автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении жидких комбинированных продуктов

На правах рукописи

АРТЕМАСОВ ВАЛЕРИИ ВАЛЕРЬЕВИЧ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ГОМОГЕНИЗАЦИИ И ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЖИДКИХ КОМБИНИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ

Специальность: 05.18.12 - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Научный руководитель - доктор технических наук,

проф. Иванец Г.Е.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

проф. Хорунжин B.C.

- кандитат технических наук Альбрехт С.Н.

Ведущее предприятие - ОАО «Кемеровский молочный комбинат»

Защита состоится " ю

." 2004 г. в 4Г час.. на заседании

диссертационного совета К 212.089.01 при Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Автореферат разослан "19" апреля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Бакин И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

В последнее десятилетие в результате интенсификации хозяйственной деятельности наблюдается рост числа физических, химических и иных факторов, оказывающих негативное влияние на человека и окружающую среду. Ухудшение экологической обстановки на нашей планете и связанный с этим уровень загрязнённости продуктов питания радионуклидами, токсичными химическими соединениями, биологическими агентами, микроорганизмами способствует нарастанию негативных тенденций в состоянии здоровья населения Кузбасса.

Для устранения создавшегося положения требуется оснащение предприятий современной техникой, создание принципиально новых технологий, обеспечивающих комплексную безотходную переработку сырья, и организацию производства экологически безопасных, биологически полноценных комбинированных продуктов питания с учетом потребностей различных возрастных групп и состояния здоровья населения.

В пищевой, как и во многих других отраслях промышленности, довольно распространены процессы гомогенизации и диспергирования (приготовление различных десертов, мороженого, паст, напитков, обогащенных по витаминному составу, майонезов, а также, широкого спектра полуфабрикатов и др.).

Аппараты, используемые для их проведения, имеют ряд серьёзных недостатков и зачастую не удовлетворяют современным требованиям по производительности и качеству готовой продукции. Поэтому задача совершенствования существующих конструкций, например, за счёт организации направленного движения материальных потоков, концентрации значительного количества энергии в малых объёмах и т.д. является безусловно актуальной.

Известно, что использование акустических (20 - 2-104 Гц) упругих колебаний в большинстве случаев позволяет значительно интенсифицировать процесс гомогенизации. При этом в обрабатываемой среде, в зависимости от частоты колебаний, возникают такие явления, как кавитация, акустическое давление, пульсирующие микропотоки и др., которые способствуют повышению скорости физико-химических процессов в гетерогенных системах.

Для генерирования низкочастотных звуковых колебаний обычно применяются гидродинамические излучатели. В излучателях данного типа звуковые колебания генерируются при помощи роторно-пульсационных устройств. С учётом их больших потенциальных возможностей, можно предположить, что использование роторно-пульсационных аппаратов (РПА) позволит интенсифицировать процессы гомогенизации и диспергирования. Поэтому, целесообразно провести исследование эффективности применения РПА при получении жидких комбинированных продуктов питания.

Одной из стадий получения таких продуктов является перемешивание исходных компонентов с целью равномерного их распределения по всему объёму. В большинстве случаев необходимо получить качественную смесь при соотношении перемешиваемых компонентов 1:100 и даже 1:1000. Эта актуальная

библиотека i

С Петербург „ I - "

задача во многих случаях может быть решена за

сов гомогенизации и диспергирования в РПА

Поэтому разработка новых конструкций РПА с направленной организацией движения материальных потоков представляет важную научно-техническую задачу.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с целевой региональной научно-технической программой «Кузбасс» - тема 4.2.3 «Интенсификация процесса перемешивания высокодисперсных материалов и разработка его аппаратурного оформления».

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ, Целью настоящей работы является интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования в новой конструкции многоцелевого роторно-пульсационного аппарата при получении высококачественных комбинированных продуктов на основе анализа результатов комплексных теоретических и экспериментальных исследований.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- математическое описание и анализ процесса смешивания в непрерывно-действующих агрегатах роторно-пульсационного типа с различной топологией перерабатываемых потоков жидких компонентов на основе кибернетического подхода с использованием ЭВМ;

- разработка новой конструкции многоцелевого непрерывно-действующего РПА;

- исследование напорных и энергетических характеристик РПА с целью выявления оптимальных параметров его настройки;

нахождение алгоритма расчета рациональных конструктивных параметров РПА с учетом входных воздействий со стороны блока дозирующих устройств;

- проверка разработанных математических моделей на адекватность реальному процессу.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Созданы математические модели непрерывно-действующего многоцелевого роторно-пульсационного агрегата с различной топологией перерабатываемых потоков жидких компонентов для проведения процессов гомогенизации и диспергирования, позволяющие назначать согласованные режимы работы РПА и дозирующих устройств. По результатам проведенных исследований получены зависимости напорных и энергетических характеристик различных модификаций непрерывно-действующего агрегата от его конструктивных и технологических параметров. Предложена методика расчета рациональных режимных и конструктивных параметров непрерывнодей-ствующего РПА с учетом входных воздействий со стороны блока дозирующих устройств.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ. Развитие научных основ процессов непрерывного смесеприготовления позволило разработать новые конструкции РПА. Их техническая новизна защищена двумя патентами РФ.

При непосредственном участии автора разработано аппаратурное оформление стадии гомогенизации и диспергирования в производстве: взбитого кисломолочного десерта с наполнителем из чёрной смородины, гомогенизации и

диспергирования молока, активации дрожжевой суспензии для производства слабоалкогольных напитков; эмульсии для смазки хлебопекарных форм; обогащенного пшеничными зародышами и отрубями творожного продукта, а также при производстве творожного полуфабриката и др. Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили целесообразность использования непрерывно-действующего РПА.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре "Процессы и аппараты пищевых производств" КемТИППа, в лекционных курсах, курсовом и дипломном проектировании бакалавров и магистров.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ: математическое описание процесса перемешивания с использованием методов кибернетического анализа, позволяющего согласовать режимы работы непрерывнодействующего РПА и дозирующих устройств; новую конструкцию многоцелевого роторно-пульсационного аппарата, предназначенного для проведения процессов гомогенизации в системах жидкость-жидкость, жидкость-твердое при получении комбинированных продуктов; результаты экспериментальных исследований; методику расчета РПА с учетом входных воздействий со стороны дозирующих устройств.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты работы обсуждены: на ежегодных научных конференциях Кемеровского технологического института пищевой промышленности (2000-2003); всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые — пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства)» (Москва, 2000); четвертой международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек.» (Москва, 2001); третьей международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здоровья питания» (Орел, 2000); международной научно-практической конференции «Потребительский рынок, качество и безопасность товаров и услуг» (Орел, 2001); всероссийской научно-практической конференции «Экологическая безопасность, сохранение окружающей среды и устойчивое развитие регионов Сибири и Забайкалья» (Улан-Удэ, 2002); всероссийской научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств» (Москва, 2002).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 26 работ, из них 3 в центральных журналах, получено 2 патента РФ и одно положительное решение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений; включает 65 рисунков, 26 таблиц. Основной текст изложен на 125 страницах, приложение на 64. Список литературы включает 135 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сформулирована цель работы, приведена ее общая характеристика.

