автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Исследование прочности объектов растительного происхождения с позиции селективной дезинтеграции

004610339 На правах рукописи

£ Л

ПОПОВА ЕКАТЕРИНА АНДРЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБЪЕКТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ С ПОЗИЦИИ СЕЛЕКТИВНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ

Специальность: 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 4 от 2010

Кемерово 2010

004610339

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» на кафедре «Машины и аппараты пищевых производств»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Руднев Сергей Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Буянов Олег Николаевич

кандидат технических наук, доцент Тихонов Виктор Владимирович

Ведущее предприятие: ГОУ ВПО Кемеровский государственный

сельскохозяйственный институт

Защита состоится « 30 » октября 2010 г. в_часов на заседании диссертационного совета Д.212.089.02 в ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47. Факс (8-3842) 39-68-81; 73-40-40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», с авторефератом на официальном сайте www.kemtipp.ru.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять по указанному адресу на имя учёного секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан « 28 » сентября 2010 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д.212.089.02

Бакин И. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Требования к качеству продуктов пищевой промышленности непрерывно возрастают. Постоянно расширяется ассортимент комбинированных продуктов, обогащенных ценными натуральными пищевыми добавками. Важным процессом подготовки растительного сырья к основному производству является селективная дезинтеграция.

Селективно разрушенное сырьё легко разделяется на фракции, содержащие различные морфологические структуры исходного материала, что позволяет затем целенаправленно использовать их не только в пищевых целях, но и медицинских, природоохранных мероприятиях и процессе подготовки корма для сельскохозяйственных животных.

Объекты разрушения биологического происхождения - это сложные по строению структуры, состоящие преимущественно из высокомолекулярных компонентов. Связи между компонентами растительного сырья различны по природе и могут менять свой характер при физических воздействиях. Компоненты нестабильны, проявляют нелинейность при деформировании, обладают функциональной прочностью, зависящей от динамики и условий нагружения. Все эти факты требуют особого изучения с позиции образования новой поверхности.

Основным критерием механических свойств материалов является прочность. Прочность определяет способность тела сопротивляться разрушению и характеризуется критическим напряжением, выше которого структура материала разрушается практически мгновенно. Для растительной ткани прочность обусловлена энергией поверхностного взаимодействия между её структурными элементами.

Фундаментальные исследования в области физических свойств сырья и получаемых из них пищевых продуктов проводили Ребиндер А.П., Дерягин Б.В., Зимон А.Д., Урьев Н.Б., Мачихин Ю.А., Рогов И.А., Горбатов А.В, Косой В.Д., Арет В.А. и другие. В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности работу по исследованиям свойств материалов биологического происхождения проводят научные школы Иванца В.Н., Остроумова JI.A., По-зняковского В.М., Попова A.M. Изучение прочностных свойств объектов растительного происхождения с позиции селективной дезинтеграции представляет научный и практический интерес.

Цель работы. Исследование прочностных свойств растительного сырья, предназначенного для селективной дезинтеграции в концепции адгезионной природы прочности растительной ткани.

Задачи исследования.

1) Классифицировать растительное сырьё с позиции селективной дезинтеграции на основе литературного обзора строения растительной ткани на макро- и микроуровнях.

2) Аналитически исследовать энергию связи в растительных структурах на клеточном и морфологическом уровнях с применением термодинамического метода.

3) Экспериментально исследовать поверхностные свойства связующих биополимеров растительной ткани (белков и пектинов) при различном влагосо-держании; экспериментально изучить влияние различных видов физического воздействия (высушивание, замораживание, характер приложения нагрузки) на прочностные свойства растительного сырья.

4) Разработать алгоритм аналитического определения удельной поверхностной энергии и работы адгезии в растительной ткани.

Научная новизна работы.

На основе термодинамического метода исследований аналитически определена энергия поверхностной связи на уровне межклеточных взаимодействий (с применением понятия о статистическом координационном числе) и между морфологическими структурами (с применением теории Гриффица).

Экспериментально исследованы поверхностные свойства биополимеров растительной ткани с применением метода армирования приповерхностного слоя, установлены особенности изменения адгезионной прочности от влагосо-держания и предварительного контактного сжатия.

Экспериментально установлены особенности деформационного поведения связного растительного сырья (корень лопуха, мускатный орех, слоевища ламинарии) при высушивании, замораживании, различном характере приложения нагрузок (сжатие, сдвиг, стеснённый удар) и разных скоростях деформирования.

Практическая значимость и реализация.

Разработанные математические модели сокращают объём экспериментальной информации, необходимой для полного расчёта основных характеристик процесса селективной дезинтеграции. Применение теории Гриффица упростит расчёты процесса преодоления прочности адгезии, как в нативных объектах разрушения, так и при контакте перерабатываемых материалов с поверхностями рабочих органов.

Проведённые экспериментальные исследования влияния физических воздействий на прочностные свойства позволяют целенаправленно применять адгезионное разупрочнение растительных структур с целью повышения качества и интенсивности селективной дезинтеграции.

Предложена методика расчёта энергии поверхностного взаимодействия в растительной ткани. Результаты исследования были использованы при разработке математической модели конусного виброизмельчителя, а также при расчёте и проектировании роликового инерционного измельчителя периодического действия для НПО «Здоровое питание». Испытания опытно-промышленной установки селективного разрушения с пневмосепарированием на основе виброизмельчителя проводились на ООО «Тулунский мясной двор» по хоздоговорной НИР «Разработка технологии подготовки растительных витаминизированных добавок в мясные и колбасные изделия».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались:

-на международных научно-практических конференциях: «Техника и технология пищевых производств» (Могилёв, 2006), «Технология и продукты здо-

рового питания» (Саратов, 2008), «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2010);

-в сборниках научных работ: «Технология и техника пищевых производств» (Кемерово, 2003), «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2003), «Пищевые технологии» (Казань, 2006), «Непрерывное профессиональное образование и карьера - XXI в.» (Юрга, 2007), «Техника и технология пищевых производств» (Кемерово, 2008), «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2008), «Совершенствование существующего и разработка нового оборудования для пищевой промышленности» (Кемерово, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в их числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и 3 депонированные статьи.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и приложения. Работа изложена на 115 страницах, содержит 37 рисунков и 5 таблиц. Количество библиографических ссылок -130.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и направления исследований, приведена общая характеристика работы.

