы оборудования позволяет использовать эффект
внутреннего термовлагопереноса и сократить время сушки.
Показатели и свойства корнеклубнеплодов, подвергаемых импульсной
инфракрасной обработке и сушке с использованием технологических регламентов и характеристик ИК-энергоподвода, которые учитывались при обосновании
эффективных режимов ИК-энергоподвода, представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Показатели сырья, свойства обработанных продуктов и
характеристики ИК-энергоподвода
Группы свойств
Показатели
поступающего
пищевого сырья
Характеристики
ИК-энергоподвода
Параметры
термообработки
Физико-химические
показатели и свойства
продукта
Органолептические
показатели продукта
Показатели сырья, и характеристики ИК-энергоподвода
Содержание витаминов и микроэлементов
Консистенция
Запах
Цвет
Температура
Мощность излучателей
Скорость нагрева, длительность обработки
Длина волны инфракрасного нагрева
Температура нагревательного элемента
Теплофизические характеристики корнеклубнеплода
Температура поверхности корнеклубнеплода
Температура среды
Длительность тепловой обработки корнеклубнеплода
Геометрические размеры продукта
Температура хранения
Продолжительность хранения
Состав витаминов и микроэлементов
Остаточная влажность
Энергетическая ценность
Вкус
Запах
Цвет
Внешний вид
Плотность, консистенция, размер измельчѐнных частиц
Процесс переработки корнеклубнеплодов и установление технологических параметров данного процесса основывается на определении последовательности выполнения операций технологической цепочки с учѐтом показателей сырья, свойств продуктов и характеристик энергоподвода.
Технологический процесс переработки моркови, свѐклы, топинамбура и
получение концентрированных продуктов высокой пищевой ценности на их
основе рассматривается как совокупность операций, каждая из которых имеет
физико-химическую, теплофизическую и энергетическую основу. Технологическая схема производства продуктов высокой пищевой ценности представлена
на рисунке 9.
18
Рисунок 9 – Технологическая схема производства концентрированных
продуктов высокой пищевой ценности
В данной технологической схеме используются комплекс машин и оборудования, совместная работа которых влияет на энергетическую эффектив19
ность, продолжительность обработки и сохранность витаминов и микроэлементов в конечном сырье.
В третьей главе «Методика и оборудование проведения экспериментальных исследований процессов нагрева и сушки» разработан алгоритм
проведения теоретических и экспериментальных исследований, состоящий из
нескольких последовательных и взаимосвязанных этапов (рис. 10).
На первом этапе исследования определяются теплофизические и терморадиационные характеристики корнеклубнеплодов, строятся кривые сушки, поверхности отклика температурного поля излучателей. Коллоидные капиллярнопористые тела, к которым относятся и корнеклубнеплоды, обладают четко выраженной селективностью к поглощению ИК-излучения в диапазоне длин волн
ИК-спектра. Следовательно, источники излучения следует подбирать исходя из
конкретных терморадиационных характеристик данного материала с учетом
конструктивных особенностей и энергетической характеристики оборудования.
На втором этапе устанавливаются взаимосвязи между компонентами химического состава, физико-химическими и органолептическими показателями
корнеклубнеплодов и режимами ИК-энергоподвода. Определялись режимы,
влияющие на содержание и динамику изменения активно действующих веществ и влаги сушеных корнеклубнеплодов. Исследовалось влияние режимов
импульсной инфракрасной обработки и сушки на энергетические затраты. На
этой стадии проводится проверка теоретических предпосылок, выдвинутых научной гипотезой.
На следующем, третьем этапе, на основе априорной информации предварительных исследований проводятся опыты на специальных установках производственного типа. Для последовательного выполнения исследований и определения эффективных режимов воздействия импульсно-прерывного ИКэнергоподвода разработан алгоритм выполнения технологических операций.
На данном этапе устанавливаются эффективные режимы процесса импульсной инфракрасной обработки и сушки корнеклубнеплодов. Определяются
пути интенсификации технологических процессов путем использования схем
объемного облучения, рассчитываются основные технико-экономические показатели оборудования и различных режимов энергоподвода.
Четвѐртый этап посвящен разработке технологических принципов получения концентрированных продуктов высокой пищевой ценности из сахаросодержащих корнеклубнеплодов и их применения.
Для получения достоверных результатов и эффективного проведения
экспериментальных исследований выполнено активное планирование эксперимента и математическая обработка результатов.
