Процессы и аппараты пищевых производств. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
О равновесии и устойчивости псевдоожиженного слоя, как термодинамической системы
Статья научная
Перевод дисперсного слоя в псевдоожиженное состояние позволяет интенсифицировать процесс сушки. Небольшой размер частиц приводит к увеличению поверхности их контакта с теплоносителем при сравнительно невысоком гидродинамическом сопротивлении. Перечислены другие положительные качества псевдоожижения, что весьма существенно при проведении экзотермических процессов. Поведение псевдоожиженного слоя изучалось нами в процессе сушки. Приведена кривая псевдоожижения свекловичной стружки. Взвешенное состояние материала наступало при равенстве сил гидродинамического слоя весу всех его частиц, приходящихся на единицу площади поперечного сечения рабочей камеры. Отмечена область существования псевдоожиженного слоя. В этой области движение потока было относительно равновесным (псевдоожиженным). На поверхности слоя отмечались небольшие волны с различной частотой и амплитудой колебаний, а также со спонтанными флуктуациями. Такой режим работы достигался в результате исследования конструкций опорно - газораспределительной решетки и сушильной камеры. Исследован профиль скоростей потока в рабочей камере. Установлено эффективное выравнивание скоростей с помощью плоских штампованных решеток. Результаты подтвердились спектрами потока в рабочей камере сушки. Рассмотрены колебания на свободной поверхности псевдоожиженного слоя. Записано уравнение Эйлера, которое дало возможность в результате различных преобразований получить формулу для расчета частоты колебаний псевдоожиженного слоя. Проведенные исследования позволили установить режимыпсевдоожиженния, в определенной степени минимизирующие неоднородность слоя, что имеет существенное практическое значение. Однако режимные параметры требуется корректировать в зависимости от вида высушиваемого материала и других показателей. Результаты исследования не затушевывают общие положения неравновесной термодинамики. Псевдоожиженный слой не может находиться в равновесном состоянии, поскольку очевиден перенос субстанций: энергии, массы и импульса. Корректно рассматривать псевдоожиженный слой как неустойчивый. В слое всегда существуют малые и спонтанные флуктуации. Отсутствие условий их затухания становятся условием неустойчивости процесса.
Бесплатно
О статистической устойчивости оптимального решения, найденного по уравнению регрессии
Статья научная
Результаты любых экспериментов сопровождаются погрешностями из-за неточности измерений и влияния неконтролируемых факторов. Это значит, что при проведении и использовании результатов экспериментов необходимо уметь установить точность полученных решений и выводов. Это особенно важно при поиске оптимальных условий, поскольку оптимизационные задачи обладают плохой обусловленностью и весьма чувствительны к погрешностям измерений и вычислений. Данная работа посвящена исследованию чувствительности статистических оптимизационных моделей, полученных на основании уравнения регрессии и применяемых при изучении процессов пищевых технологий. Для абстрактной оптимизационной задачи координата точки экстремума рассматривалась как некоторая случайная величина, значение которой варьирует под действием ошибок экспериментов. В результате проделанных исследований получены формулы для функции и плотности распределения этой величины. Они позволяют рассчитать доверительный интервал положения оптимума. На примере данных из литературного источника показано, что даже при удовлетворительных статистических характеристиках построенного уравнения регрессии координата точки экстремума может варьировать в весьма широких пределах - более 100% от найденной оценки. Предложены меры для повышения статистической устойчивости решения оптимизационной задачи посредством смещения области планирования в предполагаемую окрестность оптимальной точки. С помощью построенных законов распределения получены численные оценки степени сужения доверительного интервала координаты точки экстремума после подобного смещения. Достигнутый эффект продемонстрирован на примере оптимизационной задачи из литературного источника. Помимо этого, было также выяснено, что при построении квадратичного уравнения регрессии в оптимальной области возможно ухудшение показателей значимости регрессии по сравнению с моделями, построенным для удаленной области планирования. Поэтому при экспериментах в оптимальной области особенно важно добиваться уменьшения влияния экспериментальных ошибок, например, посредством увеличения количества параллельных опытов.