В первой главе проведён литературный обзор. Сформулирован принцип селективного разрушения растительных сред, заключающийся в том, что образование новой поверхности происходит по границам срастания компонентов сырья. Проведён анализ микроструктуры и состава растительной ткани, акцентировано внимание на типах межмолекулярных взаимодействий, энергетических характеристиках связи влаги с каркасом растительного сырья. Представлен физический подход к поверхностным контактам клеток. На основе анализа архитектоники растений, разновидностей растительной ткани и особенностей строения анатомических частей растений разработана классификация растительного сырья с позиции селективной дезинтеграции (рис. 1).

Рис. 1 Классификация растительного сырья как объекта селективного разрушения

а)

1,2- компоненты сырья а - несвязные; б - связные Рис. 2 Модели объектов разрушения

В классификации наличие или отсутствие внутренней связи между морфологическими структурами обозначено символами: Н - несвязные, СБ - связные белками, СП - связные полисахаридами (в первую очередь - пектином). Материалы биологического происхождения как объекты измельчения представляют собой преимущественно бикомпонентные

тела, состоящие из разнопрочных структурных элементов, поверхностно связанных или несвязанных друг с другом (рис. 2). Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе рассматриваются термодинамические аспекты поверхностных взаимодействий в растительной ткани. На основе молекулярной природы прочности адгезии предположено, что растительная ткань обладает поверхностью с мозаично размещёнными биополимерами с активными внешними некомпенсированными связями, для которых можно определить координационное статистическое число. По концентрации молекул в поверхностном слое аналитически можно найти удельную поверхностную энергию. Модель взаимодействия двух активных поверхностей представлена на рис. 3.

Проведена аналитическая оценка энергии поверхностного взаимодействия между элементами растительной ткани на клеточном и макроструктурном уровнях. Полная энергия и тела, разделяемого на части, определяется как и=и,+и2-и12, где иъ и2- полная энергия 1 и 2 частей соответственно; и12-энергия на образование новой поверхности между частями 1 и 2. Удельная поверхностная энергия, Дж/м2, при взаимодействии двух различных веществ может быть выражена через химический потенциал и статистическое координатное число поверхностно активных молекул (биополимеров растительной ткани) на границе контакта:

а„ =-

Ьг/т/

(1)

где г/ и г2 - характерные размеры молекул активных биополимеров, м; щ и п2 -координационное статистическое число молекул на поверхности контакта; К/ и У2 - средние энергии взаимодействия пары молекул вещества 1 и 2 в контакте соответственно, Дж; 1]п - средняя энергия взаимодействия, Дж; поверхностных молекул вещества 2 с поверхностным слоем, образованным N = г] / г/ молекулами вещества 1; к - коэффициент формы молекулы.

Работу адгезии на границе раздела «конденсированное тело - конденсированное тело» можно выразить через среднюю энергию 1]п взаимодействия приповерхностных молекул веществ 1 и 2:

и„

'ТИТР

Рис. 3 Модель поверхностного взаимодействия конденсированных тел

и,ДяЛгаш.д

и, (г)

Проведённые аналитические исследования поверхностного взаимодействия конденсированных тел представлены графиком межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия (рис. 4). Энергия поверхностного слоя и¡2 является суммой энергий отталкивания и притяжения, которые по величине равны между собой только на расстоянии г0, обеспечивающем термодинамическое

равновесие в поверхностном слое. Энергия и¡2 является определяющей величиной при расчёте адгезионной прочности и является работой образования новой поверхности при селективной дезинтеграции.

Следующим этапом явилось обоснование применимости теории Гриффи-ца к случаю преодоления адгезионной прочности взаимодействия морфологических структур растительной ткани, представленных конденсированными телами. При отрыве двух поверхностей друг от друга возникает краевая трещина, в вершине которой напряжения достигают предельного значения, после че-

Рис. 4 Графическая интерпретация энергии поверхностного слоя

1 р отр

т 1 \ °У = Г-^Н \ ] >тГ

Е^оо X

а) б)

Рис. 5 Модели преодоления прочности адгезии двух упругих тел (а), упруго- пластичного и упругого тел (б)

го часть энергии упругой деформации трансформируется в энергию прирастающей поверхности. Рассмотрены две модели преодоления адгезии (рис. 5).

На основе теории Гриффица выражены удельные поверхностные энергии взаимодействия двух разнородных тел, приняты во внимание внутренние свойства только одного из них - «отрываемого». Для упругих тел:

а2А-п-а

а,, =--(3)

" в-Я-Е/

где аА - прочность адгезии при нормальном отрыве (определяется отношением усилия отрыва на площадь контакта тел); а - длина трещины; Е]- условно -мгновенный модуль упругости. Если отрываемый материал проявляет пластичность при раскрытии поверхностного слоя, можно внести «пластическую» поправку в условие Гриффица:

где 5 - площадь поперечного сечения пластически деформирующегося материала; Ац - работа пластической деформации в зоне острия трещины, которая определяется по формуле: Ап=Ротр-Ф= Еотр я хтв, где 5 - ширина зоны пластического деформирования; в - угол при вершине трещины.

Необходимая и достаточная величина перемещения Ф одного из тел, находящихся в поверхностном взаимодействии, может быть определена из модели Да-гдейла-Баренблатга для образования новой поверхности для идеально пластичного тела:

Ф =

ж-а ■а

Е-а„

К

Е-а.

(5)

где К^а^ла- коэффициент интенсивности напряжений для первого типа деформирования по Гриффицу (одноосного растяжения); Е - модуль упругости материала; ат - предел текучести материала.

Конечное выражение для удельной поверхностной энергии взаимодействия упруго-пластичного тела с абсолютно упругим (относительно «отрываемого») телом:

а .-п-а

а12 --

12 в-Б-Е,

Я.

\ I №

(6)

Применение теории Гриффица значительно упростит теоретическое определение работы преодоления адгезии конденсированных тел.

