Звіт про науково-дослідну роботу №13-19-20 Б «Дослідження закономірностей динамічного впливу на харчову сировину з метою удосконалення сучасного обладнання харчових виробництв» (остаточний)

Abstract

На теперішній час виробництво молока і молокопродуктів є одним із найбільш перспективних напрямів розвитку в аграрному секторі, а молоко в структурі валового продукту сільського господарства держави займає другу позицію. Тому молочна галузь на сучасному етапі є однією із провідних у структурі харчової індустрії, а виробництво молока стало невід’ємною складовою забезпечення національної продовольчої безпеки держави. Незважаючи на це, виробництво молочної продукції залишається на низькому рівні, а виробничі потужності молокопереробних підприємств країни задіяні лише на 30–40%, що викликано нестачею як внутрішнього так і зовнішніх ринків збуту молочної продукції. Для підвищення об’ємів її продажу в сучасних умовах високої конкуренції необхідне зниження собівартості виробництва шляхом використання енергоефективних процесів і технологій. Ця ситуація створює проблему харчової промисловості України, яка полягає в недостатній техніко-технологічній ефективності виробництва питного молока та молочних продуктів, що значною мірою обумовлено низькою енергоефективністю технологічних процесів їх промислового виробництва. Одним з найбільш енерговитратних процесів переважної більшості технологічних схем виробництва молока та молочних продуктів є гомогенізація. Питоме енергоспоживання найбільш поширених – клапанних гомогенізаторів – сягає 7–8 кВт·год/т і є найбільшим серед обладнання для механічної обробки молока. Розрахунки показують, що при зниженні питомої енергоємності до 1,5–2 кВт·год/т, при об’ємах виробництва молочної продукції в Україні на рівні минулого року, економія лише електроенергії складає не менше 19 млн грн. Тому вирішення проблеми високих енерговитрат процесу гомогенізації в сучасних реаліях зростання цін на енергоносії шляхом підвищення ефективності диспергування молочного жиру відрізняється високою актуальністю. Об'єкт дослідження – процес гомогенізації молока в пульсаційному апарату з вібруючим ротором. Предмет дослідження – технологічні, конструктивні та гідравлічні параметри пульсаційного апарату з вібруючим ротором у взаємозв’язку з енергетичними та якісними показниками процесу гомогенізації молока. Мета дослідження полягає в удосконаленні динамічного впливу на харчову сировину з метою створення сучасного обладнання харчових виробництв. Завдання дослідження: • провести аналіз досліджень процесу руйнування жирових кульок при гомогенізації молока і визначити фактори підвищення ефективності цього процесу в роторно-пульсаційних апаратах; • розробити аналітичну модель процесу гомогенізації молока в пульсаційному апараті з вібруючим ротором і виконати експериментальну перевірку її достовірності та уточнити її при необхідності; • на основі розробленої моделі встановити оптимальні параметри роботи ПА з ВР для гомогенізації молока; • розробити рекомендації для розрахунку і обґрунтувати конструктивне рішення промислового зразка ПА з ВР для гомогенізатора молока; • здійснити заходи щодо впровадження результатів дослідів у виробництво і оцінити техніко-економічну ефективність використання розробленого ПА з ВР для гомогенізації молока.