[Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie]
Kategoria: BIOLOGIA
kontrolne przepływu cieczy w aparacie bez mieszadła 7.2. Analiza
wielkości strat ciśnienia w mieszalnikach 8. Mieszanie
przetworów mlecznych. Ocena zmian właściwości
reologicznych ...
Pełen opis produktu 'Opracowanie sposobu mieszania przetworów mlecznych zawierających kawałki owoców' »
W celu określenia wpływu konstrukcji mieszadła na przebieg i
efektprocesu mieszania, użyto 9 wersji mieszadła różniących się
długościąkorpusu i kątem odgięcia listków. Mieszano ciecze
modelowe: wodę zwodnym roztworem karboksymetylocelulozy (CMC) oraz
produktyrzeczywiste: jogurt z koncentratem owocowym i serek
homogenizowany zkoncentratem.
Obliczenia stopnia zmieszania 4% roztworu CMC i wody w
pełnymprzekroju mieszalnika wykazały, że najlepszy efekt mierzenia
otrzymanostosując mieszadło, którego długość korpusu wynosiła 25
mm, a kątodgięcia listków 60° (mieszadło 2560). Uzyskanie podobnego
efektu zapomocą innych mieszadeł wiąże się z koniecznością ich
wydłużenia.
Stwierdzono, że zmiany stężenia NaCI w mieszaninie CMC i
wodyzmierzone na torach ruchu sond miały charakter okresowy, a
ichamplituda malała wraz ze wzrostem strumienia masy, długością
drogimieszania i zależała od typu mieszadła. Najlepszy efekt
uzyskano zapomocą mieszadła 2560, gdy rozkład stężeń zmierzonych
przez 5 sond byłniemal identyczny i przestał zależeć od długości
mieszadła. Najmniejefektywnie pracowało mieszadło 4530. Efekt
mieszania oceniano wartościąwskaźników W2 i Ws, których postać
matematyczną opracowano na podstawiemodelu teoretycznego.
Stwierdzono, że oba wskaźniki dobrze opisująpoziom jednorodności
mieszaniny, lecz nie powinny być stosowanezamiennie ze stopniem
zmieszania podanym przez Rose'a.
W pomiarach rozkładu czasów przebywania cząstek modelowych
wmieszalnikach wykazano, że polepszenie ciągłości transportu
istabilnego czasu przebywania wiąże się ze zmniejszeniem
długościkorpusu mieszadła, zwiększeniem kąta odgięcia listków i
zwiększeniemstrumienia masy nośnika.
Najwyższą wartość współczynnika oporów przepływu ń stwierdzonow
przypadku mieszadła 2560, najmniejszą zaś - mieszadła 4530, przy
czymnadrzędne znaczenie mial kąt odgięcia listków. W porównaniu z
innymikonstrukcjami, w zakresie zmian liczby Reynoldsa od 1 do 15,
wartośćwspółczynnika .i dla wszystkich badanych mieszadeł o kącie
odgięcialistków 60° była w przybliżeniu równa wartości
współczynników ń dlamieszadeł Kenics i Sulzer SMX i mniejsza od
wartości ? dla mieszadłaHelax. Wraz ze wzrostem liczby Re
współczynnik .l wszystkich badanychmieszadeł malał wolniej od
współczynników .l mieszadeł znanych zliteratury. Gdy Re=250,
wartości l dla wszystkich badanych mieszadełbyły wyższe od
współczynników A dla mieszadeł Kenics i Helax.
Na podstawie analizy zdigitalizowanych obrazów mieszania
serkahomogenizowanego z koncentratem wiśniowym, gdy całkowity
strumień masywynosił 1012 kg-h-1, a udział koncentratu 26,5%,
stwierdzono, żejednorodny produkt można uzyskać na długości drogi
mieszania ok. 1 m,tzn. za pomocą 10 wkładek mieszających 2545. W
wyniku mieszania tychsamych komponentów z wydajnością 684 kg-h-', z
udzialem koncentratu10,7%, zadowalający efekt uzyskano na drodze
1,5 m, za pomocą 15wkładek mieszających 2545.