ат,) 'ССИф

£ а шу/У/ШМ//////////,

а (

б) г)

Рис. 6 Принципиальные схемы создания напряжений растяжения и сдвига на границе адгезионного взаимодействия двух компонентов

Рассмотрено напряжённое состояние деформированного двухкомпонентного сферического тела при различном положении границы раздела по отношению ли-

нии действия нагрузки Р (рис. 6). Концентраторы напряжения изначально заложены в растительном сырье морфологическим строением растительной ткани.

Адгезионная прочность 1¥т проявляющаяся как напряжение, возникающее при действии нагрузки Р вдоль границы взаимодействия компонентов (рис. 6, а) определится выражением: - ар> + а Р] = £ • (Е1 + Е2). Когда нагрузка Р прилагается перпендикулярно границе раздела компонентов (рис. 6, б), то возникают касательные напряжения сдвига, вызванные разницей относительного удлинения компонентов ^ и Разница величин деформаций приводит к преодолению адгезионной прочности при сдвиге: Щ = оРг —оР1 = Е2-£2 ■ С,.

Третий случай нагружения (рис. 6, в), наиболее часто встречающийся в практике измельчения, характеризуется направлением действия нагрузки Р под углом ср к поверхности контакта. Деформирование тела при таком приложении нагрузки носит упруго-вязкий характер. Для определения касательных напряжений отрыва 1¥Т по поверхности адгезионного взаимодействия компонентов воспользуемся критерием Келли-Девиса для анизотропных полимерных материалов: - (ар1 + ар1 )• ««ср• сауф = {-(Е,+Е2)-лиф■ лиф. В четвёртом случае границей раздела является сфера или цилиндр (рис. б, г). В областях адгезионного контакта, максимально удалённых от линии действия силы Р, возникают напряжения нормального поверхностного отрыва.

Разработана модель превращения энергии при селективной дезинтеграции (рис. 7), в которой:

1) К- элемент, описывающий кинетическую энергию рабочего органа;

2) ПЕ - элемент, описывающий накопление энергии упругой деформации;

3) ()Е - элемент, характеризующий потери на тепловое рассеивание при вязко-упругой релаксации;

4) А в - элемент, характеризующий затраты на изменение поверхностной энергии взаимодействия компонентов;

5) А и - элемент, учитывающий переход подводимой энергии в энергию образования новой поверхности по границе раздела твёрдых фаз (выражение 6);

6) (2^1-2 ~ элемент, характеризующий тепловое рассеивание при образовании новой поверхности;

7) А] +А2 - элемент энергии образования новой поверхности при разрушении самих компонентов;

8) йш + 0,л51 ~ тепловые потери при разрушении компонентов.

Пунктирными линиями в модели представлены элементы, наличие которых в реальном

Рис. 7 Идеализированная модель трансформации энергии при селективном разрушении

процессе селективной дезинтеграции можно избежать. Трансформация энергии представлена необратимой, т.е. кинетической энергии рабочего органа достаточно для образования новой поверхности в материале.

В третьей главе описываются методики, приборное обеспечение и объекты исследований прочностных свойств материалов растительного происхождения.

В качестве объектов исследований выбраны корень лопуха большого {Arctium láppa), мускатный орех {Myrística frágrans) и слоевища ламинарии (.Laminariae thalli), по принятой классификации это связные материалы. Подготовка состояла в следующем: корни лопуха подвергали конвективной сушке, семена мускатного ореха замораживались в среде жидкого азота (время замораживания определялось по скоростям замораживания близких по составу растительных материалов), слоевища ламинарии измельчались и увлажнялись.

Поверхностные свойства изучались на клейковине и яблочном пектине.

Исследования проводили квазистатическим сжатием, сдвигом и стеснённым ударом. Изменяли направление и скорость приложения нагрузки, состояние растительной ткани. Применялось исследовательское оборудование промышленного изготовления (Структурометр СТ-1, НПФ «Радиус»), стандартизированное оборудование (маятниковый копёр, ГОСТ 10708-82* «Копры маятниковые. Техни-

1 - стеклянный диск радиусом г; 2 - стакан; 3 - кольцо;

4 - армирующая сетка; 5 - образец материала Рис. 8 Принципиальная схема определения нормальной силы отрыва ^ диска от образца клейковины (а) и напряжённо - деформированное состояние образца при отрыве диска (б)

Для случая испытания материалов квазистатическим сдвигом было разработано и изготовлено специальное устройство. Также изготовлен сменный инструмент для «Структурометра» - стеклянный диск.

Были внесены изменения в методику определения прочности адгезии конденсированных тел (увлажнённых клейковину и пектина). Схема испытаний и деформационная модель процесса преодоления адгезии биополимеров приведены на рис. 8 (а, б). Приповерхностный слой образца 5 армировался сетчатой хлопчатобумажной тканью для исключения влияния упруго - вязкой и пластичной составляющих прочностных свойств образцов. В армированном слое создавалось двухмерное напряжённое состояние растяжения с помощью кольца

и

3. При отделении стеклянной поверхности от образца наблюдался адгезионный отрыв, без следов материала на поверхности при малой величине вертикальных перемещений диска, что подтверждает достоверность эксперимента.

В четвёртой главе приведены результаты экспериментальных исследований прочностных свойств некоторых видов растительного сырья, а также адгезионных свойств биополимеров растительной ткани (клейковины и пектина) и анализ полученных данных.

Были построены зависимости предельных напряжений разрушения апр и сдвига т„Р от влажности образцов корней лопуха (рис. 9, 10). Образцы испыты-вались вдоль и поперёк оси корня.

£ г 1,2

11 °-8 | 1 0,4

У-100 мм/мин

У=Ю мм/мин

* 2 I I,

Чк У»10 мм/мин Л

II 11

II 1! У=100 мм/чин

Влажность V/,

а)

Влажность V/, % б)

Рис. 9 Зависимость предельных напряжений разрушения ст„р от влажности IV, %, образцов корня лопуха при сжатии вдоль оси (а) и поперёк оси (б)

Нативная влажность образцов корня лопуха составила 62 %. Понижение влажности до 56 % привело к снижению прочности до минимальной при сжатии и сдвиге вдоль волокон и повышению прочности до максимальной при сжатии поперёк оси корня при скорости нагружения 100 мм/мин. Очевидно, что такое деформационное поведение растительной ткани связано с исчезновением тургора, внутреннего давления в клетках, что приводит к снижению упругости ткани, а следовательно - понижению внутренней энергии вещества.

