ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ"

λατίνος Ανδρεάδης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Μέλη ΔΕΠ: Δ. Μαρίνος Κουρής Ζ. Μαρούλης Γ. Ζιώμας Μ. Κροκίδα Επιστημονικό προσωπικό: Ν. Παναγιώτου Χ. Μπουκουβάλας Π. Μιχαηλίδης Υποψήφιοι Διδάκτορες: Π. Ελένη Κ. Καββαδίας Ι. Κατσαβού Α. Λάζου Σ. Ντεμίρη

2 Εισαγωγή Ανάπτυξη νέων προϊόντων (Duranti, Μ., 2006): Αυξημένης διατροφικής αξίας. Με αποδεκτές θερμοφυσικές και δομικές ιδιότητες. Στροφή προς μεσογειακή διατροφή. Όσπρια Πλούσια σε πρωτεΐνες. Βασικό συστατικό μεσογειακής διατροφής. Όσπρια και δημητριακά διατροφικά συμπληρωματικά. Πυραμίδα μεσογειακής διατροφής

3 Αντικείμενο & Στόχοι Δεκαετίες : Προσδιορισμός Συντελεστών μεταφοράς θερμότητας & μάζας Κατανομών ορμής, θερμοκρασίας, συγκέντρωσης κλπ. Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης βάση 200 φαινομένων μεταφοράς. Σήμερα: Αριθμός εργασιών 160 Μέτρηση ιδιοτήτων τροφίμων υπό 120 καθορισμένες λειτουργικές συνθήκες και σύσταση. 80 Μεγάλος αριθμός πειραματικών δεδομένων & οργάνωση σε βάσεις40 δεδομένων. Ανάπτυξη μαθηματικών προτύπων 0 ιδιοτήτων συνάρτησει της σύστασης & των λειτουργικών συνθηκών. Μαθηματικά πρότυπα Προβλήματα λόγω πολυσυστατικής φύσης τροφίμου Ιδιότητες ποιότητας Έτος

Σήμερα: Αριθμός εργασιών 160 Μέτρηση ιδιοτήτων τροφίμων υπό 120 καθορισμένες λειτουργικές συνθήκες και σύσταση.

4 Ιδιότητες & Διεργασίες Σχεδιασμός Λειτουργία Ρύθμιση Ανάπτυξη Νέων Προϊόντων Βελτιστοποίηση Υφισταμένων Διεργασίες Συνθήκες

5 Ιδιότητες & Διεργασίες Τεχνικές Ιδιότητες Συντελεστής Διάχυσης Θερμική Αγωγιμότητα Συντελεστές Μεταφοράς Θερμότητας και Μάζας Ισορροπίας Ιδιότητες Ποιότητας Δομικές (πυκνότητα, πορώδες) Μηχανικές (συμπίεση, εφελκυσμός, χαλάρωση) Χρώμα

Θερμότητας και Μάζας Ισορροπίας Ιδιότητες Ποιότητας

6 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΥΠΟ ΟΜΗΣ Εργαστήριο Μετρήσεων Φυσικών Ιδιοτήτων 1. Μέτρηση Φαινόμενης Πυκνότητας Στερεών Ιδιοκατασκευή 2. Στερεοπυκνόμετρο Ηλίου Quantacrome 3. Μέτρηση Μηχανικών Ιδιοτήτων Zwick 4. Μέτρηση Χρώματος Hunterlab 5. Μέτρηση Ενεργότητας Νερού Rotronic 6. Θερμιδομετρικές Μετρήσεις DSC 6110 (Perkin Elmer Εργαστήριο Φυσικών ιεργασιών 1. Συσκευή αφυδάτωσης σε ελαιώδες περιβάλλον εργαστηριακής κλίμακας Ιδιοκατασκευή 2. Συσκευή εκβολής ημιβιομηχανικής κλίμακας Prism

Μέτρηση Μηχανικών Ιδιοτήτων Zwick 4. Μέτρηση Χρώματος Hunterlab 5. Μέτρηση Ενεργότητας Νερού Rotronic 6.