Бесплатно
Обоснование выбора ступенчатого режима СВЧ–конвективной сушки груш
Статья научная
В результате анализа кинетических закономерностей стационарных режимов СВЧ-конвективной сушки груш и дифференциально-термического анализа разработан комбинированный рациональный режим сушки груш.
Бесплатно
Статья обзорная
При производстве качественной пищевой продукции особое внимание необходимо уделять её упаковыванию и хранению. Особенно важными эти технологические этапы являются для продуктов, содержащих лабильные биологически активные вещества. С целью выбора упаковочных материалов и способа упаковывания проведён анализ научной литературы с поисковым запросом «упаковочные материалы для пищевых продуктов» и «влияние упаковки на сохранение витаминов при хранении пищевых продуктов» в системе Google Scholar. В статье приведены тенденции в области разработки и применения упаковочных материалов, отражены преимущества и недостатки биополимеров, а также перспективы улучшения характеристик упаковочных материалов. В качестве примера для выбора упаковочного материала и способа упаковывания приведены данные отечественных учёных, опирающиеся на применяемые в РФ упаковочные материалы. Хранение говяжьих стейков в пакетах с пониженной газопроницаемостью под вакуумом и модифицированной газовой атмосфере при пониженном содержании свободного пространства в течение 14 дней способствует ингибированию бактерий. Хранение стерилизованного и ультрапастеризованного молока предпочтительно в пакетах из трёхсловной плёнки, наполненной диоксидом титана, в сравнение со стеклянной упаковкой, что обусловлено снижением светопроницаемости и снижением скорости распада витамина С. Апельсиновый сок предпочтительно хранить в пакетах из комбинированных материалов, исключающих наличие воздушной подушки, что положительно влияет на содержание в нём витамина С. На основании анализа применяющихся в пищевой промышленности упаковочных материалов и с учётом влажности и химического состава витаминно-минерального концентрата целесообразным представляется использование упаковочных материалов из полимерной плёнки, обладающих высокой свето- и газонепроницаемостью, позволяющей снизить скорость разрушения витамина С и других легкоокисляемых компонентов и исключить применение ?-излучения, заменив его вакуумированием. Использование в качестве упаковочных материалов съедобных плёнок для витаминно-минерального концентрата остаётся открытым и требует более тщательного изучения.
Бесплатно
Обоснование параметров СВЧ установки для обеззараживания и отделения пуха от шкур кроликов
Статья научная
Целью настоящей работы является обоснование параметров и режимов работы сверхвысокочастотной установки для отделения пуха со шкур кроликов в непрерывном режиме. В связи с поставленной целью решаются задачи: определить необходимую мощность электромагнитных излучений для снижения бактериальной обсемененности сырья; определить критическую напряженность электрического поля сверхвысокой частоты, обеспечивающую уничтожения микроорганизмов в сырье; согласовать величину напряженности электрического поля с собственной добротностью, объемом резонатора и производительностью установки; обосновать конфигурацию резонатора, обеспечивающую критическую напряженность электрического поля, высокую собственную добротность, радиогерметичность при непрерывном режиме работы установки; разработать СВЧ установку, реализующую микроволновую технологию отделения обеззараженного пуха со шкур кроликов. В работе применена теория электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). Бактерицидный эффект воздействия ЭМПСВЧ исследовали согласно закону Ламберта–Бугера и по методике Соколова В.Ф. Обоснование критической напряженности электрического поля, обеспечивающей уничтожение микроорганизмов в сырье, проводили по методике Ю.В. Корчагина Разработку биконического резонатора, повышающего радиационную добротность при нагреве шкуры в непрерывном режиме проводили по методике О.О. Дробынина Обоснованы режимы работы СВЧ установки для обеззараживания и отделения пуха от шкур кроликов в непрерывном режиме при критической напряженности электрического поля и высокой собственной добротности биконического резонатора, обеспечивающего радиогерметичность. Приведены результаты вычисления распределения напряженности электромагнитного поля, плотности тока и добротности биконического резонатора, полученные по программе CSTMicrowaveStudioв режиме переходного процесса. Развитие микроорганизмов прекращается только при обеспечении напряженности электрического поля в резонаторе выше 1,2 кВ/см. Усеченный биконический резонатор, объемом 350 л с собственной добротностью 7000, при мощности магнетронов 3200 Вт обеспечит напряженность электрического поля 1,2–1,5 кВ/см и снижение общего микробного числа в два раза при непрерывном режиме работы СВЧ установки. Разработанная СВЧ установка содержит горизонтально расположенный, симметричный усеченный биконический резонатор, внутри которого соосно установлена рабочая ветвь транспортера, выполненного из фторопластовой сеточной ленты. В области вершин конусов имеются щели, ширина которых больше ширины ленты, а высота щелей меньше, чем четверть длины волны. Магнетроны расположены в области оснований конусов, а на образующей одного конуса имеется пневмопровод, а другого – распылитель рассола.