1" У-Ю мм/*

ин

| У-ЮО чм/мин >

1 1 1

) 20 30 40 50 60 70 Влажность V/, % б)

Рис. 10 Зависимость предельных напряжений сдвига тпр от влажности % образцов корня лопуха при сдвиге вдоль оси (а) и поперёк оси (б)

Влажность \У, %

а)

Увеличение прочности при такой влажности на повышенной скорости деформирования связано с исчезновением релаксационных процессов, когда возникшие напряжения не успевают более равномерно распространиться в объёме образца. Влажность материала, близкую к 44 %, можно назвать первой критической точкой. При этой влажности происходит резкое изменение скорости сушки, практически заканчивается уменьшение размеров образцов (усушка), а на кривых прочности наблюдается рост вплоть до экстремумов. При этой влаж-

ности заканчивается удаление физически связанной влаги, преимущественно из межклеточных пространств растительной ткани.

При квазистатическом сжатии вдоль оси, а также при сдвиге как вдоль, так и поперёк волокон прочность образцов достигает максимума. Удаление

свободной влаги приводит к формированию более прочного адгезионного взаимодействия между клеточными структурами растительной ткани. Несмотря на отсутствие активной воды, внутренняя энергия вещества повышается.

Зависимость удельной работы разрушения от температуры для образцов мускатного ореха представлена на рис. 11.

В мускатном орехе при понижении температуры вода и липиды переходят в твёрдообразное состояние, и плоды, приобретая высокую упругость, разрушаются как хрупкие тела. Наблюдалось снижение удельной энергии разрушения при уменьшении температуры образцов.

Увеличение скорости удара V, м/с, (рис. 11) также приводило к уменьшению энергии разрушения. Этот факт объясняется тем, что при увеличении скорости приложения нагрузки напряжения в образце не успевают релаксировать, снижается доля пластических деформаций, разрушение становится более хрупким. Это отчётливо наблюдалось по характеру скола образцов. При высоких скоростях поверхность раскола была близка к плоскости.

На вискозиметре Воларо-вича определялось адгезионное сцепление увлажнённой ламинарии с поверхностью гладкого металлического цилиндра. Выбор прибора и схемы испытаний обоснован практическим отсутствием нормального давления материала на вертикальную поверхность цилиндра, что позволяет применить двучленный закон Дерягина без преобразова- для ламинарии при сдвиге от скорости сдвига ния. На основании расчётов по- ^ ПРИ Р3™™ влагосодержании и строены реологические кривые сдвигового течения на поверхности контакта рабочего цилиндра и материала (рис. 12).

Было определено напряжённое состояние, которое можно характеризовать как упругое. Наблюдался поворот ротора на некоторый угол, но течения не возникало. Превышение критического крутящего момента приводило к воз-

263 283

Температура Т. К

Рис. 11 Зависимость удельной работы разрушения АУд мускатного ореха от температуры при испытаниях на маятниковом копре

Скорость сдвига ¿у/Л, с1

Рис. 12 Зависимость прочности адгезии

никновению сдвигового течения, разрушению адгезионного сцепления образца с рабочим органом. При увеличении скорости сдвига наблюдалось линейное повышение сопротивления, что полностью соответствует закону Деря-гина. Следовательно, сдвиг происходит именно в границе поверхностного взаимодействия рабочего цилиндра и материала, заведомо обладающего нелинейными внутренними свойствами, в зазоре между цилиндрами вискозиметра Напряжённое состояние представлено

схемой (рис. 13). Полученные данные (рис. 12) коррелируют с результатами исследования вводно-пектиновой смеси (рис. 14, а).

Результаты исследования поверхностных свойств биополимеров показаны на графиках (рис. 14 а, б).

Наибольшую прочность адгезии проявил образец клейковины (рис. 14, б) с влагосодержани-ем 150%. Видимо, это объясняется тем, что при данном влагосо-держании молекулы белка максимально активизированы влагой, причём имеется достаточное количество свободных связей для взаимодействия их с поверхностями других тел. Повышение влагосодержания приводит к компенсации свободных связей белка молекулами воды и снижению поверхностной энергии. Уменьшение влагосодержания также понижает поверхностную энергию в силу того, что сокращается количество некомпенсированных связей между молекулами белка, большинство связей задействовано при формировании каркасной структуры дисперсной системы. Скорее всего, нельзя отнести увлажнённую клейковину к коагуляци-онным дисперсным системам, т.к. не наблюдается агрегирования белковых сгустков в системе, и влага находится не в прослойках, а удерживается отдельными молекулами, создавая поперечные мостики между молекулами белка. Следовательно, влажная клейковина - конденсированное тело.

При увеличении влагосодержания от 95 до 600% поверхностная актив-

Рис. 13 Схема напряжённого состояния ламинарии увлажнённой

а) ,2

Влагосодсржанис и, %

6) Я

Влагосодсржанис и, %

Рис. 14 Зависимости прочности адгезии от влагосодержания при различных значениях усилия контакта Рк для водно-пектинового комплекса (а) и гидратированной клейковины (б)

ность водно-пектинового комплекса (рис. 14, а) значительно (в 10 - 15 раз) возрастает, а затем резко снижается при влагосодержании 1200%. Причём повышение усилия контакта образца со стеклянным диском приводит к понижению прочности адгезии, что, несомненно, вызвано появлением в зоне контакта свободной влаги. Интересным представляется тот факт, что при влагосодержании 95% и 1200% прочность адгезии для водно-пектинового комплекса практически не зависит от усилия контакта.

В первом случае это можно объяснить ограниченным числом активных связей на поверхности образца. Во втором случае - наличием значительного количества свободной влаги вокруг молекул пектина, блокирующей его поверхностную активность.

Анализ экспериментальных данных даёт возможность сделать вывод, что наиболее эффективным селективная дезинтеграция будет при обезвоживании растительной ткани, когда поверхностная энергия биополимеров резко падает. Но для водно-пектинового комплекса поверхностная энергия значительно снижается и при повышении концентрации влаги. Эффект снижения энергии межструктурных поверхностных взаимодействий наблюдается при замораживании растительных тканей.

