Основы проектирования пищевых производств. Дворецкий С.И - 18 стр.

UptoLike

личной производительности; комплексов оборудования для производства концентратов, безалкогольных напитков и квасов
лечебно-профилактического действия и для детей;
в дрожжевой отрасли
разработка комплексов оборудования для производства хлебопекарных дрожжей длительного
хранения; дрожжевых препаратов и комплексных непищевых препаратов с использованием крахмалосодержащих отходов и
непищевых вторичных продуктов перерабатывающих отраслей; прессованных и сушеных хлебопекарных дрожжей; пище-
вкусовых и белково-углеводных стабилизирующих добавок из биомассы хлебопекарных дрожжей; энергосберегающего
оборудования для сушки дрожжей;
в мясной отрасли
разработка роботизированных комплексов убоя и первичной переработки скота; комплексов обору-
дования, обеспечивающих высокую эффективность технологических процессов, энергосбережение, экологическую безопас-
ность, сокращение потерь сырья и сохранение его качества при измельчении мясного сырья, посоле мяса, дозировании ре-
цептурных компонентов и перемешивании мясного фарша, формировании колбасных изделий и тепловой обработке мясного
сырья и полуфабрикатов; оборудования для консервирования мясопродуктов длительного хранения методом вакуумного
обезвоживания; для получения заменителей женского молока для детей грудного возраста; оборудования для переработки
вторичного сырья с целью выпуска медицинской, пищевой, кормовой и непищевой продукции;
в молочной отрасли
разработка автоматизированных технологических линий и комплексов оборудования, обеспечи-
вающих энергосбережение, экологическую безопасность, интенсификацию технологических процессов, сокращение потерь
сырья и сохранение его качества при выпуске высококачественной молочной или молочно-консервной продукции (питьево-
го молока, сливок, кисломолочных напитков, сухого молока, сгущенного молока и др.); технологической линии производст-
ва лечебно-профилактических молочных продуктов с применением биологически активных добавок, стабилизаторов, гете-
рогенных антиоксидантов, радиопротекторов: оборудования для производства лекарственных форм препаратов на основе
молочного белка; для получения молочных продуктов из вторичного молочного сырья с применением волновых и импульс-
ных методов обработки продуктов:
в масло-сыродельной отрасли
разработка комплексов оборудования для производства сливочного масла бутербродно-
го назначения с использованием новых видов сырья и улучшителей качества; масла кулинарного назначения (для кондитер-
ских целей и жарения) на основе частичной замены молочного жира композициями из растительных и животных жиров, жи-
вотного масла длительного хранения, содержащего концентраты молочного жира и сухой плазмы; сливочного масла и его
аналогов диетического и лечебно-профилактического назначения; натуральных сыров с повышенной пищевой и диетиче-
ской ценностью и безопасностью применения на основе ресурсосберегающей технологии; пищевых продуктов, полуфабри-
катов, кормовых и технических препаратов из вторичного молочного сырья и его компонентов;
в холодильной отрасли
разработка технологических линий и комплексов оборудования для производства быстрозамо-
роженных готовых мясных блюд, изделий из теста с начинками, упакованных в полимерные материалы, позволяющие их
замораживать, хранить и разогревать; быстрозамороженных мясо-растительных наборов полуфабрикатов при помощи ско-
роморозильных аппаратов; лечебно-профилактических и диетических видов мороженого и других взбивных продуктов с
применением биологически активных веществ, новых стабилизаторов и др.; консервированных мясных и молочных продук-
тов (в том числе творога) с использованием биотехнологических и физических методов.
Перечисленные основные направления новых технических решений целесообразно использовать в качестве базы при
разработке тематики дипломных проектов для соответствующей отрасли пищевой и перерабатывающей промышленности.
Моделирование и оптимизация. Компьютерное моделирование является мощным средством исследования проекти-
рования пищевых технологий и производственного оборудования, допускает выполнение на бумаге основных этапов проек-
тированя, не тратя понапрасну сырьевые ресурсы и готовые изделия. Уровень приближенности модели к реальным условиям
должен быть математически обоснован.
Моделирование используют по многим причинам:
1) чтобы понять поведение сложных технологических линий, состоящих из множества машин, аппаратов и агрегатов;
2) чтобы предсказать результаты работы того или иного оборудования;
3) чтобы оптимизировать работу уже имеющейся технологической линии;
4) чтобы выбрать систему управления технологическим процессом.
Компьютерное моделирование широко используется в химической и нефтехимической промышленности как в проек-
тировании новых технологических процессов, так и в совершенствовании уже имеющихся [8 – 10].
Использование компьютерного моделирования ведется с конца 1950-х гг. и в настоящее время приобрело форму паке-
тов универсальных моделирующих программ, из которых можно выделить следующие пакеты программ, занимающие лиди-
рующее положение в мире: ASPEN PLUS, HYSIS, CHEMCAD и PRO/II.
В пищевой промышленности наибольшее распространение получили пакеты ASPEN PLUS и SPEEDUP [11]. Эти паке-
ты состоят из блока математических моделей работы технологических установок, линий и систем с соответствующими
уравнениями материальных и тепловых балансов, а также блока физико-химических свойств пищевых продуктов и сырья
для их получения. Эти два блока взаимосвязаны и описывают изменения, происходящие в ходе технологического процесса.
Можно выделить два этапа в развитии компьютерного моделирования технологических линий пищевых производств, и
сейчас мы находимся в преддверии третьего. Этот последний этап отличается от первых двух, в первую очередь, тем, что
при моделировании учитывается неполнота информации о технологической линии, которой располагаем, и в постановку
задачи включается требование обеспечения работоспособности (гибкости) технологической линии.
Технологические линии пищевых производств, как правило, имеют рециклы, их структура является замкнутой. В связи
с этим расчет материальных и тепловых балансов, без которого не может обойтись ни одно проектирование новой техноло-
гической линии, сводится к решению системы нелинейных алгебраических и дифференциальных уравнений и представляет
из себя сложную итерационную процедуру, обычно весьма трудоемкую ввиду нелинейности математических моделей физи-
ко-химических и биологических процессов, осуществляемых на различных технологических стадиях пищевого производст-
ва.
Настоящий расцвет компьютерного моделирования начался с появления персональных компьютеров. На втором этапе
совершенствования универсальных моделирующих программ было осознано, что наибольшие возможности компьютерного
моделирования технологических линий связаны не с передачей компьютеру традиционных для проектировщиков функций