Бесплатно
Обоснование параметров СВЧ-установки для отделения пуха от шкурок кроликов в непрерывном режиме
Статья научная
Рассматривается проблема снижения эксплуатационных затрат на обеззараживание и отделение пуха от шкурок кроликов в кролиководческих хозяйствах. Производство мяса кроликов составил 4,2 тыс. тонн, из них 70% всего объема российского производства приходится на фермерские хозяйства. В Нижегородской области эффективно разводят кроликов породы «Белый Великан», которые в возрасте 560 дней достигают до 6,8 кг, но при этом обработка шкурок достаточно трудоемкая. Пух кроликов широко используется в перерабатывающей промышленности как сырье с непревзойденными качествами для производства трикотажных изделий, фетра, сукна. В статье описана разработанная микроволновая установка с дисковым транспортером потребляемой мощностью 6 кВт, производительностью 16 кг/ч. Приведены результаты экспериментальных исследований для обоснования комплекса конструкционно-технологических параметров и режимов работы СВЧ-установок на основе регрессионных моделей с учетом многокритериальной оценки технологического процесса отделения обеззараженного пухового сырья от кожи с мездрой, пропитанной опарой. Годовой экономический эффект от применения СВЧ-установки для сбора волосяного покрова со шкурок кроликов в кролиководческих хозяйствах составляет 187 тыс. руб.
Бесплатно
Операторное моделирование ресурсосберегающей машинной технологии производства иван-чая
Статья научная
В настоящее время любое производство стремиться решить задачу по сбережении энергетических ресурсов и соответственно старается внедрять широкий спектр новых энергосберегающих машин, аппаратов и технологий. Исходя из этого очень актуальным является проведение исследований с целью дальнейшего усовершенствования технологий и техники для производства иван-чая, разработки новых способов скручивания, ферментации и сушки, новых конструкций машин для скручивания листьев, ферментации и сушки. Для решения данной задачи необходимо обязательно учитывать ряд случайных факторов, это время для обслуживания, выход из строя за счет поломок отдельных устройств, время, требуемое для их предотвращения, а также ряд других факторов, которые влияют на эксплуатацию данного оборудования. Определяли оптимальное количество сушильных установок, установок для ферментации и установок для скручивания. Продолжительность сушки, ферментации и скручивания удовлетворяет технологическим требованиям (сушка не более 1го часа, ферментация не более 12 часов, скручивание не менее 40 мин)...
Бесплатно
Описание сопряженной задачи теплообмена в половолоконных мембранах
Статья научная
Рассмотрена постановка задачи теплопереноса от ламинарного потока жидкости внутри половолоконной трубы к наружным стенкам, интенсивно охлаждаемым внешней средой для случая, когда конвективный перенос тепла внутри потока сопоставим с тепловым сопротивлением стенок трубы.