Интенсификация и повышение качества дезинтеграционных процессов растительной ткани возможны при направленном адгезионном разупрочнении между морфологическими структурами, ослаблении межклеточных взаимодействий в растительных объектах переработки.

Предложен алгоритм аналитического определения энергии связи в растительной ткани.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе анализа строения и состава объектов селективной дезинтеграции, а также проведённой классификации следует, что для связных материалов необходимым для расчётов оборудования параметром является адгезионная прочность взаимодействия морфологических структур.

2. Получены аналитические зависимости для поверхностной энергии на микроуровне (использовано представление о статистическом координационном числе), а также на уровне взаимодействия морфологических структур (на основе теории Гриффица).

3. Установлено, что поверхностная энергия биополимеров (клейковины и пектина яблочного) зависит от их влагосодержания, причём зависимости имеют экстремумы; снижение энергии происходит не только при обезвоживании, но и при переувлажнении.

4. При исследовании прочностных свойств материалов, морфологические структуры которых поверхностно связаны, установлено, что наиболее эффективной селективная дезинтеграция будет при высушивании сырья, когда поверхностная энергия биополимеров резко падает. Эффект снижения энергии межструктурных поверхностных взаимодействий наблюдается при замораживании растительных тканей. Последний факт может быть использован в энергосберегающих технологиях, исключающих сушку как способ консервации рас-

тительного сырья.

5. Предложена методика расчёта энергии поверхностного взаимодействия в растительной ткани. Результаты исследования были учтены при разработке математической модели конусного виброизмельчителя, а также при расчёте и проектировании роликового инерционного измельчителя периодического действия.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1) Кисели с использованием селективно измельчённого растительного сырья / С.Д. Руднев, A.M. Попов, Д.В. Клеников, Е.А. Шелеметева // Пиво и напитки. Москва, 2008. № 4. С. 41.

2) Руднев С.Д., Клеников Д.В, Шелеметева Е.А. Малогабаритная установка селективного виброизмельчения // Техника в сельском хозяйстве. Москва, 2009. № 1.С. 33 -34.

3) Руднев С.Д., Попов A.M., Шелеметева Е.А. Поверхностные свойства межклеточного вещества растительного сырья // Известия вузов. Пищевая технология. Краснодар, 2009. №4. С.17-19.

Депонированные рукописи

4) Способ селективного измельчения и динамика конусного виброизмельчителя / С.Д. Руднев, O.E. Рыбина, Д.В. Клеников, Е.А. Шелеметева. Ке-меров. технол. ин-т пищ. пром-ти. Кемерово, 2004. 5 с. Библиогр.: с.5. Деп. в ВИНИТИ 24.12.04, № 2051 -В2004.

5) Руднев С.Д., Крохалёв A.A., Шелеметева Е.А. Теоретическое обоснование структурной прочности растительного сырья. Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-ти. - Кемерово, 2006. 12 с. Библиогр.: с.12. Деп. в ВИНИТИ 22.12.06, № 16.03 - В2006;

6) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Исследование поверхностных свойств биополимеров. Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-ти. Кемерово, 2008. 10 с. Библиогр.: с.10. Деп. в ВИНИТИ 23.06.08, № 521 - В2008.

Работы опубликованные в материалах международных и российских конференций, сборниках научных трудов

7) Руднев, С.Д., Козий С.А., Шелеметева Е.А, Разработка оборудования для селективного измельчения материалов растительного происхождения // Технология и техника пищевых производств: сборник науч. работ. Кемерово: КемТИПП, 2003.С. 192-195.

8) Шелеметева Е.А., Руднев С.Д. Стенд для определения работы разрушения тел свободным ударом // Пищевые продукты и здоровье человека: сборник докл. ежегодной аспир.-студенч. конф. Кемерово: КемТИПП, 2003. С.83.

9) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Поверхностные свойства клейковины // Техника и технология пищевых производств: тез. докл. V междунар. на-учн. конф. студентов аспирантов (Могилёв, 26-27 апр. 2006г.). Могилёв: УО «МГУП», 2006. С. 107.

10) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. О селективном измельчении и по-

верхностных свойствах белка // Пищевые технологии: сборник тез. докл. общероссийской конф. молодых ученых с междунар. участием (Казань, 30 мая 2006г.). Казань, 2006. С.74-75.

11) Карнадуд О.С., Шелеметева Е.А. Определение удельной поверхностной энергии белковых дисперсных систем // Непрерывное профессиональное образование и карьера - XXI в.: материалы науч.- практ. конф. (Юрга, 20 апр. 2007г.). Юрга, 2007.С. 15-17.

12) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Классификация растительного сырья с позиций селективной дезинтеграции // Технология и продукты здорового питания: материалы II междунар. науч.- практ. конф. (Саратов, окт. 2008г.). Саратов, 2008. С.124-125.

13) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Адгезия как прочностный параметр растений // Техника и технология пищевых производств: сб. науч. работ. Часть 2. Кемерово: КемТИПП, 2008. С. 129-132.

14) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Структурно-морфологический анализ растительного сырья // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ. Вып.17.Кемерово: КемТИПП. 2008. С. 7273.

15) Руднев С.Д., Крохалёв A.A., Шелеметева Е.А. О критериях оценки процессов дезинтеграции сыпучих материалов // Совершенствование существующего и разработка нового оборудования для пищевой промышленности: сб. науч. работ. Вып.2. Кемерово: КемТИПП, 2008. С. 62-67.

16) Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Поверхностная энергия биополимеров как прочностный параметр растительного сырья // Совершенствование существующего и разработка нового оборудования для пищевой промышленности: сб. науч. работ. Вып.2. Кемерово: КемТИПП, 2008. С. 68-72.

17) Руднев С.Д., Попова Е.А. О природе прочности растительной ткани // Инновационные процессы в АПК: сборник статей II междунар. науч.- практ. конф. (Москва, 24-26 марта 2010г.). М.: РУДН, 2010. С.107-110.

18) Руднев С.Д., Попова Е.А. Интенсификация селективной дезинтеграции растительного сырья // Инновационные процессы в АПК: сборник статей II междунар. науч.- практ. конф. (Москва, 24-26 марта 2010г.). М.: РУДН, 2010. С.110-112.

