Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-1276

Cercetarea, modelarea şi simularea procesului de spumare cu aplicaţii în industria alimentară

Mardaru, Anamaria
2012-05-26

Abstract: Universitatea „Politehnica” Bucureşti Facultatea de Chimie Aplicată şi Ştiinţa Materialelor Cercetarea, modelarea şi simularea procesului de spumare cu aplicaţii în industria alimentară Cercetările din industria alimentară în ceea ce priveşte produsele aerate numite şi spume, se bazează pe intenţia de-a obţine produse noi cu un conţinut scăzut de calorii, cu o textură fină şi calităţi organoleptice specifice. Multe produse din industria alimentară corespund produselor aerate (de exemplu, produse lactate, îngheţată, frişcă, spume desert pe bază de fructe, spume pe bază de carne) din motive de marketing, din cauza aspectului vizual şi al texturii. Procesul de spumare a fost aplicat pentru a dezvolta noi produse adaptate cererii şi nevoilor consumatorilor, utilizând aerul (faza gazoasă) ca şi ingredient. În procesul de spumare punctul cheie îl constitue dispersia unei cantităţii mari de gaz sub formă de bule cu dimensiuni mici (mai mici decât 50 μm) în faza continuă. În acest studiu a fost cercetată influenţa tipului de agitator şi a condiţiilor de operare asupra procesului continuu de spumare a unei matricii newtoniene cu viscozitate mare (faza continuă) folosind coloana cu agitare, NAGU. Proprietăţile reologice, creşterea relativă de volum, eficienţa spumării, diametrul mediu şi distribuţia dimensiunii bulelor, stabilitatea în timp au fost determinate pentru a caracteriza spumele obţinute. Toate aceste caracteristici ale spumelor sunt influenţate de tipul de agitator şi de condiţiile de operare. Diferenţa dintre performanţele tipurilor de agitatoare nu pot fi explicate prin cercetarea experimentală, chiar dacă condiţiile de operare sunt identice. Pentru a determina influenţa tipului de agitator asupra caracteristicilor spumelor s-a studiat comportamentul hidrodinamic al diferitelor tipuri de agitatoare asupra fazei continue cu programul Computational Fluid Dynamics, CFD. Distribuţia vitezei, presiunea statică, viteza de forfecare, elongaţia, viteza de disipare şi consumul de energie sunt determinate prin simulare CFD (Fluent) în regim laminar. Această abordare duce la obţinerea unui suport teoretic pentru optimizarea, proiectarea coloanei NAGU, în special datorită determinării valorilor locale ale parametrilor hidrodinamici care nu pot fi obţinuţi experimental. Conducător Ştiinţific: Prof. dr. ing. Gheorghiţa JINESCU Doctorand: Ing. Anamaria MARDARU „Politehnica” University of Bucharest Faculty of Applied Chemistry and Materials Science Research, modeling and simulation of the foaming process with applications in food industry Researches in food industry, regarding the aerated products called foams, are based on the intention to obtain the new products with low calorie content, fine texture and specific organoleptic qualities. Many products in food industry correspond to aerated foods (e.g. dairy products, ice cream, mousses, fruit desserts, foams based on meat) and they are presented in the form of foams for marketing reasons, due to their visual appearance and texture. Foaming operation has been applied to develop new products adapted to consumer choice and needs, using air as a zero-cost ingredient. In food foaming process the key point is to disperse a high quantity of gas with small bubbles diameter (lower than 50 μm) within a continuous phase. In this study was investigated the effect of impeller configurations and operating conditions on the continuous foaming process of Newtonian raw material with high viscosity, using an agitated column with narrow annular gap (NAGU). The rheological properties, overrun, foaming efficiency, mean bubble diameter and stability over time were determined to characterize foams. All this parameters are influenced by the impeller type and operating conditions. The difference in performances between the impeller configurations cannot be explained by experimental approach as the operating conditions are identical for all the configurations. To highlight the influence of the impellers configuration in such a simple device on the hydrodynamic behavior of continuous phase, especially the effect of the clearance between the impellers and the angle between two successive impellers, was used Computational Fluid Dynamics, CFD. Flow pattern, pressure, shear and elongation rate, dissipation rate and power consumption is investigated in laminar flow using CFD (Fluent) simulation. This approach permits to provide theoretical support for design, optimization and scale-up of NAGU especially thanks to the determination of local values of hydrodynamic parameters that can not be obtained experimentally. Scientific supervisor: Prof. Ph.D. Eng. Gheorghiţa JINESCU Ph.D. Student: Anamaria MARDARU

Keyword(s): Spumare -- Modelare matematică -- Teză de doctorat ; Spumare -- Simulare pe calculator -- Teză de doctorat ; Spume alimentare -- Obţinere -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Notices similaires

 

Les utilisateurs qui ont vu cette page ont aussi vu:

(293)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (287)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (278)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325 (277)  Roboţi mobili - Grămescu, Bogdan - ROMDOC-BOOK-2018-004 (276)  Scientific Bulletin Series C:Electrical engineering - ROMDOC-Journal-2007-003

 

Évaluer ce document:

Soyez le premier à noter ce document

Discuter ce document:

Commencer la discussion sur n'importe quel aspect de ce document.