Бесплатно
Статья научная
Переработка сельскохозяйственной продукции играет важную роль в обеспечении продовольствием населения нашей страны. Поэтому повышение производительности при переработке сырья является актуальной задачей, в том числе и при производстве мясных продуктов. Так, при производстве мясного фарша сменная производительность может снижаться из-за потерь времени на санитарно-гигиеническую обработку помещений и оборудования, которая предусмотрена нормативными документами. При производстве фарша мясной сок может разбрызгиваться на окружающие предметы и стены помещения, что усугубляет их санитарно-гигиеническую обработку. Исключить разбрызгивание мясного сока можно путем совершенствования применяемого оборудования для производства фарша. Для уменьшения разбрызгивания мясного сока при производстве фарша в статье предлагается мясорубка с вертикальным расположением шнека, на которую получен патент на полезную модель. Вертикальный выход фарша позволяет ограничить разбрызгивание в пределах тары для готового продукта. При этом расстояние между решеткой мясорубки и тарой для готового продукта должно быть максимальным, но таким, чтобы практически полностью исключить попадание брызг мясного сока за пределы тары. Для определения этого расстояния (высоты установки мясорубки над тарой) предложены соответствующие теоретические предпосылки на основе разработанной расчетной схемы и известного математического аппарата. Получены формулы для определения максимального расстояния от прижимной гайки мясорубки до верхнего края тары, исключающее попадание брызг мясного сока за пределы тары. Максимальное расстояние зависит от геометрических размеров решетки мясорубки и тары для готового продукта. Также выведена зависимость для определения минимального диаметра тары для фарша, при котором исключается разбрызгивание сырья за ее пределы. В целом предложенная конструкция мясорубки и обоснование ее параметров позволит существенно снизить разбрызгивание мясного сока на окружающие предметы. Это позволит сократить время на санитарно-гигиеническую обработку и, тем самым, повысить сменную производительность при производстве фарша.
Бесплатно
Статья научная
Свекловичный жом - вторичный материальный ресурс, получаемый при традиционной технологии производства сахара. Жом может быть использован как в качестве сырья для биогазовых установок, получения биоразлагаемой упаковки, так и в качестве корма для скота. Свежий жом имеет ряд недостатков - малые сроки хранения, трудность транспортировки. Для устранения этих недостатков его целесообразно сушить. Для сохранения полезных качеств жома как сушильный агент используется воздух с невысокой температурой. Для изучения взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс сушки свекловичного жома, применяются математические методы планирования эксперимента. Математическое описание данного процесса может быть получено эмпирически. При этом его математическая модель имеет вид уравнения регрессии, найденного статистическими методами на основе экспериментов. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие процесс сушки свекловичного жома в барабанной сушилке воздухом. В результате проведенных исследований предложено использование барабанной сушилки с комбинированным энергоподводом (воздухом и перегретым паром), что позволит не только ускорить процесс сушки, но и сохранить полезные качества продукта.
Бесплатно
Определение конструктивных показателей свекловичной сеялки для равномерного распределения семян
Статья научная
В Тамбовской области ввиду широкого внедрения перспективных технологий выращивания сахарной свеклы значительно повысилась ее урожайность, вместе с тем, используемые высевающие аппараты не всегда способны обеспечить необходимую глубину заделки семян, что приводит к потери урожая и сложности внесения удобрений. В ходе ранее проведенных исследований, определено, что при увеличении угла установки скребка свыше 60 градусов происходит увеличение процента заполняемости ячеек диска семенами у различных гибридов, так исследованиями установлено, что у гибрида РМС-120 при угле установки скребка 70 градусов происходит 100 процентное заполнение ячеек семенами, тогда как у гибридов ХМ-1820 и Тройка ячейки заполнялись лишь на 93,3%. Следует отметить также, что у гибрида РМС-120 при угле установке скребка 70 градусов была отмечена самая низкая повреждаемость драже - 0,67%, тогда как у гибридов ХМ-1820 и Тройка значения данного показателя составляли соответственно 0,83 и 0,73%. При увеличении угла установки скребка свыше 80 градусов увеличивался процент поврежденных семян от 0,4 до 0,66%, на основании этого предложена и теоретически обоснована конструкция высевающего аппарата, особенностью которого является обратное вращение высевающего диска, при этом задняя стенка сошника выполнена в виде параболы соответствующей траектории движения семян, что обеспечивает их распределение в непосредственной близости от его задней стенки тем самым снижая риски засыпания ложе борозды до попадания туда гранул. Определено, что траектория движения гранулы напрямую зависит от угловой скорости высевающего диска, а та в свою очередь зависит от геометрических характеристик ячеек высевающего диска. Теоретически обосновано, что скорость семени в ячейке диска определяется суммой проекций, что дает возможность рассчитать криволинейную поверхность сошника.
Бесплатно
Определение коэффициентов диффузии экстрактивных веществ в люпине
Статья научная
Работа представлена двумя разделами: теоретическим и прикладным. В первом разделе приведено уравнение для расчёта поля концентрации. С целью получения дополнительной физической информации о процессе записаны начальные и граничные условия. Приведено уравнение, являющееся обобщённым теоретическим решением для различных геометрических форм материала: шара, неограниченного цилиндра и неограниченной пластины. С учётом условий экстрагирования записаны выражения, привлекательность которых состоит в их пригодности для расчёта массового потока целевых компонентов из капилляра с известной площадью поверхности. Представленные теоретические сведения дали возможность получить уравнения для расчёта коэффициентов диффузии в материале (формы: шар, неограниченный цилиндр, неограниченная пластина). Интуиция подсказывает, что эти уравнения справедливы для всех видов сырья растительного происхождения с капиллярнопористой структурой, поскольку вытекают из базового уравнения, записанного Г.А. Аксельрудом и В.М. Лысянским. Так, например, были рассчитаны коэффициенты диффузии при экстрагировании жидким диоксидом углерода из зёрен ячменя, плодов жёлудя и корней цикория, измельчённых в крупку и лепесток. Прикладная часть работы посвящена расчёту коэффициентов диффузии в люпине при экстрагировании подсырной сывороткой и анализу результатов, используя с этой целью экспериментальный материал по кинетике процесса, сформулированы предпосылки при количественной интерпретации. Например, частицы люпина имели форму шара, цилиндра и пластины и, поскольку один из их размеров превышает каждый из оставшихся в четыре или более раз, то частицы можно рассматривать как неограниченные тела. Поэтому в них устанавливается одномерный диффузионный поток в направлении минимального размера. Результаты расчётов коэффициентов диффузии для всех форм материала представлены графиками, из которых видно, что кривые располагаются близко друг к другу и их можно представить одной обобщённой зависимостью Дана количественная оценка результатов. Получено также одно значение коэффициента диффузии, с этой целью определен угловой коэффициент прямого участка, являющегося областью регулярного режима. Сделан вывод, что выполненные исследования не противоречат современным представлениям о механизме экстрагирования.
Бесплатно
Статья научная
Амидоминеральный гранулированный свекловичный жом является продуктом, который может использоваться в виде комбикорма для кормления КРС, так и как комбикормовая добавка в производстве комбикормов. Амидоминеральный гранулированный свекловичный жом по сравнению со свежим и сухим жомом, более богат и насыщен различными добавками которые положительно повлияют на аппетит и привес животных. Амидоминеральный свекловичный жом, с целью улучшения транспортировки и хранения имеет смысл в гранулировании. Таким образом для изучения взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс гранулирования амидоминерального свекловичного жома, применяют математические методы планирования эксперимента. Математическое описание данного процесса может быть получено эмпирически. При этом его математическая модель имеет вид уравнения регрессии, найденного статистическими методами на основе экспериментов. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие процесс гранулирования амидоминерального свекловичного жома в пресс-грануляторе Б6-ДВГ. В результате проведенных исследований предложена модернизация данного оборудования.
Бесплатно
Определение режимов замораживания пищевых продуктов
Статья научная
Энергозатраты при производстве сельхозпродукции в России значительно превышают аналогичные затраты в развитых странах ЕС. Повышение энергосбережения и энергоэффективности технологических процессов предприятий пищевой промышленности лежит в основе увеличения их конкурентоспособности. Холодильная обработка пищевых продуктов - одно из основных звеньев в технологической цепи их промышленного производства. Совершенствование и интенсификация холодильной обработки являются важными задачами при консервации сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов. В связи с этим рациональный подбор оборудования, обеспечивающий энергосберегающий режим процесса термообработки сырья, весьма актуален для специалистов АПК. В основе рационального подбора оборудования лежит научно обоснованная инженерная методика расчета термических процессов, которая базируется на балансовых соотношениях или дифференциальных уравнениях, описывающих рассматриваемый процесс. Применение этих математических уравнений, в свою очередь, подразумевает глубокое понимание происходящих явлений в обрабатываемом продукте и их зависимость от теплофизических, геометрических и расходных параметров продукта и охлаждающей среды. В работе одной из главных характеристик процесса обработки продукта является его размер, который оказывает большое влияние на масштаб происходящих изменений, выражающийся в длительности протекания процесса при условии достижения необходимого результата. В данной работе рассмотрены математические модели, описывающие процесс замораживания, и возможность их применения для различных пищевых продуктов. Определены критерии выбора режимов заморозки пищевых продуктов на основе особенностей тепло-массообменных процессов и промышленного опыта. Предложена классификация процессов заморозки, в основу которой положена их продолжительность. Разработаны номограммы для инженерных расчетов режимов замораживания и подбора холодильного оборудования.
Бесплатно
Определение сглаживающей способности вибрационного смесителя на основе корреляционного анализа
Статья научная
В настоящее время всё большую популярность получают пищевые полуфабрикаты из сыпучих материалов (СМ). С увеличением объема их производства порошкообразные материалы целесообразно смешивать в смесителях непрерывного действия (СНД). Для установившихся режимов работы СНД движение материала внутри аппарата принято считать случайными стационарными процессами, между которыми существует причинно-следственная связь. Основными показателями для ее оценки является коэффициент корреляции, математическое ожидание и дисперсия. Связь между входящим и выходящим из аппарата сигналами устанавливают с помощью уравнений материального баланса, описывая расходы потоков сыпучего материала случайными стационарными функциями X(t). Далее, находя вероятностные характеристики входящего и выходящего сигналов, можно судить о «качестве» работы смесителя или подбирать требуемую топологию потоков внутри аппаратной среды путем сравнения отношений их дисперсий или среднеквадратичных отклонений. В данной работе рассмотрена схема движения материальных потоков в разработанном нами смесителе, реализующем метод "последовательного разбавления"...
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования теплофизических свойств ферментированного пшеничного сырья, описаны использованные при этом экспериментальные методы, объяснено поведение графических кривых при различных внешних условиях, представлена возможность использования полученных результатов. Описаны возможности применения теплофизических коэффициентов при проектировании различных конструкций сушильных установок. Введено понятие ферментированного пшеничного сырья, описаны внешний вид продукта и условия его получения, показано влияния температуры и влагосодержания на исследуемый продукт. Представлена конструкция стенда для определения теплофизических характеристик ферментированного пшеничного сырья с применением метода нестационарного теплового режима, а также описан принцип его работы. Введены эмпирические уравнения регрессии, адекватно описывающие теплофизические характеристики. Результатами исследования являются зависимости коэффициентов теплопроводности, теплоемкости, температуропроводности от влагосодержания и температуры. Линейный характер зависимостей показывает, что с увеличением температуры и влагосодержания теплофизические коэффициенты увеличиваются.
Бесплатно
Статья научная
С целью повышения энергетической эффективности линии получения обжаренных кофепродуктов проведен эксергетический анализ. Выполнено разбиение схемы на семь контрольных поверхностей. Составлен эксергетический баланс системы. На каждой поверхности определены удельная эксергия и внутренние и внешние потери. Построена диаграмма Грассмана-Шаргута. Посредством определения эксергетического КПД произведен анализ путей возможного совершенствования системы.