Подписано в печать 23.09.10. Формат 60*84Шб Бумага типографская. Гарнитура Times Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ Jfe 125

ПДД№ 44-09 от 10.10.99 Отпечатано в редахционно-издательском центре Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

ВВЕДЕНИЕ.

1 СТРОЕНИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

РАСТИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ С ПОЗИЦИИ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ.

1.10 селективной дезинтеграции.

1.2 Микроструктура и состав растительной ткани.

1.3 Типы химических связей в растительных тканях.

1.4 Физический подход к поверхностным контактам клеток.

1.5 Энергетические характеристики связи влаги с каркасом растительного сырья.

1.6 Архитектоника растений.

1.6.1 Разновидности растительной ткани.

1.6.2 Особенности строения анатомических частей растений.

1.7 Классификация растительного сырья как объекта селективного разрушения.

1.8 Цель и задачи исследований.

2 ПРОЧНОСТЬ И РАЗРУШЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ.

2.1 Современные представления о поверхностной энергии.

2.2 Теория Гриффица как теоретическая база процесса преодоления прочности упругих материалов.

2.3 Процесс образования новой поверхности в телах, обладающих пластичностью.

2.4 Преодоление прочности адгезии материалов как процесс образования новой поверхности.

2.5 Анализ напряженных состояний моделей двукомпонентных тел, содержащих поверхность адгезионного взаимодействия.

2.6 Трансформация энергии при деформировании и разрушении двухкомпонентных тел.

2.7 Выводы по главе.

3 МЕТОДИКИ И ПРИБОРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Методика определения и расчёта прочностных свойств материалов квазистатическим сжатием и сдвигом.

3.2 Методика определения и расчёта прочностных свойств материалов при стеснённом ударе на маятниковом копре.

3.3 Методика и приборное обеспечение исследования прочности адгезии при сдвиге.

3.4 Методика определения прочности адгезии конденсированных

3.5 Характеристика объектов исследования.

3.6 Подготовка сырья и материалов к экспериментальным исследованиям.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ СВЯЗНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ СЕЛЕКТИВНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ.

4.1 Прочностные свойства материалов, подвергнутых высушиванию.

4.2 Прочностные свойства замороженного сырья.

4.3 Прочностные свойства материалов, содержащих полисахариды

4.4 Адгезионные свойства биополимеров растительной ткани.

4.5 Анализ результатов проведенных экспериментов и их взаимосвязь с теоретическими положениями.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

Большое разнообразие пищевых полуфабрикатов, сырья и продукции, перерабатываемых и выпускаемых отраслями аграрно-промышленного комплекса, не поддается количественному определению. На механическую переработку объектов биологического происхождения технологическим оборудованием затрачивается огромное количество энергии. Современные технологические линии построены по принципу поточности, каждая технологическая операция изменяет свойства исходного растительного или животного сырья, в первую очередь - физико-механические. Взаимодействие рабочих органов машин и аппаратов технологических линий пищевых производств определяется этими свойствами и их изменением в процессе переработки - дезинтеграции, разделения, смешивания, тепловой, микробиологической обработки, транспортирования по межоперационным передающим устройствам, формования и прочее. Наличие в сырье и полуфабрикатах растительного происхождения биополимеров — белков, липидов, полисахаридов и других веществ -создает значительные трудности нормального функционирования оборудования при незначительных отклонениях технологических параметров или изменениях рецептуры. Качество готовой продукции определяется и контролируется в том числе и по физико-механическим свойствам.

Фундаментальные исследования в области физических свойств сырья и получаемых из них пищевых продуктов проводили Ребиндер П.А. [86-91], Дерягин Б.В. [34-36], Зимон А.Д. [41, 42], Урьев Н.Б. [113-116], Мачихин Ю.А. [63], Рогов И.А. [93-96], Горбатов A.B. [26], Косой В.Д. [52-55], Арет В.А. [8] и другие. В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности работу по исследованиям свойств материалов биологического происхождения проводят научные школы Иванца В.Н. [44, 45], Остроумова Л.А [68], Позняковского В.М. [74-78], Попова A.M. [80].

Требования к качеству продуктов пищевой промышленности непрерывно возрастают. Современные подходы к образу пищевого предприятия будущего, сформулированные академиком Панфиловым В.А. [70, 71, 72], предусматривают возможность гибкого реагирования на изменяющиеся потребности рынка потребления продовольственных товаров. Постоянно расширяется ассортимент комбинированных продуктов, обогащенных ценными пищевыми добавками.

Важным процессом подготовки растительного сырья к основному производству является селективная дезинтеграция. Селективность дезинтеграции заключается в том, что при подводе внешней механической энергии морфологически сложные объекты, состоящие из анатомических частей, резко отличающихся друг от друга физико-механическими свойствами, разрушаются в разной степени, причём преимущественно по границам контакта различных структур [99]. Селективно разрушенное сырье легко разделяется на фракции, содержащие различные морфологические структуры исходного материала, что позволяет затем целенаправленно использовать их не только в пищевых целях, но. и медицинских, природоохранных мероприятиях и процессе подготовки корма для сельскохозяйственных животных.

Объекты разрушения биологического происхождения - это сложные по строению структуры, состоящие преимущественно из высокомолекулярных компонентов. Связи между компонентами растительного сырья различны по природе и могут менять свой характер при различных физических воздействиях. Компоненты нестабильны, проявляют нелинейность при деформировании, обладают функциональной прочностью, зависящей от динамики и условий нагружения. И распределение компонентов в объектах разрушения разнообразно - от несвязных коаксиальных структур, например, кедровый орех, до равномерно распределенных друг в друге фаз в виде включений разных по происхождению и различными видами связей, например, корни ценных растений.

Решающую роль в процессе разрушения растительного сырья играют физико-химические факторы: поверхностные явления на границе раздела фаз, контактные взаимодействия между ними и, как следствие, непрерывное образование и разрушение трехмерных структур, агрегатов из частиц непосредственно в ходе процессов получения однородных высококонцентрированных дисперсных систем. Поэтому растительное сырье, подлежащее селективному разрушению, необходимо специально классифицировать, учитывая сложность строения объектов биологического происхождения и разнообразие межфазных взаимодействий в них, а также исследовать с позиции селективной дезинтеграции.