В первой главе рассмотрены типовые конструкции гомогенизаторов, применяемых в настоящее время. Проанализированы современные методы интенсификации процесса перемешивания в РПА с целью повышения качества продукции. Показана возможность использования РПА для эффективного проведения процессов гомогенизации и диспергирования в пищевых системах и сформулированы основные направления в конструировании таких аппаратов.

Во второй главе проведен анализ методов моделирования процесса перемешивания жидких компонентов. Выявлено, что, для моделирования непрерывного процесса перемешивания наиболее перспективными являются корреляционный метод моделирования и/или кибернетический подход. Выбор обусловлен тем, что эти методы позволяют наиболее адекватно отразить протекание процесса, учесть влияние флуктуации входных потоков.

Проведен теоретический анализ нескольких схем смесительного агрегата, в составе с РПА, с различной топологией материальных потоков, когда в качестве параметров случайного стационарного процесса использовались корреляционные функции.

Первая схема предусматривает разделение выходного потока на два отстающих с последующим их смешением. В этом случае в смесителе появляется дополнительная ступень, на которой соединяются входной поток и рециркули-рующая часть выходного. Вторая и третья включают в свой состав агрегат, состоящий из 3-х последовательно соединенных РПА и буферную емкость.

Установлено, что работа по первой схеме (рис.1), с наличием 15%-го внутреннего рецикла, позволяет сгладить входные возмущения в 1,35 раза. При этом количество энергии, потребляемой на единицу готовой продукции, изменяется лишь на 2-5% в зависимости от физических свойств обрабатываемого продукта. Анализ других схем не выявил их преимуществ.

Рис. 1. Структурная схема распределения потоков в стандартной модификации роторно-пульсационного агрегата.

Интерпретируя РПА динамической системой, можно осуществить его моделирование с использованием методов технической кибернетики.

В нашем случае объектом исследования являлась динамическая система, включающая в себя непрерывнодействующий РПА и блок дозирующих устройств. Ее функционально-структурная схема представлена на рисунке 2.

Для получения модели сигналы, формируемые дозирующими устройствами, с помощью преобразования Лапласа необходимо перевести из временного вида в операторный. Используя преобразование Лапласа суммарный сигнал от блока дозирующих устройств в операторной форме запишем в следующем виде:

WÄE(S) = SWIIi(S), i=l

(1)

где - операторная форма сигнала, формируемого ьм дозатором;

S - независимая комплексная переменная, символизирующая дифференцирование по времени; п - количество дозаторов.

Рисунок 2. Функционально-структурная схема роторно-пульсационного

агрегата

При известной передаточной функции (ПФ) РПА определяем выходной сигнал системы в операторном виде (Wca(S)):

Wca(S) = WCM(S)- W^(S) = WCM(S)-1(S), (2)

где Wcm(S) - ПФ РПА, определяемая экспериментальным путем.

Примем, что основной и ключевой компоненты будут подаваться в аппарат при помощи дозаторов формирующих синусоидальный сигнал вида:

<3)

Здесь а,Ь и с - амплитуда, циклическая частота и среднее значение, соответственно.

Будем считать, что ПФ аппарата можно аппроксимировать звеном инерционного вида (2-го порядка).

К

К

Т\ *s + Т2*s +\ (l + 73*s)*(l + r4*i)'

(4)

Где Т1 =ТЗ*Т4, Т2=ТЗ+Т4;

Т1, Т2, ТЗ, Т4 - постоянные времени.

С учетом выражений (3) и (4), модель смесительного агрегата в целом примет следующий вид:

n

Wc„(S)-XWffi(S)=

¡=1

5 J (l + n-SXl + T^-S)

(5)

Для получения зависимости выходного сигнала от времени нужно произвести обратное преобразование выражения (5) во временную форму.

Полученная модель реализовывалась с применением ЭВМ, в программно-прикладном комплексе MathCAD, позволяющем производить операционные вычисления.

Передаточная функция объекта (в нашем случае РПА) позволяет прогнозировать во сколько раз можно сгладить амплитуду входного сигнала, при известной частоте их колебаний, что делает ее весьма удобной характеристикой при моделировании процесса непрерывного смешивания. Величину сглаживания можно оценить по амплитудно-частотной характеристике РПА, которая определяется при частотно-временном анализе его ПФ.

В третьей главе описан экспериментально-исследовательский стенд (рис.3), созданный для проведения исследований и приготовления опытных партий комбинированных продуктов, как в непрерывном, так и в периодическом режимах работы. Оснащенный электрическими приборами, он позволяет производить измерения мощности, затрачиваемой на перемешивание, перепад давления на входе и выходе из аппарата и др.

Установленный в схеме стенда РПА состоит из ротора и статора, размещенных в корпусе и выполненных в виде чередующихся коаксиальных цилиндров с прорезями. Во внутренней зоне ротора установлены лопасти, обеспечивающие измельчение (резание) крупных фракций дисперсной фазы и улучшающие условия перемешивания и транспортировки обрабатываемой среды, поступающей в выходной патрубок.

Приведены основные характеристики жидкостей, используемых в исследованиях.

Разработана методика определения функции распределения времени пребывания частиц материала в аппарате (ФРВП) по экспериментальным данным.

Нахождение зависимостей проводили по следующей схеме: после выхода агрегата на стационарный режим работы (3-5 мин, при коэффициенте заполнения стремится к 1), при помощи шприца, мгновенно (1-1,5 сек), в основной поток жидкости на входе в аппарат вводили индикатор (30% раствор NaCl). Непрерывно-действующий измерительный датчик, установленный на выходе из аппарата, устроен таким образом, чтобы не создавать дополнительных гидравлических сопротивлений. С его помощью измерялась концентрация индикатора в основном потоке, выходящем из аппарата. Показания датчика преобразовывались из аналогового сигнала в цифровой (логический) при помощи МПК РЕМИКОНТ Р - 130. Далее он передавался на СОМ-порт компьютера, где при помощи написанной программы на языке Visual Basic зависимости концентрации на выходе из аппарата от времени переносились в программу EXCEL пакета OFFICE, обрабатывались и переводились в графический, более на-

глядный вид с полным математическим описанием. Описана методика получения передаточных функций из ФРВП, реализация которой проведена с использованием ЭВМ (прикладная программа EXCEL) и методики получения энергетических характеристик работы стенда и определения дисперсного состава готовой смеси.

Описаны две новые конструкции РПА: с вибрирующим ротором и многосекционный.

1 I J 4 5- 12

Рис. 3 Структурно-кинематическая схема лабораторного стенда

/ - двигатель постоянного тока; 2 — клиноременная передача; 3 - РПА;

4 — термометр; 5 — линия подачи; 6—линия подачи хладагента; 7—линия отвода хладагента; 8 — патрубок отбора проб; 9 —разгрузочная линия; 10—линия отвода готового продукта; 11 - буфер; 12—блок дозирующихустройств.