7 Οπτικές Ιδιότητες Αφυτατωμένων Τροφίμων 0.25 Υγρασία (kg/kg db) Τ=70 C H=10% Θερμοκρασία ( o C)

8 Μαθηματικά Πρότυπα Ιδιοτήτων Προτεινόμενο πρότυπο Πυκνότητας Ογκος του νερού που: απομακρύνεται (συρρίκνωση) Διφασικά συστήματα (Ξήρανση) = b (Xi-X) / rw (1+ X) ρ p = 1 X + ρ ρ s w (1+ X) ρ = b 1+ Xi X + β ρ ρ bi w ρ ε = 1- ρ b p Νερό = Xi/ rw παραμένει ως νερό = X/ rw παραμένει ως αέρας (πορώδες) Νερό Τριφασικά συστήματα (Τηγάνισμα, ωσμωτική aφυδάτωση) = (1-b) (Xi-X) / rw Αέρας (1+ X +Y) ρ p = 1 X Y + + ρ ρ ρ s w L (1+ X +Y) ρ = b 1 X Y + β( + ) ρ ρ ρ bo w L Αέρας Στερεό Παράμετροι ρ w Πυκνότητα Δεσμευμένου Νερού ρ L Πυκνότητα Λαδιού ρ s Πυκνότητα Ξηρού Στερεού ρ bi Φαινόμενη Πυκνότητα β Συντελεστής Συρρίκνωσης Στερεό Αρχική (Xi) Τελική (X)

(Τηγάνισμα, ωσμωτική aφυδάτωση) = (1-b) (Xi-X) / rw Αέρας (1+ X +Y) ρ p = 1 X Y + + ρ ρ ρ s w L (1+ X +Y) ρ = b 1 X Y + β( + ) ρ ρ ρ bo w L Αέρας Στερεό

9 Μαθηματικά Πρότυπα Ιδιοτήτων Προτεινόμενο Μαθηματικό Πρότυπο Πορώδους Τροφίμων Εκβολής (1-e f ) ρt V τ = F N F T X e=0.707 f n n n n n T τ X C N ε = ε0 Tr τ r X r Cr Nr T τ X C N ε, πορώδες τροφίμου εκβολής Τ, θερμοκρασία εκβολής ( C) τ, μέσος χρόνος παραμονής (s) Ν, ταχύτητα περιστροφής κοχλιών (rpm) F, παροχή υλικού τροφοδοσίας (kg/s) Χ, υγρασία τροφοδοσίας (kg/100kg wb) C, αναλογία υλικών (kg καλαμποκάλευρου/kg οσπρίου) T r, τ r, X r, C r και N r τιμέςστιςσυνθήκεςαναφοράς ε 0 σταθερά, πορώδες συνθηκών αναφοράς ρ t, πραγματική πυκνότητα υλικού (kg/m 3 ) V, ελευθερος όγκος εκβολέα (m 3 ) e f, κενό κλάσμα εκβολέα Πορώδες Ρεβίθι Ρεβίθι T=200 C Μεξ. Φασόλι T=200 C Μεξ. Φασόλι C=50% F=4.68 X=16% kg/h Λευκό Φασόλι F=4.68 kg/h Φακή Υγρασία C (Καλαμποκάλευρο/Όσπριο Τροφοδοσίας (kg/100 kg %) wb)

τροφοδοσίας (kg/s) Χ, υγρασία τροφοδοσίας (kg/100kg wb) C, αναλογία υλικών (kg καλαμποκάλευρου/kg οσπρίου) T r, τ r, X r, C r και N r τιμέςστιςσυνθήκεςαναφοράς ε 0 σταθερά, πορώδες συνθηκών αναφοράς