Целью работы является исследование прочностных свойств растительного сырья, предназначенного для селективной дезинтеграции в концепции адгезионной природы прочности растительной ткани.

Научная новизна работы. На основе термодинамического метода исследований аналитически определена энергия поверхностной связи на уровне межклеточных взаимодействий (с применением понятия о статистическом координационном числе) и между морфологическими структурами (с применением теории Гриффица).

Экспериментально исследованы поверхностные свойства биополимеров растительной ткани с применением метода армирования приповерхностного слоя, установлены особенности изменения адгезионной прочности от влагосодержания и предварительного контактного сжатия.

Экспериментально установлены особенности деформационного поведения связного растительного сырья (корень лопуха, мускатный орех, слоевища ламинарии) при высушивании, замораживании, различном характере приложения нагрузок (сжатие, сдвиг, стеснённый удар) и разных скоростях деформирования.

Практическая значимость и реализация. Разработанные математические модели сокращают объём экспериментальной информации, необходимой для полного расчёта основных характеристик процесса селективной дезинтеграции. Применение теории Гриффица упростит расчёты процесса преодоления прочности адгезии, как в нативных объектах разрушения, так и при контакте перерабатываемых материалов с поверхностями рабочих органов.

Проведённые экспериментальные исследования влияния физических воздействий на прочностные свойства позволяют целенаправленно применять адгезионное разупрочнение растительных структур с целью повышения качества и интенсивности селективной дезинтеграции.

Предложена методика расчёта энергии поверхностного взаимодействия в растительной ткани. Результаты исследования были использованы при разработке математической модели конусного виброизмельчителя, а также при расчёте и проектировании роликового инерционного измельчителя периодического действия для НПО «Здоровое питание». Испытания опытно-промышленной установки селективного разрушения с пневмосепарировани-ем на основе виброизмельчителя проводились на ООО «Тулунский мясной двор» по хоздоговорной НИР «Разработка технологии подготовки растительных витаминизированных добавок в мясные'и-колбасные изделия».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях: «Техника и технология пищевых производств» (Могилёв, 2006), «Технология и продукты здорового питания» (Саратов, 2008), «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2010) и в сборниках научных работ: «Технология и техника пищевых производств» (Кемерово, 2003), «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2003), «Пищевые технологии» (Казань, 2006), «Непрерывное профессиональное образование и карьера - XXI в.» (Юрга, 2007), «Техника и технология пищевых производств» (Кемерово, 2008), «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2008), «Совершенствование существующего и разработка нового оборудования для пищевой промышленности» (Кемерово, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в их числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и 3 депонированные статьи.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе анализа строения и состава объектов селективной дезинтеграции, а также проведённой классификации следует, что для связных материалов необходимым для расчётов оборудования параметром является адгезионная прочность взаимодействия морфологических структур.

2. Получены аналитические зависимости для поверхностной энергии на микроуровне (использовано представление о статистическом координатном числе), а также на уровне взаимодействия морфологических структур (на основе теории Гриффица).

3. Установлено, что поверхностная энергия биополимеров (клейковины и пектина яблочного) зависит от их влагосодержания, причём зависимости имеют экстремумы; снижение энергии происходит не только при обезвоживании, но и при переувлажнении.

4. При исследовании прочностных свойств материалов, морфологические структуры которых поверхностно связаны, установлено, что наиболее эффективной селективная дезинтеграция будет при высушивании сырья, когда поверхностная энергия биополимеров резко падает. Эффект снижения энергии межструктурных поверхностных взаимодействий наблюдается при замораживании* растительных тканей. Последний факт может быть использован в энергосберегающих технологиях, исключающих сушку как способ консервации растительного сырья.

5. Предложена методика расчета энергии поверхностного взаимодействия в растительной ткани. Результаты исследования были учтены при разработке математической модели конусного виброизмельчителя, а также при расчёте и проектировании роликового инерционного измельчителя периодического действия для НПО «Здоровое питание». Испытания опытно-промышленной установки селективного разрушения с пневмосепарированием на основе виброизмельчителя проводились на ООО «Тулунский мясной двор» (Приложения П.2, П.З).

1. Абрамова Л.И. Анатомия, морфология и систематика растений. М.: Изд-воМГУ, 1990. 131 с.

2. Агеев Е.П. Неравновесная термодинамика в вопросах и ответах. М.: Эдиториал УРСС, 2001.136 с.

3. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. 568 с.

4. Александров В.Г. Анатомия растений. М.: Высшая школа, 1966.432 с.

5. Алексеева Т.Б. Эколого-ценотические и биохимические особенности солодки голой в Калмыкии: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.16. Саратов, 2007.

6. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1999. 488 с.

7. Антонов A.A., Венгер К.П. Азотные системы хладоснабжения для производства быстрозамороженных продуктов. Рязань: Узорочье, 2002. 207с.

8. Арет В.А., Николаев Л.К., Николаев Б.Л. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции. С.-П.: ГИОРД, 2009. 448 с.

9. Басин В.Е. Адгезионная прочность. М.: Химия, 1981. 208 с.

10. Берлин A.A., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974. 392 с.

11. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. 172 с.

12. Биндюк М.А. Разработка технологии, стандартизация экстракта и мази из листьев лопуха большого: автореф. дис. . канд. фарм. наук: 15.00.01. Пермь, 2009.

13. Биохимия растительного сырья / В.Г. Щербаков и др.. М.: КолосС, 1999.376 с.

14. Боев P.C. Химическое исследование корней лопуха как источника биологически активных веществ противоопухолевого действия: автореф. дис.канд. фарм. наук: 15.00.02. Томск, 2006.

15. Ботаника: учеб. метод, пособие / В.В. Ксенофонтова и др.. М.: Московский лицей, 1996. 168 с.

16. Ботанико фармакогностический словарь: справ, пособие / К.Ф. Блинова и др.. М.: Высшая школа, 1990. 272 с.

17. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980.368 с.

18. Вайсберг JI.A., Устинов И.Д. Техника и технология переработки биоминерального сырья // Обогащение руд. 2004. № 6. С.33-35.