20
Рисунок 10 –Алгоритм экспериментальных исследований
В процессе выполнения данной работы были проведены исследования в
отношении пищевой ценности сухих продуктов, полученных из сахаросодержащих корнеклубнеплодов, разработке рецептур и применению муки из данных продуктов для кондитерских изделий. Для решения поставленных задач
был проведен ряд дополнительных научно-производственных опытов.
Четвѐртая глава «Результаты экспериментальных исследований технологии сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов». В результате проведения экспериментальных исследований определены параметры интегральной проницаемости ИК-излучения для корнеклубнеплодов, обработанных различными источниками инфракрасного излучения. На основании этих данных
получены зависимости спектрального коэффициента пропускания корнеклубнеплодов от толщины слоя и длины волны.
При анализе полученных данных определено, что для корнеклубнеплодов
оптимальной является область наиболее резонансного спектра от 2,8 мкм до 3,3
мкм, так как в этом диапазоне наблюдается интенсивное поглощение энергии
ИК-излучения, а, следовательно, для влагоудаления в процессах сушки корнеклубнеплодов целесообразно использовать средневолновые импульсные керамические излучатели, работающие в данной области спектра.
Выбор наиболее эффективных источников излучения проводился при
сравнении между ИК-излучателями различного диапазона излучения. Сравни-
21
вались импульсные керамические излучатели, трубчатые электронагреватели,
нихромовая спираль и слюдопластовые нагреватели.
Анализ кривых сушки показывает, что для достижения остаточной влажности 12% наименьшее время затрачивается при использовании импульсных
керамических нагревателей. Эти данные подтверждаются теоретическими исследованиями эффективности применения излучателей данного типа.
Определено влияние параметров ИК-энергоподвода на температуру корнеклубнеплодов. Анализ результатов показывает, что на расстоянии 225-250 мм
при мощности излучателя 500 Вт в течении полного цикла облучения – 600 сек,
температура нагрева корнеклубнеплодов не превышает 60°С. Минимальная
температура нагрева корнеклубнеплодов (39°С) наблюдается при параметрах
ИК-энергоподвода 500 Вт, 60 сек и 250 мм. Максимальная температура нагрева
корнеклубнеплодов (180°С) наблюдается при параметрах ИК-энергоподвода
1500 Вт, 330-600 сек и 150 мм, данные параметры не соответствуют биотехническим требованиям нагрева сырья.
На основании исследований температурного поля импульсного излучателя ESC-2, показавшего наилучшую эффективность для сушки корнеклубнеплодов (рис. 11), установлен алгоритм выбора технических и конструкционных параметров сушильной установки с использованием импульсных излучателей:
расстояние от вершины излучателя до материала должно быть в 1,1 раза больше осевого расстояния между соседними излучателями (отсчитанного между их
центрами). Размещение излучателей по данному алгоритму показано на рисунке 12.
Рисунок 11 – Температурное поле излучателя ЕSC мощностью 500 Вт для расстояния 250 мм от облучаемой поверхности
22
Рисунок 12 – Размещение излучателей по алгоритму
Использование группы ИК-излучателей позволяет более равномерно распределить поток ИК-излучения по поверхности нагрева и избежать явления
«краевого эффекта», приводящего к неравномерному распределению температуры на поверхности обрабатываемого материала.
После проведения процессов обработки и сушки качество продуктов оценивается по содержанию в них витаминов и микроэлементов.
Для оценки влияния режимов импульсного нагрева и инфракрасной сушки на сохранность витаминов и сахаров в продукте в различных режимах проведены исследования, результаты которых представлены на рисунках 13 – 18.
Рисунок 13 – Изменение содержания витаминов (V, мг/100г) в элементарном
слое моркови в зависимости от мощности излучения (P, Вт) и экспозиции ( ,
мин)
23
Рисунок 14 – Изменение содержания витаминов (V, мг/100г) в элементарном
слое свѐклы в зависимости от мощности излучения (P, Вт) и экспозиции ( ,
мин)
Рисунок 15 – Изменение содержания витаминов (V, мг/100г) в элементарном
слое топинамбура в зависимости от мощности излучения (P, Вт) и экспозиции
( , мин)
24
Рисунок 16 – Изменение содержания сахара (S, %) в элементарном слое
моркови в зависимости от мощности излучения (P, Вт) и экспозиции ( , мин)
Рисунок 17 – Изменение содержания сахара (S, %) в элементарном слое свѐклы
в зависимости от мощности излучения (P, Вт) и экспозиции ( , мин)
25
Рисунок 18 – Изменение содержания сахара (S, %) в элементарном слое
топинамбура в зависимости от мощности излучения (P, Вт) и экспозиции ( ,
мин)
Полученные данные свидетельствуют о том, что режим с понижением
уровня энергоподвода позволяет максимально сохранить качественные показатели при минимальных энергозатратах. Эффективные режимы энергоподвода
позволяют получать концентрированные продукты с большим содержанием витаминов.
