Цель и задачи исследования

Цель работы – научное обеспечение развития процессов распылительной сушки концентратов цикория и ячменного солода, агломерации их порошков и создание функциональных продуктов на их основе.

Задачи:

1. Разработать научно-практический подход к получению агломерированных порошков цикория и ячменного солода повышенной сыпучести и сниженной объёмной массы.
2. Исследовать физико-химические, реологические, теплофизические свойства концентратов цикория и ячменного солода, а также изучить процессы плавления и кристаллизации жира лауринового КС-35 и кокосового масла методом дифференциальносканирующей калориметрии.
3. Разработать математическую модель агломерации твёрдой дисперсной фазы с использованием жидкостно-капельного орошения.
4. Создать математическую модель конвективной сушки полидисперсных жидкой и твёрдой фаз агломератов, получаемых после камеры жидкостно-капельного орошения распылительной сушилки.
5. Определить рациональные параметры распылительной сушки кинетических закономерностей процесса сушки концентратов цикория, ячменного солода и агломерации их порошков.
6. Изучить и систематизировать физико-химические, физико-механические, гигроскопические свойства порошкообразных и агломерированных продуктов и сформировать научно обоснованные условия их хранения и применения в производстве пищевых продуктов.
7. Разработать конструкцию распылительной сушильной установки и системы автоматического управления процессами сушки и агломерации порошков цикория и ячменного солода.
8. Разработать научно обоснованную технологию и рецептуру конфет типа пралине с применением агломерированного ячменного солода с повышенной пищевой ценностью и пониженной сахароёмкостью.
9. Изучить влияние рецептурных компонентов и технологических параметров на структурообразование жгутов конфет типа пралине в процессе охлаждения.
10. Провести промышленную апробацию, эксергетический анализ техники и технологий получения агломерированных порошков цикория, ячменного солода и конфет типа пралине. 

Практическая значимость

Комплексные теоретические и экспериментальные исследования, полученные результаты математического моделирования и анализ работы распылительных сушильных установок с одновременной агломерацией позволили разработать методологический подход к созданию высокоэффективной технологии распылительной сушки, совмещенной с процессом агломерации в одной камере, и соответствующее аппаратурное оформление (пат. РФ № 2570536, пат. РК № 30569).

Разработана технология получения конфет типа пралине. Установлено увеличение пищевой, биологической ценности разработанных конфет типа пралине «Солодушка».

Для математического описания необходимой продолжительности охлаждения жгутов пралиновых масс применено уравнение теплопроводности с граничным условием первого рода, позволяющее рассчитывать температурные профили в сечениях жгутов пралиновых масс.

Выполнен экономический расчёт, свидетельствующий об эффективности предлагаемой технологии.

Разработана программа для ЭВМ «Программа для моделирования эволюции температурных полей в конфетном жгуте при его охлаждении» ( свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации № 2016616835).

Выполнен эксергетический анализ совмещённых процессов сушки и агломерации исследуемых концентратов, свидетельствующий о повышении термодинамического КПД предлагаемого способа производства агломерированных порошков и позволяющий выявить направления его совершенствования.

Сформулированные теоретические положения и практические выводы могут быть использованы при организации научноисследовательских и опытно-конструкторских работ на пищевых предприятиях, отраслевых НИИ и в учебном процессе.

Благодарности

Полученные экспериментальные образцы исследовали на базе оборудования центра коллективного пользования «Контроль и управление энергоэффективными проектами» ФГБОУ ВО ВГУИТ.