В первой конструкции РПА, за счет вмонтированного в корпус электромагнита, возможна обработка среды в условиях резонанса, что позволяет интенсифицировать технологические процессы в нем и повысить качество получаемого продукта. Во второй — предлагается использование направленного распределения материального потока внутри двухсекционного ротора, за счет чего предполагается увеличение сглаживающей способности аппарата

В четвертой главе приведены результаты исследования работы порционного дозатора с переменной амплитудой хода поршня (0...128 л/ч). Суть дан-

ных исследований заключалась в том, чтобы определить зависимость погрешности дозирования жидких компонентов от величины подачи, и их вязкости. При этом для приближения исследований к реальным условиям работы на выходе дозатора устанавливали гибкий патрубок (0,8 м), за счет чего сигнал дозирования сглаживался от ступенчатого вида до синусоидального. Эксперименты проводились на воде (1=18°С, рН=5, г| = 1,01*10 "3 Па*с), растительном масле (1=18°С, г) = 987*10 "3 Па*с), творожном полуфабрикате (1=18°С, ц = 2674*10^ Па*с).

Для обработки экспериментальных данных использовался пакет программ 81а11811са. Установлено: для воды коэффициент вариации в % - Ус изменялся в пределах 3,56...3,81; для растительного масла - 3,44...3,78; для творожного полуфабриката - 3,66...4,9 на всем диапазоне производительности. Также получены характеристики сигналов дозаторов во временной форме. Анализ результатов показал, что форма сигнала, формируемая дозатором, в большей степени, зависит от величины подачи компонента. Вязкость же имеет наибольшее влияние на погрешность дозирования.

На основе кибернетического подхода проведено моделирование процесса гомогенизации в непрерывнодействующем агрегате в составе РПА и блока дозирующих устройств объемного типа с целью согласования их режимов работы.

Рассмотрено 6 вариантов настройки РПА (таблица 1).

Варианты настройки РПА__Таблица 1

№ ряда Число оборотов ротора, об/мин Производительность, л/час Дополнительно

1 3000 100 -

2 3500 100 -

3 3000 128 -

4 3000 72 -

5 3000 100 Лопатки

6 3000 100 Лопат- ки+Внеш.рецикл (15%)

Определение ПФ РПА для различных модификаций (табл. 1) производилось в автоматическом режиме по разработанной методике. Параметры ПФ инерционного звена 2-го порядка для каждой модификации представлены в таблице 2.

Адекватность полученных моделей оценивалась при помощи анализа остатков в пакете программ 8ш1:&1са, который показал, что расхождение между экспериментальными и модельными значениями не превышало ±10%, а также по коэффициентудемпфирования значения которого должно лежать в пределах от 1,1 до 1,6.

Оценку эффективности совместной работы РПА и блока дозирующих устройств проводили исходя из его сглаживающей способности. Степень сглаживания определяли как обратную величину координаты вектора частотной передаточной функции Щю):

Для определения сглаживающей способности РПА различных входных воздействий использовались прикладные программы Classic Ver 3.02 и MathCAD. Программа Classic Ver 3.02 позволяет на основе известной ПФ аппарата предсказать степень сглаживания в окне представления амплитудно фазовых характеристик (АФХ). Здесь на координатной плоскости АФХ проводилась окружность соответствующая необходимой степени сглаживания. Точка пересечения с графиком АФХ дает частоту входного сигнала, при которой будет достигнута такая степень сглаживания (рис.4).

При помощи приложения, созданного в пакете программ MathCAD Ver 20011, обработаны ПФ, полученные при различных режимах работы РПА, и определены величины сглаживания входных сигналов, на основе решения параметрических уравнений.

Анализ экспериментальных данных показывает, что максимальное расхождение результатов не превышает ±1,59%, что говорит о высокой адекватности полученных значений.

При сравнении результатов всех модификаций, лучшие показатели выявлены у РПА №1. Его сглаживающая способность в рабочем диапазоне дозаторов от 0,1 до 1 с-1 составляет 1,15 - 7,22 раза соответственно.

Для модельных сред в широком диапазоне вязкостей, ключевой компонент - окрашенный глицерин, нами получены передаточные функции для исследуемого агрегата (основной дозатор - 128 л/ч, дозатор ключевого компонента - 24 л/ч, РПА модификации № 1).

Анализ данных экспериментов (табл. 3) позволил выявить, что увеличение сглаживающей способности прямо пропорционально возрастанию вязкости продукта, однако при этом значительно возрастают энегрозатраты на единицу готовой продукции.

Проведено исследование влияния режимных и конструктивных параметров РПА на его напорные и энергетические характеристики для 3-х модификаций: 1) РПА с ротором и внешним статором; 2) РПА с двумя статорами и ротором; 3) РПА с внутренним статором и ротором.

1)е(о)

Рис.4 Амплитудно-фазовые характеристики (АФХ) для модификации

РПА№1.

Сводная таблица анализа роторно-пульсационного агрегата на основе кибернетического анализа для различных сред Таблица 3

Обработка данных эксперимента проводилась при помощи пакетов прикладных программ MathCad & Statistica. Получены уравнения регрессии для различных модификаций РПА (табл 4).

Проверка адекватности полученных моделей показала, что максимальные

расхождения между теоретическими и экспериментальными данными не превышали ±10%, что говорит о высокой значимости полученных регрессионных уравнений.

_Уравнения регрессии различных модификаций РПА Таблица 4

_Модификация РПА №1:_

175,124*р+0,5147 <2-0,20813*3+3,0622*п+72,2614*г+1309,541 ЛГ= 2311,214*р+1,5412*(>+0,35416*5+5,0715*п+144,148*г+1289,945

_Модификация РПА №2:_

АР= -1162,1236*р+0,445178 *() -0,20015*3+ 2,954125* п+ 71,4516* г+1104,15 N=2358,4584*р+1,641519* 0+ 0,35416»5+ 5,102859* я+144,148*2+1411,157

Модификация РПА №3:_

АР= -1105,1748*р+ 0,43514* б -0,19115*5+ 2,7254* п+ 72,2614* 2+ 948,155 ^ -2461,2516*р+1,691542* (Н 0,35416*5+ 5,1614* п+168,156*г+1543,182

ДР - разность давлений на входе и выходе аппарата, Па;

N - мощность на валу привода аппарата, Вт;

р - вязкость обрабатываемой среды, Па*с;

Q - производительность аппарата, л/ч;

S - площадь отверстий рецикла, мм2;

п - частота вращения ротора, об/мин;

Z - зазор между вращающимся ротором и неподвижным статором, мм.

Анализируя зависимости (табл.4)можно отметить следующее:

- на величину напора в данных начальных и граничных условиях наибольшее влияние имеет вязкость обрабатываемой среды;

- при больших величинах вязкости значение зазора и площади отверстий рецикла, расположенных в основании ротора, вообще перестают играть какую-то роль. Это можно объяснить тем, что количество энергии, передаваемой от вращающегося ротора, и энергии, требуемой для преодоления сопротивления в зазоре и необходимой для рецикла, несоизмеримы и отличаются на несколько порядков.

Предложена инженерная методика расчета непрерывнодействующего агрегата на основе РПА, учитывающая физико-механические характеристики перемешиваемых компонентов и частотный режим работы дозирующих устройств.

В пятой главе приводятся результаты исследования РПА в технологических схемах приготовления взбитых кисломолочных десертов с наполнителем из черной смородины (пюре или порошок) на стадиях взбивания, гомогенизации и диспергирования.

Из размороженных ягод черной смородины после ряда подготовительных операций получали суспензию (ягодная масса - вода в соотношении 3:1 и 1:3). Суспензия подвергалась процессам гомогенизации и диспергирования в РПА с целью более тонкого измельчения частиц и их равномерного распределения по

всему объему. В результате получали однородные пюре различной вязкости с размерами частиц меньше 20 мкм. Они обладают гармоничным оригинальным вкусом и ароматом, ярким цветом и содержат в своем составе витамин С, био-флавоноиды, пектин и клетчатку.

Рецептура десерта состоит из молочной основы (творога и молока), структурообразователя (желатина), ягодного наполнителя и вспомогательных компонентов. Предварительно перемешанные компоненты смеси обрабатывались в РПА в течение 1-4 минут. Уже через 2 минуты достигалась необходимая взбитость продукта. Его консистенция гомогенна, без видимых включений. Дисперсность белково-жировой фазы и наполнителя не превышает 2 мкм, а газовой 60 мкм. Продукт характеризуется приятным вкусом и ароматом.

Получены положительные результаты при гомогенизации и диспергировании молока. Использовалось молоко с содержанием жира 1,5; 2,5; 3,5 и 4,5%. Требуемой жирности достигали путем его нормализации обезжиренным молоком или сливками. Затем молоко, имеющее необходимый процент жирности, отстаивали в течение 12 часов, а сравниваемые образцы подвергли обработке в РПА. Опытные данные приведены в таблице 5.

Массовая доля жира в слоях молока различной жирности

Таблица 5

Массовая доля жира в % в молоке различной жирности в зависимости от способа обработки

1,5% 2,5% 3,5% 4,5%

Слой Обычный отстой Обработка в РПА Обычный отстой Обработка в РПА Обычный отстой Обработка в РПА Обычный отстой Обработка в РПА

Верхний 7,0 4,4 15 4,9 23 5,4 34 5,5

Средний 1,0 3,4 1,0 3,5 1,5 3,9 1,2 3,8

Нижний 0,5 2,8 0,5 2,5 0,5 2,2 0,3 2,1

Через два часа обычного отстоя в молоке произошло расслоение жировых шариков. Так, если жирность верхнего слоя была 16.4%, то нижнего всего 0.7%. Еще более заметное расслоение наблюдалось при продолжительности отстоя 6 и 12 часов. В то же время, в молоке, подвергнутом обработке в РПА, процесс расслоения шел гораздо медленнее. Так, через два часа отстоя максимальное отклонение от средней жирности 3,9% в верхнем слое равнялось всего 0,3%, а в нижнем 0,2%. Даже через 12 часов отстоя максимальное отклонение от средней жирности в верхнем и нижнем слоях составляло примерно ±1,5%.

Анализ опытных данных показал, что независимо от исходной жирности, большая часть жировой фазы оказывается в верхнем слое. Причем ее значение возрастало по мере увеличения исходного содержания жира в молоке от 45% (жирность молока 1,5%) до 75% (жирность 4,5%). Это можно объяснить размерами жировых шариков. В молоке меньшей жирности (1,5 и 2,5%) количество шариков с относительно большими размерами невелико, что уменьшает вероятность образования крупных, легко расслаивающихся конгломератов. Таким образом, анализ экспериментальных данных со всей очевидностью свидетельствует о целесообразности использования РПА для проведения процессов гомогенизации и диспергирования молока.

Получены положительные результаты при использовании РПА для выработки нового вида смазки для хлебопекарных форм.

Экономически целесообразней для этих целей использовать не растительное масло, а эмульсии, состоящие из масла и воды. В настоящее время производство подобных эмульсий осуществляется, как правило, ручным способом, что сказывается на качестве и времени их приготовления из-за сложности процесса перемешивания нерастворимых компонентов. В РПА получены эмульсии с 35%-ным содержанием растительного масла. Анализ экспериментальных данных показал, что технологическое время их приготовления сокращается в 8 раз. Причем, продукт сохраняет стабильность в течение семи суток.

Разработан способ активации пивных дрожжей в РПА, позволяющий сократить время сбраживания пивного сусла на 1,5 сут. (21,4 %). Такой эффект достигнут благодаря активирующему воздействию на культуру при обработке дрожжевой суспензии совместно с 5 %-ным раствором молочной сыворотки. По заявке на выдачу патента РФ на данный способ получено положительное решение.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе кибернетического подхода получены математические модели различных модификаций непрерывнодействующего агрегата, включающего в свой состав РПА и блок дозаторов. Согласованы частотно-временные характеристики работы дозирующих устройств и РПА. Установлены и исследованы факторы, оказывающие определяющее воздействие на погрешность их работы.

2. Разработаны новые конструкции РПА для интенсификации процессов гомогенизации и диспергирования, в частности: двухсекционный.

3. Определены и исследованы факторы, оказывающие воздействие на напорные и энергетические характеристики аппарата. Рассчитаны регрессионные модели, описывающие зависимость полученных характеристик РПА от конструктивных и режимных параметров для сред различной вязкости.

4. Установлено, что наиболее рациональной конструкцией с позиции напорных и энергетических характеристик, для неньютоновских сред обладает модификация РПА с одним внешним статором, при зазоре в

пределах 0,3.-.0,5 мм и частоте вращения ротора не менее 1000 об/мин, а для ньютоновских - с двумя статорами и одним ротором, зазором 0,1...0,2 мм, частотой вращения ротора 2000...3000 об мин.

5. Многоцелевой роторно-пульсационный аппарат оригинальной конструкции прошел успешные опытно-промышленные испытания в технологиях: нового взбитого кисломолочного десерта с наполнителем из черной смородины, в результате разработаны ТУ и ТИ для творожной пасты «Нежность» ТУ-9222-060-02068315-2001, включающей в свой состав плодово-ягодные добавки; гомогенизации и диспергирования молока на ОАО «Кемеровский молочный комбинат»; эмульсии для смазки хлебопекарных форм, в результате время, затрачиваемое для выработки эмульсии, сокращено в 8 раз (ООО «Модуль», г. Кемерово); активации пивных дрожжей, время сбраживания пивного сусла сокращено на 1,5 сут. (21,4 %). На данный способ получено положительное решение по заявке на выдачу патента РФ.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Помозова В.А., Пермякова Л.В., Сафонова Е.А., Артемасов В.В. Активация пивных дрожжей // «Пиво и напитки: безалкогольные, алкогольные, соки, вино» №2. М.,- 2002. -с. 26-27.

2. Иванец Г.Е., Остроумов Л.А., Плотников В.А., Артемасов В.В. Применение роторно-пульсационного аппарата при производстве жидких комбинированных продуктов питания на молочной основе // «Достижения науки и техники АПК» №7.М.,- 2001. -с. 30-33.

3. Сафонова Е.А., Артемасов В.В., Плотников В.А., Кохтов С.Г. «Обработка пивных дрожжей в роторно-пульсационном аппарате и выбор оптимальных параметров для их активации» // Деп. рук. указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи».-М.,29.12.2001, №2709 - В2001,14с.