Применение полученных продуктов для кондитерских изделий, улучшает
их органолептические показатели и расширяет спектр применения данных продуктов.
Пятая глава «Технология и техника переработки сахаросодержащих
корнеклубнеплодов» посвящена разработке и изготовлению ИК-установки и
подбору технологического оборудования. В результате предварительных теоретических и экспериментальных исследований были составлены исходные требования и техническое задание на изготовление установки для инфракрасной
обработки и сушки корнеклубнеплодов. На основании данных требований разработана и изготовлена лабораторно-производственная установка, реализующая эффективные режимы энергоподвода и позволяющая получать продукты
высокой пищевой ценности (пат. 147771).
Система управления источниками ИК-излучения позволяет поддерживать
необходимый температурный режим, учитывая вид продукции, его начальную
влажность и биологические особенности. В камере термообработки, с размерами 100×100 см, облучатели размещены таким образом, чтобы соблюдался
принцип объемного облучения. Регулирование плотности мощности излучате26
лей при различных режимах энергоподвода осуществляется с помощью устройства одноканального программного ПИД-регулятора ОВЕН ТРМ 251. Перед
началом работы задаются значения уставок по температуре нагрева сырья tmax и
tmin. Процесс сушки длится до достижения заданной влажности или по заранее
определенному времени. Значение температуры сырья и ИК-излучателей при
различных режимах архивируются на ПК. Для связи прибора с компьютером
используется адаптер ОВЕН АСЗ, преобразующий сигналы интерфейса RS-485
в RS-232 и обратно. Для визуального отображения параметров технологического процесса на экране ПК, мониторинга и архивации данных использовалась
программа ОРМ (Owen Process Manager).
В шестой главе «Технико-экономический анализ режимов импульсной инфракрасной обработки и сушки корнеклубнеплодов», используя систему формирования технологического комплекса переработки корнеклубнеплодов, определены энергетический и стоимостной доходы и дана оценка энергетической и экономической эффективности данного технологического комплекса. Определены энергетические и экономические затраты данного процесса
с существующим технологическим оборудованием, системой управления энергоподводом и изготовленной сушилкой. Результаты представлены в таблицах 2,
3 и 4.
Таблица 2 – Энергетические и экономические показатели технологии
получения концентрированных сахаросодержащих продуктов из моркови
Пониженный энергоподвод
ЭнергеМощЦена электро- Эконом.
ПродолжительЭкспозитич. заность,
энергии,
затраты,
ность, ч
ция, ч
траты,
кВт
руб./кВт·ч
руб./т
кВт·ч
t
P
E
r
Z
5,75
0,50
4,06
2,03
2,20
557,58
3,47
0,60
2,27
1,36
2,20
375,11
2,46
0,70
1,61
1,13
2,20
310,08
Таблица 3 – Энергетические и экономические показатели технологии
получения концентрированных сахаросодержащих продуктов из топинамбура
Пониженный энергоподвод
ЭнергеМощЦена электро- Эконом.
ПродолжительЭкспозитич. заность,
энергии,
затраты,
ность, ч
ция, ч
траты,
кВт
руб./кВт·ч
руб./т
кВт·ч
t
P
E
r
Z
4,90
0,50
3,21
1,61
2,20
441,50
4,09
0,60
2,68
1,61
2,20
442,18
3,16
0,70
2,07
1,45
2,20
398,83
27
Таблица 4 – Энергетические и экономические показатели технологии
получения концентрированных сахаросодержащих продуктов из свѐклы
Пониженный энергоподвод
ЭкоЭнергеМощЦена элекном.