Analiza sitowa koncentratu i dwóch rodzajów jogurtu
wiśniowegowykazała zmniejszenie ilości cząstek owoców w produkcie
gotowym, przyczym różnice między udziałami największych cząstek w
jogurtachmieszanych z różną wydajnością były nieistotne.
Na podstawie krzywych płynięcia jogurtu, koncentratutruskawkowego i
jogurtu truskawkowego szacowano wpływ procesupompowania na zmianę
właściwości reologicznych czynnika. Stwierdzono,że pompowanie
powoduje reodestrukcję czynnika, postępującą wraz zewzrostem
prędkości obrotowej wirnika, i zależy od typu pompy.
Spis treści:
1. Wprowadzenie
2. Cel pracy
3. Budowa stanowiska pomiarowego
3.1. Budowa mieszadła
3.2. Przygotowanie stanowiska do badań
4. Badanie właściwości reologicznych wodnych roztworów
CMC
4.1. Przygotowanie roztworów CMC do badań
4.2. Ocena okresu przydatności roztworów CMC do badań
5. Studium oceny efektu mieszania
5.1. Ocena stopnia zmieszania IR i ILP w przekroju mieszalnika
5.2. Badania rozkładów stężenia NaCI na torach ruchu sond
5.3. Badania stopnia zmieszania IR na torach ruchu sond
5.4. Wyznaczanie teoretycznego modelu procesu mieszania na torze
ruchu sondy
5.5. Estymowanie parametrów modelu mieszania na torze ruchu
sondy
5.6. Propozycja miary efektu mieszania W2
5.7. Propozycja miary efektu mieszania WS
5.8. Szacowanie efektu mieszania za pomocą współczynników W2 i
WS
5.9. Analiza szeregu czasowego
5.10. Podsumowanie oceny efektu mieszania
6. Ocena czasu przepływu cząstek modelowych przez
mieszalnik
6.1. Ocena rozkładu czasów przebywania cząstek w mieszalniku
6.2. Analiza rozkładu czasów przebywania cząstek modelowych w
mieszalnikach
7. Wyznaczanie oporów przepływu roztworów CMC w
mieszalniku
7.1. Pomiary kontrolne przepływu cieczy w aparacie bez
mieszadła
7.2. Analiza wielkości strat ciśnienia w mieszalnikach
8. Mieszanie przetworów mlecznych. Ocena zmian właściwości
reologicznych
8.1. Mieszanie jogurtu z koncentratem morelowym
8.2. Mieszanie jogurtu z koncentratem truskawkowym
8.3. Mieszanie serka homogenizowanego z koncentratem wiśniowym
8.4. Mieszanie serka homogenizowanego z koncentratem
truskawkowo-waniliowym
8.5. Mieszanie serka homogenizowanego z koncentratem owocowym.
Komputerowa analiza obrazu mieszania
8.6. Mieszanie serka homogenizowanego z koncentratem wiśniowym
1
8.7. Mieszanie serka homogenizowanego z koncentratem wiśniowym
2
9. Pomiary wielkości cząstek owoców w koncentracie i jogurcie
wiśniowym
10. Ocena wpływu procesu pompowania na zmiany właściwości
produktu
10.1. Charakterystyka pomp użytych do badań
10.2. Przygotowanie i wykonanie doświadczenia
10.3. Pomiary strumienia masy
10.4. Pomiary wielkości cząstek owoców
10.5. Ocena zmian właściwości reologicznych jogurtu wywołanych
pompowaniem
10.6. Ocena zmian właściwości reologicznych koncentratu
truskawkowego wywołanych pompowaniem
11. Ocena zmian właściwości reologicznych jogurtu i serka
homogenizowanego wywołanych pompowaniem i przepływem przez
mieszalnik
12. Wnioski i stwierdzenia końcowe
13. Wdrożenia
Piśmiennictwo
Streszczenie