10 Μαθηματικά Πρότυπα Ιδιοτήτων σ Προτεινόμενο Μαθηματικό Πρότυπο Υφής Τροφίμων Εκβολής = σ B B,0 ε = ε B B,0 n n n n n τ T X C N τ 0 T0 X0 C0 N0 τ T X C N m m m m m τ T X C N τ 0 T0 X0 C0 N0 τ T X C N σ B, τάση θραύσης τροφίμου εκβολής σ B,0, τάση θραύσης στις συνθήκες αναφοράς Τ, θερμοκρασία εκβολής ( C) τ, μέσος χρόνος παραμονής (s) Ν, ταχύτητα περιστροφής κοχλιών (rpm) Χ, υγρασία τροφοδοσίας (kg/100kg wb) C, αναλογία υλικών (kg καλαμποκάλευρου/kg οσπρίου) T r, τ r, X r, C r και N r τιμέςστιςσυνθήκεςαναφοράς ε Β, παραμόρφωση κατά τη θραύση ε Β,0, παραμόρφωση στις συνθήκες αναφοράς Παραμόρφωση Τάση Θ ρ ραύσης (Δ (kpa) L/L0) T=200 C T=200 C C=50% X=16% X=16% F=4.68kg/h C=50% Λευκό Λευκό Λευκό Φασόλι Φακή Φακή Φακή Φακή Υγρασία C (Καλαμποκάλευρο/Όσπριο Χρόνος Τροφοδοσιας Παραμονής (kg/100 (s) kg %) %) wb)

(kg/100kg wb) C, αναλογία υλικών (kg καλαμποκάλευρου/kg οσπρίου) T r, τ r, X r, C r και N r τιμέςστιςσυνθήκεςαναφοράς ε Β, παραμόρφωση κατά τη θραύση ε Β,0, παραμόρφωση στις συνθήκες αναφοράς

11 . Ενοποιημένα Πρότυπα Ιδιοτήτων Ανάπτυξη γενικευμένου δομικού προτύπου 1-f Παράλληλη Δομή Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας για κοκκώδη υλικά Ροή Θερμότητας f Σ ειριακή Δ ομή λ = 1 eff 1-f + f λpa λse λ pa = εaλ a+(1-ε a)λp λ se = ε a 1-ε a + λ a 1 λ p Κοκκώδη Υλικά Σωματίδια Αέρας Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας για υλικά με συνεχή δομή Κοκκώδη (σωματίδια) λ = 1 eff 1-f + f λpa λse λ pa = εs λ s + εw λ w + εa λa 1 λ se = ε s ε w ε a + + λ λ λ s w a Στερεά Νερό

se = ε a 1-ε a + λ a 1 λ p Κοκκώδη Υλικά Σωματίδια Αέρας Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας για υλικά με συνεχή δομή

12 ΦΡΟΥΤΑ & ΛΑΧΑΝΙΚΑ ΚΟΚΚΩΔΗ ΥΛΙΚΑ C Θερμοκρασία = 25 C Ενεργή Θερμική Αγωγιμότητα (W/mK) Ενεργή Θερμική Αγωγιμότητα (W/mK) Περιεχόμενη Υγρασία (kg/kg db) Περιεχόμενη Υγρασία (kg/kg db) Φαινόμενη Πυκνότητα (kg/m 3 )

100 35 25 15 5 Ενεργή Θερμική Αγωγιμότητα (W/mK) 0.150 0.100 Περιεχόμενη Υγρασία 0.

13 Σχεσιακή Βάση Δεδομένων Δομή Βάσης Στόχοι: Καταχώρηση Θερμοφυσικών Ιδιοτήτων Ταξινόμηση, επεξεργασία & πρόβλεψη Ιδιότητες Θερμική αγωγιμότητα Συντελεστής διάχυσης

14 Σχεσιακή Βάση Δεδομένων Εξοδος Βάσης

15 Μελλοντικές Εργασίες Μελέτη ιδιοτήτων τροφίμων εκβολής με πρωτεΐνες οσπρίων: Λειτουργικές Υαλώδης μετάπτωση Υφή Οργανοληπτικά χαρακτηριστικά Ψεκασμός με λιπαρά Ανάπτυξη νέων τροφίμων εκβολής με φυτικές ίνες Επέκταση λειτουργιών βάσης δεδομένων

Οργανοληπτικά χαρακτηριστικά Ψεκασμός με λιπαρά Ανάπτυξη

Σχετικά έγγραφα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 9: Εκβολή, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Αρχή λειτουργίας