ПродолжительЭкспозитич. заность,
троэнергии,
затраность, ч
ция, ч
траты,
кВт
руб./кВт·ч
ты,
кВт·ч
руб./т
t
P
E
r
Z
4,07
0,50
2,67
1,33
2,20
366,59
3,02
0,60
1,98
1,19
2,20
326,78
2,41
0,70
1,58
1,11
2,20
304,35
Режим с понижением энергоподвода для получения концентрированных
продуктов высокой пищевой ценности по энергетическим и экономическим затратам является наиболее подходящим при мощности излучателя 0,7 кВт. Наименьшее время экспозиции зафиксировано при сушке свѐклы 1,58 часа при минимальных энергетических и экономических затратах 1,11 кВт·ч и 304,35 руб/т.
Создание и поддержание требуемых режимов хранения, комплексов системы искусственного охлаждения, вентиляции, технологического обогрева, искусственного увлажнения, осушения и регулирования газового состава воздуха
требует значительных энергозатрат. При длительном хранении данные затраты
значительно увеличивают себестоимость получаемой продукции.
Сушка сахаросодержащих корнеклубнеплодов и возможность их длительного использования позволяет сократить расходы, связанные с организацией хранения в сыром виде. Для оценки снижения затрат в технологии хранения
корнеклубнеплодов рассмотрено типовое овощехранилище. Технология импульсной инфракрасной сушки предусматривает возможность переработки
корнеклубнеплодов в период с сентября по январь, соответственно, возможное
снижение затрат типового овощехранилища в технологии хранения корнеклубнеплодов составит за оставшийся период 81043,2 рубля.
Основные результаты и выводы
1. На основании обзора литературных источников разработана классификационная схема способов обработки и обоснована технология с адаптацией по
качественным показателям сырья с определением параметрической области исследования режимов обработки и сушки; установлено, что перспективным методом сохранения различных видов корнеклубнеплодов является импульсная
инфракрасная сушка, позволяющая сохранять высокую пищевую ценность при
увеличении продолжительности хранения.
2. На основе разработанной аналитической модели выявленных закономерностей управления дискретным и непрерывным облучением в зависимости
от теплофизических свойств сырья, построенных алгоритмов оптимизации
процессов сушки предложена технология производства продуктов и определены эффективные режимы ИК-энергоподвода и соответствующие им параметры
28
температуры в сушильной камере. Предельно допустимая температура нагрева
измельченных корнеклубнеплодов (размером 30×5×5 мм) составляет 60°С, при
которой потери биологически активных веществ не превышают 5% от контроля. Превышение температуры нагрева измельченных корнеклубнеплодов в
процессе сушки от 60°С до 70°С приводит к потерям биологически активных
веществ на 23,7%.
3. На основе разработанной методики проведения экспериментальных исследований процессов импульсной инфракрасной сушки сахаросодержащих
корнеклубнеплодов расчѐтным путѐм определена динамика эффективных режимов управления ИК-энергоподводом и их влияние на качественные показатели корнеклубнеплодов моркови, свѐклы и топинамбура. Витамины группы
В1, В2, РР, С сохраняются в готовых продуктах, а массовая доля растворимых
углеводов (сахаров) повышается в моркови с 10,65% до 53,17%, в свѐкле с
14,56% до 47,76%, в топинамбуре с 31,36% до 71,73%.
4. Результаты исследований показали, что при облучении коротковолновым ИК-излучением проницаемость корнеклубнеплодов при толщине слоя 5
мм в 1,5 раза выше, чем при облучении средневолновым ИК-излучением. Температурные поля импульсных ИК-излучателей на поверхности корнеклубнеплодов носят куполообразный характер и подчиняются закону распределения
Гаусса. Для процессов сушки корнеклубнеплодов в области спектра от 2,8 мкм
до 3,3 мкм наблюдается интенсивное поглощение энергии ИК-излучения. Существенное значение для предлагаемой технологии производства продуктов из
сахаросодержащего сырья имеют средневолновые импульсные источники ИКизлучения, нагреваемые до температуры не выше 600°С и имеющие интегральный коэффициент излучения выше 0,8.
5. На основании исследований температурного поля ИК-излучателя установлены пределы области технологических и конструктивных параметров оборудования для получения равномерного излучения: расстояние от вершины излучателя до материала должно быть в 1,1 раза больше осевого расстояния между соседними излучателями (отсчитанного между их центрами).