19. Вода в пищевых продуктах / Под ред. Р.Б. Дакуорта. М.:Пищевая промышленность, 1980. 376 с.

20. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М.: Ростех-издат, 1960. 241 с.

21. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975. 512 с.

22. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Химия, 1982. 584 с.

23. Гинзбург A.C. Технология сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1976. 248 с.

24. Голуб О.В. Характеристика и оценка потребительских свойств дикорастущего растительного сырья и продуктов его переработки: монография. Кемерово: КемТИПП, 2004. 192 с.

25. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно. М.: Химия, 1987. 192 с.

26. Горбатов A.B., Мачихин Ю.А. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 296 с.

27. Гарднер Р.П., Аустин Л.Г. Исследование измельчения в мельнице периодического действия // Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966. С. 219-248.

28. ГОСТ 10708 82* «Копры маятниковые. Технические условия». Дата введения в действие: 01.07.1983. 17 с.

29. ГОСТ 29048 91* «Пряности. Мускатный орех. Технические условия». Дата введения в действие: 01.01.1993. 5 с.

30. ГОСТ 9454 78* «Металлы. Метод испытаний на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах». Дата введения в действие: 01.01.1979. 10 с.

31. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Мир, 1984. 306 с.

32. Грэм P.JL, Спенсер Д.Х. Теория Рамсея // В мире науки. 1990. №9. С. 70 -76.

33. Гурвич JI.B. Энергии разрыва химических связей. М.: Наука, 1974,351 с.

34. Дерягин Б.В. Вода в дисперсных системах. М.: Химия, 1989. 288 с.

35. Дерягин Б.В., Кротова H.A., Смигла В.П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973. 279 с.

36. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 398 с.

37. Донченко JI.B. Технология пектина и пектинопродуктов: учеб. пособие. М.: ДеЛи, 2000. .256 с.

38. Думанский A.B. Учение о коллоидах. М.-Л.: Госхимиздат, 1948.416 с.

39. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. М.: Агропромиздат, 1985.334 с.

40. Зенгуил Э. Физика поверхности. М.: Мир, 1990. 467 с.

41. Зимон А.Д. Адгезия пищевых масс. М.: Агропромиздат, 1985. 272 с.

42. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.: Агар, 2001. 318с.

43. Золотаревский B.C. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1998. 306 с.

44. Иванец В.Н., Бакин И.А. Теоретические и практические аспекты разработки центробежных смесителей для переработки дисперсных материалов. Кемерово: КемТИПП, 2007. 156 с.

45. Иванец В.Н., Чертилин Н.Г. Математическое моделирование процесса резания травяного растительного сырья // Изв. вузов. Пищ. технология. 2005. № 5-6.С. 79-81.

46. Измайлова В.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в белковых системах, М.: Наука, 1974. 329 с.

47. Измайлова В.Н., Ямпольская Г.П., Сумм Б.Д. Поверхностные явления в белковых системах. М.: Химия, 1988. . 240 с.

48. Исследования в области поверхностных явлений / П.А. Ребиндер и др.. М.: ОНТИ, 1936. 268 с.

49. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. 2-е изд., перераб. и доп. М: Агропромиздат, 1989. 368 с.

50. Каплан И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. М.: Наука, 1982.312 с.

51. Карякин Н.В. Основы химической термодинамики. М.: Академия, 2003. 464 с.

52. Косой В.Д., Виноградов Я.И., Малышев А.Д. Инженерная реология биотехнологических сред: учеб. пособ. для студ. вузов. СПб.: ГИОРД, 2005. 648 с.

53. Косой В.Д., Дорохов В.П. Совершенствование процесса производства колбас (тео.ретические основы, процессы, оборудование, рецептуры и контроль качества). М.: Делипринт, 2006. 766 с.

54. Косой В.Д., Рыжов С.А. Гидравлика (с примерами и решениями инженерных задач): учебник для студ. вузов. М.: ДеЛи Принт, 2008. 495 с.

55. Косой В.Д., Саргсян K.P. Приборы и системы для контроля процесса измельчения мяса. М.: АгроНИИТЭИММП, 1987. 41 с.

56. Краснов К.С. Молекулы и химическая связь. М.: Высшая школа, 1984. 295 с.

57. Кузнецов В.Д. Поверхностная энергия твердых тел. М.: Гостехиз-дат, 1954. 258 с.

58. Курсанов JI.И. Анатомия и морфология растений. М.: Просвещение, 1966. 424 с.

59. Липатов С.М. Физико химия коллоидов. Л.М.: Госхимиздат, 1948.372 с.

60. Лыков A.B. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. 429 с.

61. Лыков A.B. Теория сушки. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1968. 472 с.

62. Межклеточные взаимодействия / Под ред. У. Де Мелло. М.: Медицина, 1980. 255 с.

63. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. 2-е изд., испр. М.: Мир, 1984. 216 с.

64. Нарисава И. Прочность полимерных материалов. М.: Химия. 1987.400 с.

65. Николаев Б.А, Измерение структурно-механических свойств пищевых продуктов. М.: Экономика, 1964. 224 с.

66. Остроумов Л.А., Царегородцева С.Р., Просеков А.Ю. Растительное сырье во взбитых кисломолочных десертах // Молочная промышленность. 2000. №12. С. 35-36.

67. Падохин В.А., Кокина Н.Р. Физико-механические свойства сырья и пищевых продуктов: учеб. пособ. Иваново: ИГХТУ, 2007. 128 с.

68. Панфилов В.А. Разработка образа пищевого предприятия XXI века -необходимое условие системного развития технологий и техники // Пищевая промышленность.2009.№9. С.8-10.

69. Панфилов В.А. Теоретические основы пищевых технологий: в 2книгах. М.: КолосС, 2009. 608 с.

70. Панфилов В.А. Теория пищевых технологий как система знаний // Техника и технология пищевых производств. Кемерово, 2010. №1. С.З.

71. Плесовских В.А., Безденежных A.A. Физико-химические и тепло-физические свойства веществ и материалов мыловарочных и косметических продуктов. М.: Пищпромиздат, 2001. 140 с.

72. Позняковский В.М., