ОСОБЕННОСТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КАРАМЕЛИ

Ивания А.В., студент

Промышленные выпарные аппараты, применяемые в пищевой промышленности, имеют ряд недостатков, устранение которых приведет к понижению себестоимости продукции и улучшению ее качества.

Упаривание сахарного сиропа достаточно «тонкий» процесс, сложность которого обусловлена свойствами обрабатываемого материала. Карамельная масса при температуре свыше 100°С представляет собой вязкую прозрачную жидкость, приемлемую для перемешивания внутри выпарного аппарата. По мере снижения температуры вязкость ее значительно возрастает, вплоть до приобретения пластичности (70—90°С) и кристаллизации (50°С). При высоких температурах сахароза распадается на составные части, что приводит к ухудшению качества готовой продукции. Таким образом, необходимо уваривать сироп в ограниченном диапазоне температур.

Оптимальный подбор перемешивающего устройства и конструкции теплообменной поверхности позволит интенсифицировать процесс теплопередачи при выпарке сахарного сиропа. Выбор перемешивающего устройства необходимо производить по двум параметрам: интенсивности перемешивания и эффективности действия. Оптимальное их соотношение определяется временем, требуемым для достижения заданного технологического результата и затратами энергии для этого.

При исследовании процесса интенсификации теплопередачи рассмотрена методика подбора оптимальных параметров тепловой рубашки и расчет скорости движения сахарного сиропа внутри аппарата. Влияние разных параметров на теплопередачу оценено с помощью анализа существующих графических зависимостей. Важным аспектом при производстве карамели, является температуры карамелизации. Она может отличаться для различных видов карамели.

Интенсификация теплообмена между греющим паром и сиропом достигается за счет улучшения повышения коэффициента теплоотдачи на лимитирующей стадии теплообмена, а именно перемешиванием сиропа. Со стороны греющего пара процесс теплоотдачи интенсифицируют разнообразные конструктивные элементы на теплообменной стенке, путем увеличения поверхности теплообмена.

В работе предложен наиболее оптимальный тип перемешивающего устройства для рассматриваемых конструкций аппаратов, определены лимитирующие стадии процесса теплообмена и предложены методы их устранения.
Работа выполнена под руководством ассистента Логвина А.В.