6. Разработанный и изготовленный опытный образец инфракрасной сушилки в предлагаемой технологической линии позволил в заданной параметрической области реализовать эффективные режимы импульсной инфракрасной
сушки в лабораторно-производственных условия в ФГУП «Элита», ФГУП «Буретское», ОАО «Барки», а также в хлебопекарных цехах «АО» «Сибирская нива» и «ИП» Серѐдкина И.В.
7. Результаты производственных исследований технологии производства
продуктов из сахаросодержащего сырья позволили установить, что импульсные
керамические преобразователи излучения в режиме понижения уровня энергоподвода с плотностью мощности 0,8 кВт/м2 и рабочей температурой поверхности излучения 500°С на расстоянии 225–250 мм, создают равномерное температурное поле на поверхности корнеклубнеплодов 40-60°С и позволяют сохранить качественные показатели готового продукта. Обоснованные эффективные
режимы импульсной инфракрасной сушки сахаросодержащих корнеклубнепло-
29
дов позволяют сократить время процесса влагоудаления на 16-20% и снизить
энергозатраты процесса сушки сахаросодержащих корнеплодов на 16,6%.
8. Разработанная система формирования технологического комплекса переработки корнеклубнеплодов позволяет с единых энергетических позиций определить энергетические затраты и оценить энергетическую эффективность получаемых продуктов и технологического комплекса. Режим с пониженным
энергоподводом для моркови 1,13 кВт·ч и 310 руб./т, для топинамбура 1,45
кВт·ч и 398руб./т, для свѐклы 1,11 кВт·ч и 304руб./т.
9. Полученные продукты высокой пищевой ценности имеют широкую область применения. Использование продуктов высокой пищевой ценности для
кондитерских изделий улучшает их органолептические показатели и позволяет
расширить ассортимент производимых пищевых продуктов. Экономия при
хранении корнеклубнеплодов составляет 81043,20 руб. на одно овощехранилище.
Основные результаты диссертации изложены в следующих работах
Научные публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Алтухов И.В. Анализ методов и средств определения оптических и
терморадиационных характеристик сахаросодержащих корнеплодов [Текст] /
И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Вестник АлтГАУ. – 2010. – №3. – С. 68-72.
2. Алтухов И.В. Теплофизические характеристики как основа расчета постоянной времени нагрева сахаросодержащих корнеплодов в процессах тепловой обработки [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Вестник КрасГАУ. – 2010.
– №4. – C. 134-139.
3. Алтухов И.В. Исследование процесса сушки корнеплодов моркови при
ИК-энергоподводе [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Вестник ИрГСХА. –
2011. – №42. – С. 26-31.
4. Алтухов И.В. Влияние импульсного ИК-энергоподвода на температуру
нагрева корнеплодов моркови [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Вестник
ИрГСХА. – 2011. – №46. – С. 63-67.
5. Алтухов И.В. Определение скорости нагрева топинамбура в процессе
сушки инфракрасным излучением [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, В.А. Федотов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2013. – №1. –
С. 14-15.
6. Алтухов И.В. Применение дискретного ИК-энергоподвода в технологии сушки сахаросодержащих корнеплодов [Текст] / И.В. Алтухов // Вестник
ИрГСХА. – 2013. – №55. – С. 100-104.
7. Алтухов И.В. Постоянная времени нагрева корнеплодов моркови
[Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, С.М. Быкова, Н.И. Поздеева //Вестник
ФГОУ ВПО МГАУ. – 2013. – №2. – С. 10-11.
8. Алтухов И.В. Обоснование режимов сушки сахаросодержащих корнеплодов ИК-излучением [Текст] / И.В. Алтухов // Вестник ИрГСХА. – 2013. –
№56. – С. 87-97.
30
9. Алтухов И.В. Инфракрасная сушка сахаросодержащих корнеплодов для
питания больных сахарным диабетом [Текст] / И.В. Алтухов // Достижения науки и техники АПК. – 2013. – №12. – С. 66-68.
10. Алтухов И.В. Результаты экспериментальных исследований инфракрасной сушки сахаросодержащих корнеплодов [Текст] / И.В.Алтухов // Вестник КрасГАУ. – 2014. – Вып. 2. – С. 162-167.
11. Алтухов И.В. Пропускательная способность корнеплодов [Текст] /
И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, В.А. Федотов, О.Н. Цыдыпова // Вестник ИрГСХА.
– 2014. – №60. – С. 101-105.
12. Алтухов И.В. Ресурсосберегающая технология получения продуктов
высокой биологической активности путѐм инфракрасной сушки корнеплодов
[Текст] / И.В. Алтухов // Вестник ИрГСХА. – 2014. – №61. – С. 99-105.
13. Алтухов И.В. Скорость нагрева свѐклы при ИК-энергоподводе [Текст]/
И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Вестник Алтайского государственного аграрного
университета. – 2014. – №4(114). – С.138-141.
14. Алтухов И.В. Применение продуктов высокой биологической активности для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных
[Текст] / И.В. Алтухов, Н.В. Цугленок // Вестник КрасГАУ. – 2015. – Вып. 3. – С
111-114.
15. Алтухов И.В. Методика и алгоритм проведения экспериментальных
исследований технологии инфракрасной сушки сахаросодержащих корнеклубнеплодов [Текст] / И.В.Алтухов, Н.В. Цугленок // Вестник ИрГСХА. – 2015. –
Вып. 66. – С. 105-111.
16. Алтухов И.В. Особенности работы импульсных ИК-излучателей в
технологии сушки корнеклубнеплодов [Текст] / И.В. Алтухов, Н.В. Цугленок //
Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2015. – №4
(126). – С. 109-114.
17. Алтухов И.В. Влияние импульсной инфракрасной сушки на сохранность активнодействующих веществ [Текст] / И.В. Алтухов, Н.В. Цугленок, В.Д.
Очиров // Вестник АПК Ставрополья. – 2015. – №1(17). – С. 7-10.
Научные публикации в других научных изданиях
18. Пат. 2168903 Российская Федерация, 7А 23 F 3/34. Способ производства целебного чая из лекарственных растений / И.А. Худоногов, А.М. Худоногов, Е.Г. Худоногова, И.В. Алтухов; заявитель и патентообладатель Иркутская
ГСХА. – № 99110810/13; заявл.21.05.99; опубл.21.05.2001, Бюл. № 17.– 12 с.
19. Пат. 2493545 Российская Федерация, С2 МПК G01K 7/16 Устройство
для определения температуры сахаросодержащих корнеплодов / И.А. Худоногов, И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, В.А. Федотов; патентообладатель ФГОУ ВПО
Иркутская государственная сельскохозяйственная академия. – №201110132/28;
заявл. 12.01.2011; опубл. 20.09.2013, Бюл. 26. – 4 с.
20. Пат. 147771 Российская Федерация, F26B 9/06, F26B 3/30 Сушилка /
И.В. Алтухов, В.В. Долгих, В.А. Федотов, В.Д. Очиров, Е.А. Алтухова, Н.К.
Тантлевская; патентообладатель ФГБУ «НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН. – 2014123958/06; заявл. 10.06.2014; опубл.
20.11.2014, Бюл. 32 – 4 с.
31
21. Алтухов И.В. Обоснование режимов ИК-энергоподвода в технологии
сушки моркови [Текст]: монография / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, В.А. Федотов;
Иркут. гос. с.-х. акад. – Иркутск, 2013. – 97 с.
22. Алтухов И.В. Энергосбережение [Текст]: учеб. пособие для вузов /
И.В. Алтухов; Иркут. гос. с.-х. акад. – Иркутск: ИрГСХА, 2004. – 104 с.
23. Алтухов И.В. Теплотехника [Текст]: учеб. пособие для вузов / И.В.
Алтухов, Г.В. Лукина. – Иркутск, 2010. – 70 с
24. Алтухов И.В. Учебное пособие по электротехнологии [Текст]: учеб.
пособие для вузов / И.В. Алтухов. – Иркутск, 2011. – 93 с.
Статьи в материалах международных, всероссийских
и региональных конференций
25. Алтухов И.В. Использование электроэнергетических ресурсов Иркутской области для производства продовольствия [Текст] / И.А. Худоногов, А.М.
Худоногов, И.В. Алтухов, А.Д. Епифанов // Интеллектуальные и материальные
ресурсы Сибири: конф. ИрГТУ. – Иркутск, 1997. – С. 49-50.
26. Алтухов И.В.. Снижение энергозатрат в процессах термообработки
растительного сырья ИК-электротехникой [Текст] / И.А. Худоногов, А.М. Худоногов, И.В. Алтухов, Е.С. Рябец // Интеллектуальные и материальные ресурсы
Сибири: конф. ИрГТУ. – Иркутск, 1998. – С. 13-18.