Бесплатно
Оптимизация параметров технологического трубопровода по технико-экономическим показателям
Статья научная
В пищевой и химической промышленности проектирование новых технологических трубопроводов и модернизация действующих трубопроводных систем транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции представляет собой комплексную организационно-техническую задачу, одним из этапов которой является проведение необходимых гидравлических расчетов. Общепринятым в отечественной и зарубежной практиках является гидравлический расчет трубопроводных линий на основании уравнения неразрывности потока и уравнения Бернулли для реальной вязкой жидкости, которое учитывает потери давления на трение и на преодоление местных сопротивлений трубопровода. При таком подходе гидравлический расчет является многовариантной задачей, т.к. существует бесконечное множество сочетаний параметров диаметр трубопровода - перепад давления, неравноценных как с экономической, так и технической позиций. На основании анализа литературных источников в работе показана целесообразность проведения гидравлического расчета трубопроводных линий по технико-экономическим показателям...
Бесплатно
Оптимизация процесса отжима растительного масла методом математического моделирования
Статья научная
Основной задачей экспериментального исследования всех процессов является анализ, изучение и обобщение всех имеющихся результатов. В соответствии с идеей шагового поиска эксперимент проводился в несколько этапов. Число этапов и действия на каждом из них зависели от результатов предыдущего этапа и конечной цели исследований. Конечной целью исследования является определение оптимальных условий протекания процесса. Исследования процесса отжима растительных масел были проведены на экспериментальной установке, созданной на базе одношнекового маслопресса. Для того чтобы обеспечить максимальный КПД маслопресса без потери качества готового необходимо обеспечить непрерывность и равномерность поступления масличного сырья в загрузочную воронку. Для обработки экспериментальных исследований был применен программный комплекс STATISTICA 10. Для получения уравнения регрессии матричные данные были обработаны при помощи программного комплекса MS Excel. Установлено, что для того чтобы обеспечить требуемую производительность маслопресса необходимо установить угловую частоту вращения шнека в пределах 5,5-6,4 с-1, при этом величина кольцевого зазора между шнеком и зеерной камерой составляет 0,7-0,9 мм, величина зазора зеерной камеры 0,16-0,18 мм. Для оптимизации процесса, величины выходных параметров преобразованы в безразмерную шкалу желательности d. Установлено, что функция желательности D, характеризующая адекватность полученных значений, имеет экстремум в опыте 8 и равна 0,8. Основываясь на полученных данных оптимальными следует считать следующие параметры: угловая скорость вращения шнека 6,6 с-1, величина кольцевого зазора между шнеком и зеерной камерой 0,92 мм, величина зазора.
Бесплатно
Оптимизация процесса получения экстрактов в поле низкочастотных механических колебаний
Статья научная
Использование экстрактов, полученных из плодово-ягодного сырья, давно нашло применение в пищевой промышленности. Так их использование позволяет получить готовый продукт не только с уникальными натуральными органолептическими показателями, но и повысить пищевую ценность готового продукта. При этом переработка местного дикорастущего плодово-ягодного сырья имеет высокое значение для экономики многих регионов. Однако сдерживающим фактором получения экстрактов из плодово-ягодного сырья является отсутствие высокоэффективной и гибкой технологии, основанной на современных способах экстрагирования. В работе рассмотрен современный способ получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в поле низкочастотных механических колебаний. Способ является не только эффективным с точки зрения получения экстрактов с высоким содержанием целевых компонентов, но и позволяет сократить количество единиц оборудования в технологической цепочке производства, что увеличивает простоту перенастройки линии на другие виды сырья. При этом сдерживающим фактором применения данного способа является его мало изученность и как следствие отсутствие рациональных значений проведения процесса. На основании литературных источников и серии экспериментов определены основные параметры, влияющие на эффективность процесса, то есть на конечную концентрацию целевых компонентов в готовом экстракте. Для нахождения рациональных значений данных параметров была проведена серия экспериментов. Полученные данные были обработаны, и получены регрессионные уравнения зависимости выхода целевых компонентов в экстрагент (вода) от основных параметров, влияющих на процесс для двух видов сырья – ягоды клюквы и голубики. Полученные уравнения подверглись оптимизации с целью нахождения рациональных параметров. По полученным результатам проведена контрольная серия экспериментов, подтверждающая, что найденные параметры являются рациональными и значения выхода целевых компонентов на практике не отличаются более чем на 5% от полученных аналитическим путем значений.
Бесплатно