4. Описание конструкции и принципа работы роторно-пульсационного аппарата /Артемасов В.В., Афанасьева М.М. // «Биотехнология и процессы пищевых производств»: сб.научн.работ. Кемерово, 2000.- С.96.

5. Модернизация аппаратурного оформления стадии перемешивания при переработке молока / Иванец Г.Е., Афанасьева М.М., Артемасов В.В. // «Техника и технология обработки и переработки пищевых продуктов 21-го века»: тез. докл. Региональной научно-практической конференции. Улан-Удэ, 2000.-С.201-204.

6. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования в ро-торно-пульсационном аппарате / Сафонова Е.А., Артемасов А.А., Афанасьева М.М. // «Молодые ученые — пищевым и перерабатываю-

щим отраслям ЛПК (технологические аспекты производства)»: сб. тез. научн.-технич.конф. Москва, 2000.- С.63,

7. Кибернетический анализ процесса смешивания в роторно-пульсационном аппарате / Сафонова Е.А., Лртемасов В.В., Саблин-ский А.И. // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб.научн.работ. Выпуск 1. Кемерово, 2001- С.124.

8. Интенсификация процесса эмульгирования в роторно-пульсационном в аппарате / Сафонова ЕА, Артемасов В.В., Иванец Г.Е., Плотников ВА // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб.научн.работ. Выпуск 1, Кемерово, 2001- С. 125.

9. Интенсификация процессов диспергирования в роторно-пульсационном аппарате / Сафонова Е.А., Артемасов В.В. // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб.научн.работ. Выпуск 2, Кемерово, 2001- С.110.

Ю.Кибернетический анализ процесса смешивания в роторно-пульсационном аппарате / Сафонова Е.А., Артемасов В.В. // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб.научн.работ. Выпуск 2, Кемерово, 2001- С. 109.

11.Влияние обработки в роторно-пульсационном аппарате на физиологические и биохимические показатели пивных дрожжей /Сафонова Е.А., Артемасов В.В., Иванец Г.Е., Плотников В.А // «Пища. Экология. Человек»: сб.научн.работ. Москва, 2001- С.35-36.

12.Разработка математической модели непрерывно-действующего ротр-но-пульсационного аппарата на основе кибернетического подхода / Артемасов В.В., Плотников ВА, Сафонова Е.А // «Информационные недра Кузбасса»: сб. научн.работ. 1-ой регион.научн.-практ.конф. Часть2, Кемерово, 2001- С. 278-281.

13.Обработка пивных дрожжей с питательной средой (пивным суслом) в роторно-пульсационном аппарате / Сафонова Е. А., Артемасов В. В. // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: Выпуск 3, Кемерово, 2001- С. 124.

Н.Обработка пивных дрожжей с питательной средой (молочной сывороткой) в роторно-пульсационном аппарате /Сафонова. Е. А., Артема-сов В. В. // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб.научн.работ Выпуск 3, Кемерово, 2001- С.123.

15.Приготовление обогащенных напитков в роторно-пульсационном аппарате / Сафонова Е.А., Артемасов В.В. // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб.научн.работ, Вы-пуск4, Кемерово, 2002- С. 124.

16.Исследование работы роторно-пульсационного аппарата при помощи кибернетического подхода в непрерывном режиме / Иванец В.Н., Ар-темасов В.В., Грунич СВ. // «Технология и техника пищевых производств»: сб.научн.работ., Кемерово, 2003- С.113.

17. Роторно-пульсационный аппарат (Иванец В.Н., Иванец Г.Е., Афанасьева М.М., Сафонова Е.А., Артемасов В.В.), Пат. 2190462 РФ, МКИ 7 В 01 Б 7/28.

18. Роторно-пульсационный аппарат с вибрирующим ротором (Иванец Г.Е., Плотников В.А., Сафонова ЕА, Артемасов В.В., Костенко Е.А., Зверев В.П.), заявка № 2001111249, дата приоритета 23.04.01:, полож. решение выдаче патента на изобретение от 02.10.02.

19. Активация пивных дрожжей. Положительное решение на выдачу патента РФ_№17-006-736/17от 1.11.2002.

Подписано к печати 12.04.04 Формат 60x90/18 Объем 1 пл. Тираж 100 экз. Заказ Отпечатано на ризографе Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 отпечатано в лаборатории КемТИППа 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

ГЛАВА1. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И

ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЖИДКИХ КОМПОНЕНТОВ.

1.1 Типовые конструкции гомогенизаторов, используемых в пищевой промышленности.

1.1.1 Гомогенизаторы клапанного типа.

1.1.2. Ультразвуковые гомогенизаторы

1.1.3. Центробежные гомогенизаторы.

1.1.4. Гомогенизаторы - смесители.

1.2. Методы интенсификации процессов диспергирования и гомогенизации в роторно-пульсационных аппаратах.,.

1.2.1 Конструкции роторно-пульсационных аппаратов.

1.3 Гидродинамические основы работы роторно-пульсацио иного аппарата и основные направления в его конструировании.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЖИДКИХ СРЕД В НЕПРЕРЫВНО ДЕЙСТВУЮЩЕМ РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННОМ АППАРАТЕ С РАЗЛИЧНОЙ

ТОПОЛОГИЕЙ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ.

2.1 Математическое моделирование процесса непрерывного перемешивания жидких сред.

2.1.1 Моделирование смесительного агрегата на основе кибернетического подхода,.,.

2.1.2 Исследование работы смесительных агрегатов при помощи корреляционного метода.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Описание экспериментально-исследовательского стенда.

3.2 Дозировочное оборудование стенда.

3.3. Характеристика сред используемых при проведении экспериментальных исследований.

3.4. Описание исследуемой конструкции РПА для интенсификации процессов гомогенизации и диспергирования.

3.5 Методика определения функций распределения времени пребывания частиц в РПА по экспериментальным данным.

3.6 Методика определения напорных и энергетических характеристик РПА.

3.7 Методика получения дисперсионного состава готовой смеси.

3.8 Расчет гидравлического соединений патрубков РПА.

3.9 Новые конструкции РПА.

3.9.1 Новая конструкция РПА с вибрирующим ротором.

3.9.2 Новая конструкция многосекционного РПА.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

• ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РПА.

4.1. Исследование работы дозировочного оборудования.

4.1.1 Изучение влияния различных технических и технологических факторов на погрешность в работе дозирующих устройств.

4.2 Моделирование процесса гомогенизации в роторно-пульсационном агрегате, в составе с РПА и дозаторами объемного типа, на основе кибернетического подхода.

4.2.1 Определение передаточных функций дозаторов.

4.3.2 Определение передаточных функций для различных модификаций аппарата.

• 4.3 Оценка сглаживающей способности агрегата различных модификаций.

4.4 Исследование влияния режимных и конструктивных параметров РПА на его напорные и энергетические характеристики.

4.5 Методика расчета роторно-пульсационного агрегата на базе РПА и дозаторами объемного типа

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННОГО АППАРАТА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖИДКИХ КОМБИНИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ.

5.1 Применение РПА на стадиях гомогенизации, диспергирования и взбивания при производстве кисломолочных десертов с наполнителем из черной смородины.

5.2 Разработка аппаратурного оформления стадий гомогенизации и диспергирования молока.

5.3 Применение РПА при производстве эмульсии для смазки хлебопекарных форм.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

В последнее десятилетие в результате интенсификации хозяйственной деятельности наблюдается рост числа физических, химических и иных факторов, оказывающих негативное влияние на человека и окружающую среду. Ухудшение экологической обстановки на нашей планете и связанный с этим уровень загрязнённости продуктов питания радионуклидами, токсичными химическими соединениями, биологическими агентами, микроорганизмами способствует нарастанию негативных тенденций в состоянии здоровья населения Кузбасса. [38, 16, 67]

Для устранения создавшегося положения требуется оснащение предприятий современной техникой, создание принципиально новых технологий, обеспечивающих комплексную безотходную переработку сырья, и организацию производства экологически безопасных, биологически полноценных комбинированных продуктов питания с учетом потребностей различных возрастных групп и состояния здоровья населения [16, 21, 29, 38, 60, 63,84, 119].

В пищевой, как и во многих других отраслях промышленности, довольно распространены процессы гомогенизации и диспергирования (приготовление различных десертов, мороженого, паст, напитков, обогащенных по витаминному составу, майонезов, а также, широкого спектра полуфабрикатов и ДР-).

Аппараты, используемые для их проведения, имеют ряд серьёзных недостатков и зачастую не удовлетворяют современным требованиям по производительности и качеству готовой продукции. Поэтому задача совершенствования существующих конструкций, например, за счёт организации направленного движения материальных потоков, концентрации значительного количества энергии в малых объёмах и т.д. является безусловно актуальной.

Известно, что использование акустических (20 - 2-104 Гц) упругих колебаний в большинстве случаев позволяет значительно интенсифицировать процесс гомогенизации. При этом в обрабатываемой среде, в зависимости от частоты колебаний, возникают такие явления, как кавитация, акустическое давление, пульсирующие микропотоки и др., которые способствуют повышению скорости физико-химических процессов в гетерогенных системах.

Для генерирования низкочастотных звуковых колебаний обычно применяются гидродинамические излучатели. В излучателях данного типа звуковые колебания генерируются при помощи роторно-пульсационных устройств. С учётом их больших потенциальных возможностей, можно предположить, что использование роторно-пульсационных аппаратов (РПА) позволит интенсифицировать процессы гомогенизации и диспергирования. Поэтому, на наш взгляд, целесообразно провести исследование эффективности применения РПА при получении жидких комбинированных продуктов питания.

Одной из стадий получения таких продуктов является перемешивание исходных компонентов с целью равномерного их распределения по всему объёму. В большинстве случаев необходимо получить качественную смесь при соотношении перемешиваемых компонентов 1:100 и даже 1:1000. Эта актуальная задача во многих случаях может быть решена за счёт интенсификации процессов гомогенизации и диспергирования в РПА.

Поэтому разработка новых конструкций РПА с направленной организацией движения материальных потоков представляет важную научно-техническую задачу.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с целевой региональной научно-технической программой «Кузбасс» - тема 4.2.3 «Интенсификация процесса перемешивания высокодисперсных материалов и разработка его аппаратурного оформления».

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Целью настоящей работы является интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования в новой конструкции многоцелевого роторно-пульсационного аппарата при получении высококачественных комбинированных продуктов на основе анализа результатов комплексных теоретических и экспериментальных исследований. Для. достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- математическое описание и анализ процесса смешивания в непрерывно-действующих агрегатах роторно-пульсационного типа с различной топологией перерабатываемых потоков жидких компонентов на основе кибернетического подхода с использованием ЭВМ;

- разработка новых конструкций многоцелевых непрерывно-действующих РИА; исследование напорных и энергетических характеристик РПА с целью выявления оптимальных параметров его настройки; нахождение алгоритма расчета рациональных конструктивных параметров РПА с учетом входных воздействий со стороны блока дозирующих устройств; проверка разработанных математических моделей на адекватность реальному процессу.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Созданы математические модели непрерывно-действующего многоцелевого роторно-пульсационного агрегата с различной топологией перерабатываемых потоков жидких компонентов для проведения процессов гомогенизации и диспергирования, позволяющие назначать согласованные режимы работы РПА и дозирующих устройств. По результатам проведенных исследований, получены зависимости напорных и энергетических характеристик различных модификаций непрерывно-действующего агрегата от его конструктивных и технологических параметров. Предложена методика расчета рациональных режимных и конструктивных параметров непрерывнодействующего РПА с учетом входных воздействий со стороны блока дозирующих устройств.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ. Результаты экспериментальных исследований позволили разработать новую конструкцию РПА. При непосредственном участии автора разработано аппаратурное оформление стадии гомогенизации и диспергирования при производствах: взбитого кисломолочного десерта с наполнителем из чёрной смородины, гомогенизации и диспергирования молока, активации дрожжевой суспензии для производства слабоалкогольных напитков; эмульсии для смазки хлебопекарных форм; обогащенного пшеничными зародышами и отрубями творожного продукта, а так же при производстве творожного полуфабриката и др. Произведенные опытно-промышленные партии продуктов подтвердили целесообразность использования непрерывно-действующего РПА для стадии гомогенизации и диспергирования при получении жидких комбинированных продуктов с целью интенсификации процесса приготовления последних.

В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных в период с 1999 по 2004 годы лично автором или при его непосредственном участии.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ: математическое описание процесса перемешивания с использованием методов кибернетического анализа, позволяющего подобрать рациональные параметры работы непрерывно-действующего РПА необходимые при получении жидких комбинированных продуктов.

Новые конструкции многоцелевого роторно-пульсационного аппарата предназначенного для проведения процессов гомогенизации в системах, жидкость-жидкость, жидкость-твердое, гомогенизации и диспергирования при получении комбинированных продуктов; математические модели роторно-пульсационного аппарата; результаты исследования основных параметров работы, различных модификаций конструкции РПА; результаты проверки целесообразности использования многоцелевого РПА для проведения стадий гомогенизации и диспергирования при получении комбинированных продуктов при соотношении смешиваемых компонентов 1:100 и выше.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы доложены и обсуждены на 12 конференциях (в т.ч. областные, региональные и международные)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 36 работ (в т.ч. 2 депонированные рукописи и 3 статьи в центральной печати), получено 2 патента РФ, а так же награда на конкурсе «лучшее изобретение Кузбасса 2003».

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 26 работ, из них 2 в центральных журналах, получено 2 патента РФ и одно положительное решение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений; включает 65 рисунков, 26 таблиц. Основной текст изложен на 125 страницах, приложение на 64. Список литературы включает 135 наименований.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе кибернетического подхода получены математические модели различных модификаций непрерывнодействующего агрегата включающего в свой состав РПА и блок дозаторов. Согласованы частотно-временные характеристики работы дозирующих устройств и РПА. Установлены и исследованы факторы, оказывающие определяющее воздействие на погрешность их работы.

2. Разработаны новые конструкции РПА для интенсификации процессов гомогенизации и диспергирования, в частности: двухсекционный.

3. Определены и исследованы факторы, оказывающие воздействие на напорные и энергетические характеристики аппарата. Рассчитаны регрессионные модели, описывающие зависимость полученных характеристик РПА от конструктивных и режимных параметров для сред различной вязкости.

4. Установлено, что наиболее рациональной конструкцией с позиции напорных и энергетических характеристик, для неньютоновских сред - обладает модификация РПА с одним внешним статором при зазоре в пределах 0,3.0,5 мм и частоте вращения ротора не менее 1000 об/мин, а для ньютоновских - с двумя статорами и одним ротором, зазором 0,1. .0,2 мм, частота вращения ротора 2000.3000 об мин.

5. Многоцелевой роторно-пульсационный аппарат оригинальной конструкции прошел успешные опытно-промышленные испытания в технологиях: нового взбитого кисломолочного десерта с наполнителем из черной смородины, в результате были разработаны ТУ и ТИ для творожной пасты «Нежность» ТУ-9222-060-02068315-2001, включающей в свой состав плодово-ягодные добавки; гомогенизации и диспергирования молока на ОАО «Кемеровский молочный комбинат»; эмульсии для смазки хлебопекарных форм, в результате время, затрачиваемое для выработки эмульсии, было сокращено в 8 раз (ООО «Модуль», г. Кемерово); активации пивных дрожжей, время сбраживания пивного сусла сокращено на 1,5 сут. (21,4 %). На данный способ получено положительное решение по заявке на патент РФ.

1. А.с. № 230090 (СССР). Ротационный аппарат для взаимодействия жидкости с жидкостью, газом или порошкообразным телом. М.А. Балабуд-кин и др. Опубл. в Б.И.,1968. № 34.

2. А.с. № 2203728 РФ Роторно-пульсационный аппарат с вибрирующим ротором // Иванец Г.Е., Плотников В.А., Сафонова Е.А., Артемасов В.В. и др. / Опубл. 10.05.2003. Бюл. №13.

3. А.с. № 286974 (СССР). Роторно-пульсационный аппарат. М.А. Балабуд-кин и др. Опубл. в Б.И.,1970. № 35.

4. А.с. № 288887 (СССР). Ротационный аппарат. А.А. Барам, А. Балабуд-кин Опубл. в Б.И.,1971. № 1.

5. А.с. № 462602 (СССР).Ротационный аппарат. А. А. Барам Опубл. в Б.И., 1975. №9.

6. А.с. № 488504 СССР. Роторно-пульсационный аппарат. М.А. Балабуд-кин и др.-1975, Бюл. 39.

7. А.с. № 488604 (СССР). Роторно-пульсационный аппарат. М. А. Балабуд-кин и др. Опубл. в Б.И., 1975. № 39.

8. А.с. № 511093 СССР, В01 F 5/12.

9. А.с. № 554846 СССР, А011 11/16.

10. А.с. № 576998 СССР, А011 11/16.

11. А.с.№ 581911 СССР, А011 11/16.

12. А.с. № 599773 СССР, А011 11/16.

13. А.с. № 631188 Центробежный РПА . Иванец В.Н., Плотников В.А., Лазарев С.И. Опубл. в Б.И. № 41 , 1978 г.

14. А.с. № 644518 СССР. Центробежный смеситель непрерывного действия. Багринцев И.И.-1979, Бюл.З.

15. А.с. № 646957 СССР, А011 11/16.

16. А.с. № 675638 СССР, А011 11/16.

17. А.с. № 725691 СССР. Роторно-пульсационный аппарат.

18. А.с. № 965493 (СССР). Роторно-импульсный аппарат. В.Р. Боровский и др. Опубл. в Б.И., 1982. № 38.

19. А.с. № 988322 (СССР). Роторно-пульсационный аппарат. В.Р. Боровский и др. Опубл. в Б .И., 1983. № 2.

20. А.с. № 940825 Центробежный РПА . Иванец В.Н. и др. Опубл. в Б.И. № 25 , 1982 г.

21. Аксельрод Ю.В. Газожидкостные хемосорбционные процессы. Кинетика и моделирование .М.:Химия, 1989,240 с.

22. Александровский А.А. Исследование процесса смешивания и разработка аппаратуры для приготовления композиций, содержащих твердую фазу: Автореф. дисс. . д-ра. техн. наук. Казань, 1976. -48с.

23. Альбрехт С.Н. Разработка многоцелевого газожидкостного аппарата для интенсификации стадии перемешивания в производствах молочных комбинированных продуктов // Канд. Диссерт., КемТИПП, Кемерово, 2000.

24. Альбрехт С.Н. Сравнение разных типов аппаратов для процессов, протекающих в системе газ-жидкость. // Сб. тез. докл. научн.-практ. конф. "Интеграция науки, производства и образования: состояние и перспективы". Юрга, 1999.-С.23-25

25. Артемасов В.В., Афанасьева М.М. «Описание конструкции и принципа работы роторно-пульсационного аппарата»//Сборник научных работ -«Биотехнология и процессы пищевых производств». Кемерово, 2000.-с.96.

26. Артемасов В.В., Сафонова Е.А., Иванец Г.Е., Плотников В.А. «Влияние обработки в роторно-пульсационном аппарате на физиологические и биохимические показатели пивных дрожжей» //Пища. Экология. Человек. М, ноябрь 2001

27. Артемасов В.В., Сафонова Е.А., Саблинский А.И. «Кибернетический анализ процесса смешивания в роторно-пульсационном аппарате» //

28. Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сборник научных работ. Выпуск 1- Кемерово, 2001-е. 124.

29. Арутюнов С.Ю. Моделирование и оптимизация процесса измельчения зернистых материалов: Автореф. диссканд. техн. наук. -М, 1982. 24с.

30. Ахмадиев Ф.Г., Александровский А. А. Моделирование и реализация способов приготовления смесей. // Журн. Всесоюз. хим. общ-ва. им. Д.И. Менделеева. 1988, т.ЗЗ, №4. - С.448.

31. Бай Ши-И. Турбулентное течение жидкостей и газов: Пер. с англ. /Под ред. К.Д. Воскресенского. М.: ИЛ. 1962. 344 с.

32. Баканов М.В. Разработка и исследование непрерывнодействующего агрегата вибрационного типа для получения комбинированных продуктов питания // Диисерт. Канд.техн.наук, КемТИПП, Кемерово, 2001

33. Балабудкин М.А. РПА в химико-фармацевтической промышленности.-М.: Медицина, 1983.

34. Балабышко A.M., Зимин А.И., Ружицкий В.П. Гидромеханическое диспергирование.-М.: Наука, 1998, 331с.

35. Балябина Т.А. Исследование и разработка технологии эмульгированных продуктов на молочно-соевой основе. Автореф. канд. диссерт., Кемерово, КемТИПП, 1998 , 16 с.

36. Барабаш В.М. О размере пузырей при перемешивании газожидкостных систем // II Всесоюзная конференция "Теория и практика перемешивания в жидких средах".Черкассы,1973.с15.

37. Барам А.А. и др. Хим. и нефт. машиностроение, 1978, №4, с.5-6.

38. Батунер JI.M., Позин М.Е. Математические методы в химической технологии. Л.: Химия, 1979. - 248с.

39. Богданов В.В. и др. Эффективные малообъемные смесители.-Л.: Химия, 1989.

40. Брагинский JI.H., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах: Физические основы и инженерные методы расчета. Л.: Химия. 1984. 336 с.

41. Бриллиндждер Д. Временные ряды. М.: Мир, 1980. - 536с.

42. В.В.Артемасов, Е.А. Сафонова, В.А. Плотников, С.Г. Козлов «Обработка пивных дрожжей в роторно-пульсационном аппарате и выбор оптимальных параметров для их активации» // Деп. в ВИНИТИ 29.12.2001, №2709 — В2001, 14с.

43. Васютович Е.В. Разработка и исследование технологии производства кисломолочных напитков с бета-каротином. Автореф. канд. диссерт., Кемерово, КемТИПП, 1998, 16 с.

44. Выложенная заявка ФРГ, №2046326, ВО 1 F 5/06/

45. Выложенная заявка ФРГ, №2633288, В01 F 5/08/

46. Гаврилова Н.Б. Биотехнические основы производства комбинированных кисломолочных продуктов. Автореф. докт. диссерт., Кемерово, КемТИПП, 1996, 39 с.

47. Глазачёв В.В. Технология кисломолочных продуктов . М.: Пищевая промышленность , 1974 . - 118 с.

48. Гомогенизаторы серии П8-ГМ / Пищевая промышленность, №12, 1999.

49. ГОСТ 9225-84 "Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа."

50. Грановский В. Я. Новый гомогенизатор. Пищевая промышленность , №12, 1998 г., с. 30-31.

51. Гуляев-Зайцев С.С. и др. Взбитые молочные десерты и способы их изготовления: Обзорная информация / Гуляев-Зайцев С.С., Кононович Н.Г., Ильяшенко И.И., Полищук Г.Е. М.: АгроНИИТЭИММП, 1987. - 32 с.

52. Джинджихадзе С.Р., Макаров Ю.И., Цирлин А.М. Структурный подход к анализу процесса смешения сыпучих материалов в циркуляционных смесителях. // Теоретические основы химической технологии. -1975, т.21, №2. С.425-429.

53. Дорфман JI. А. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел. М.: Физматгиз, 1960. 260 с.

54. Есендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983. - 312с.

55. Жарыкбасова К.С. Исследование и разработка технологии молочно-белковых продуктов с использованием растительных масел . Автореф. канд. диссерт. Кемерово , КемТИПП, 1997 -16 с.

56. Зайцев С.П. Влияние биологически активных компонентов на здоровье человека. "Экология Кузбасса" сб.науч.тез.1996г.

57. Заявка на патент №2000128253, 13.11.00. Роторно-пульсационный аппарат. Авторы: Иванец Г.Е., Артемасов В.В. и др.

58. Иванец В.Н., Альбрехт С.Н. Исследование факторов, влияющих на интенсификацию скорости процесса в системе газ-жидкость. // КемТИПП 25 лет: достижения, проблемы, перспективы. Сборник научных трудов -Кемерово, КемТИПП 1998. ч. 2 - с. 3-7.

59. Иванец В.Н. Интенсификация процесса смешивания высокодисперсных материалов направленной организацией потоков: Автореф. дисс. д-ра. техн. наук. -Одесса, 1989.-32с.

60. Иванец В.Н., Альбрехт С.Н., Иванец Г.Е. Повышение эффективности газожидкостных процессов в роторно-пульсационном аппарате // Химическая промышленность, №11, 2000, с.46-48.

61. Иванец В.Н., Зайцев В.Н. Аппараты с перемешивающими устройствами. КемТИПП , Кемерово , 2000 125 с.

62. Иванец В.Н., Плотников В.А. Исследование энергозатрат РПА при перемешивании вязких жидкостей . Химия и хим. технология , Сборник научных трудов , КузПИ , Кемерово , 1974 69 с.

63. Иванец Г.Е. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении сухих, увлажненных и жидких комбинированных продуктов. Автореф. докт. диссерт., Москва, Московский государственный институт прикладной биотехнологии, 2001, 53 с.

64. Иванец Г.Е. Разработка вибрационных смесителей с прямым и обратным контурами рециклов смешиваемых материалов: Дисс. канд. техн. наук. — М.: МИХМ, 1990. 204с.

65. Иванец Г.Е., Баканов М.В., Матвеев Ю.А. Математический анализ работы смесительного агрегата на основе кибернетического подхода // Деп. рук. Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи». -М., 2001. №1460 -В2001.

66. Иванец Г.Е., Коршиков Ю.А., Ратников С.А. Анализ различных схем движения материальных потоков в центробежных смесителях непрерывного действия // Деп. рук. Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукоь писи». М.,1999. - №3781 - В99.

67. Иванец Г.Е., Коршиков Ю.А., Ратников С.А. Анализ схем материальных потоков в центробежных смесителях непрерывного действия при получении комбинированных продуктов питания. // Изв. ВУЗов «Пищевая технология». 2000, №2-3. - С.56-59.

68. Иванец Г.Е., Плотников В.А, Плотников П.В. К вопросу расчета энергопотребления роторно-пульсационного аппарата // Деп. в ВИНИТИ,2012.99, №3782-В99, 12с.

69. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -3-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1976. - 464с

70. Кафаров В.В. Основы массопередачи: Учебник для студентов вузов. 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. школа, 1979.-439 е., ил.

71. Кафаров В.В., Глебов М.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: Высш. школа, 1991. - 399с.

72. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химических технологий. М.: Наука, 1976. - 499с.

73. Кафаров В.В., Иванов В.А., Бродский С .Я. Рециклические процессы в химической технологии. //В кн. «Итоги науки и техники. Процессы и аппараты химической технологии». М.: ВИНИТИ, 1982, т. 10. - С.87.

74. Кафаров В.В., Петров В.Л., Мешалкин В.Г. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. М.: Химия, 1974. -344с.

75. Кишиневский М.Х., Серебрянский В.Т., ЖПХ, XXIX, 27-32 (1956).

76. Когин М.Е., Кибнль И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. Ч. II. М.: Физматгиз, 1963, 723 с.

77. Кокс Д., Снелл Э. Прикладная статистика. — М.: Мир, 1984.

78. Костерин С.И., Кошмаров Ю.А., Финатьев Ю,Н. //Инж. Физ. Журн. 1962. Т.5, № 5. С. 15-20.

79. Коулз Д. // Тр. американского общества инженеров-механиков: Пер. с англ. /Под ред. А.Б. Кириллова. М.: Мир, 1967. Т. 34, сер. Е, № 3. С. 7884.

80. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры .- Л.: Машиностроение, 1970.- 752 с.

81. Липатов Н.Н. и др. Новые специализированные кисломолочные продукты для профилактического питания детей . Пищевая промышленность , №12,1998 г., с. 14-15.

82. Литманс Б.А., Кукуреченко И.С., Бойко И.Д., Туманов Ю.В. Исследование коэффициента массоотдачи в жидкой фазе в оребренных барботаж-ных аппаратах с механическим перемешиванием ,// Теор. основы хим.технологии ,1972, том 6, №5 с.771-772.

83. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. 736с.84