27. Алтухов И.В. Пути снижения энергозатрат в процессе термообработки
растительного сырья ИК-электротехникой [Текст] / И.А. Худоногов, А.М. Худоногов, И.В. Алтухов // Вестник ИрГСХА. – 1999. – Вып. 16. – С. 11-22.
28. Алтухов И.В. Анализ энергозатрат в процессах сушки растительного
сырья электрическими методами, способами и средствами [Текст] / И.В. Алтухов, Г.А. Гончаров // Электрификация и автоматизация агропромышленного
комплекса в условиях Восточной Сибири: сб. науч. трудов. – Иркутск: ИрГСХА, 2001. – С. 10-11.
29. Алтухов И.В. Снижение энергозатрат в процессах сушки свѐклы
[Текст] / И.В. Алтухов, Г.А. Гончаров // Актуальные проблемы АПК: мат. регион. науч.-практ. конф. – Иркутск: ИрГСХА, 2001. – С. 8-9.
30. Алтухов И.В. Возможность повышения пищевой ценности кондитерских изделий за счет использования овощных порошков [Текст] / И.В. Алтухов,
В.Ф. Илькова, Л.В. Сопин // Актуальные проблемы АПК: мат. регион. науч.практ. конф. – Иркутск: ИрГСХА, 2002. – С. 12-13.
31. Алтухов И.В. Снижение энергозатрат в процессах сушки растительного сырья / И.В. Алтухов // Актуальные проблемы АПК: мат. регион. науч.практ. конф. – Иркутск: ИрГСХА, 2005. – С. 15-23.
32. Алтухов И.В. Энергосбережение в процессах сушки лекарственного и
сельскохозяйственного растительного сырья [Текст] / И.В.Алтухов // Проблемы
устойчивого развитиярегионального АПК: мат. науч.-практ. конф. (Иркутск, 6-9
февр. 2006 г.). – Иркутск, 2006. – С. 6-11.
33. Алтухов И.В. Влияние управляемого инфракрасного облучения на качественные характеристики растительного сырья [Текст] / И.В. Алтухов // Актуальные вопросы развитиярегионального АПК: мат. науч.-практ. конф. (Иркутск, 12-15 февр. 2007 г.). – Иркутск: ИрГСХА. – С. 56-61.
32
34. Алтухов И.В. Анализ средств по оптимизации электротехнологии пищевых продуктов [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Вестник ИрГСХА. –
2009. – №35. – С. 37-41.
35. Алтухов И.В. Анализ способов сушки пищевых продуктов [Текст] /
И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Чтения И.П. Терских: мат. II-го регион. научн.производ. сем. (Иркутск, 24-26 сент. 2009 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2009. – №36.
– С. 16-21.
36. Алтухов И.В. Оптические свойства сельскохозяйственных продуктов
растительного и животного происхождения [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров
// Достижения и перспективы развития энергетического факультета: мат. научн.-практ. конф., посвящ. 40-летию энерг. фак-та ИрГСХА (Иркутск, 24 дек.
2009 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2009. – №37. – С. 43-49.
37. Алтухов И.В. Перспективная технология сушки моркови, обеспечивающая полное сохранение всех активно действующих веществ [Текст] / И.В.
Алтухов, В.Д. Очиров // Достижения и перспективы развития энергетического
факультета: мат. научн.-практ. конф., посвящ. 40-летию энерг. фак-та ИрГСХА
(Иркутск, 24 дек. 2009 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2009. – №37. – С. 49-55.
38. Алтухов И.В. Прибор для определения оптических характеристик
сельскохозяйственных продуктов [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Мат.
ежегод. науч. конф. препод., научн. работников и аспирантов ВСГТУ (УланУдэ, 5-9 апр. 2010 г.). – Улан-Удэ: ВСГТУ, 2010. – С. 129-133.
39. Алтухов И.В. Определение энергозатрат в процессах ИК-обработки
плодов моркови по оптическим свойствам [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров //
Рациональное природопользование и энергосберегающие технологии в агропромышленном комплексе: мат. международ. практ. конф. (Иркутск, 13-15 апр.
2010 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2010. – С. 252-255.
40. Алтухов И.В. Взаимосвязь между электрическими и оптическими
свойствами ИК-излучателя как основа выбора эффективного источника ИКизлучения для термообработки сельскохозяйственных продуктов [Текст] / И.В.
Алтухов, В.Д. Очиров // Повышение эффективности и использования энергии в
условиях Сибири: мат. Всерос. научн.-практ. конф. с междунар. участием (Иркутск, 26-28 апр. 2010 г.). – Иркутск: ИрГТУ, 2010. – С. 468-472.
41. Алтухов И.В. Технология инфракрасной сушки сахаросодержащих
корнеплодов [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Engineering problems in agriculture and industry: мат. междунар. конф. (Улан-Батор, 2-4 июля 2010 г.). –
Монголия, Улан-Батор: МГСХУ, 2010. – С. 87-92.
42. Алтухов И.В. Влияние температурного режима сушки на показатели
качества моркови [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Природа и сельскохозяйственная деятельность человека: сб. ст. междунар. научн.-практ. конф. (Иркутск, 23-27 мая 2011 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2011. – С. 176-179.
43. Алтухов И.В. Тепломассоперенос в корнеплодах моркови под воздействием ИК-энергоподвода [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, В.А. Федотов //
Техника и технологии инженерного обеспечения АПК: мат. ІV-го регион. научн.-производ. сем. «Чтения И.П. Терских» (Иркутск, 26-27 сентября 2011 г.). –
Иркутск: ИрГСХА, 2011. – С. 98-102.
33
44. Алтухов И.В. Общие принципы проектирования ИК-электротехники
для сушки сельскохозяйственных продуктов [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров // Энергообеспечение и энергосбережение на предприятиях АПК: межвузов.
научн. сб., посвящ. 80-летию Башкирского ГАУ. – Уфа: БГАУ, 2011. – С. 8-9.
45. Алтухов И.В. Связь влаги с телом в продуктах растительного происхождения при термообработке [Текст] / В.Д. Очиров, А.М. Худоногов, И.В. Алтухов // Научные исследования и разработки к внедрению в АПК: мат. междунар. научн.-практ. конф. мол. уч. ИрГСХА (Иркутск, 18-20 апр. 2012 г.) – Иркутск: ИрГСХА, 2012. – С. 42-46.
46. Алтухов И.В. Выбор источника ИК-излучения для термообработки
сырья растительного происхождения [Текст] / И.В. Алтухов, В.Д. Очиров, В.А.
Федотов, О.Н. Цыдыпова // Актуальные вопросы технического, технологического и кадрового обеспечения АПК: мат. междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения д.т.н., проф., Заслуж. деят. науки и техники
Терских И.П. (Иркутск, 25-26 сент. 2012 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2012. – С.
214-219.
47. Алтухов И.В. Применение эффективных режимов ИК-энергоподвода в
технологии сушки свѐклы с целью улучшения качественных показателей исследуемого продукта / И.В. Алтухов, Д.Н. Бобов // Экологическая безопасность
и перспективы развития аграрного производства Евразии: мат. международ. науч.-практ. конф., посвящ. 60-летию аспирантуры ИрГСХА (Иркутск, 3-4 дек.
2013 г.). – Иркутск: ИрГСХА, 2013. – С. 132-135.
48. Алтухов И.В Совершенствование методов оценки качества в технологии сушки свѐклы ИК-излучением / И.В. Алтухов, Д.Н. Бобов // Актуальные
проблемы энергетики АПК: мат IV. международ. науч.-практ. конф., ФГБОУ
ВПО Саратовский гос. аграр. ун-т. им. Н.И.Вавилова. – Саратов. 2013. – С. 16 –
19.
49. Алтухов И.В Методы определения электрофизических показателей
пищевых продуктов растительного происхождения в процессе сушки ИКизлучением / И.В. Алтухов, Д.Н. Бобов // Актуальные проблемы энергетики
АПК: мат. V международ. науч.-практ. конф., ФГБОУ ВПО Саратовский гос.
аграр. ун-т. им. Н.И.Вавилова. – Саратов, 2014. – С. 45 – 50.
Лицензия на издательскую деятельность
ЛР № 070444 от 11.03.98 г. Подписано в печать 16.05.2016 г.
Тираж 100 экз. Издательство Иркутского государственного
аграрного университета им. А.А.Ежевского
664038, Иркутская обл., Иркутский р-н, пос. Молодежный
34
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа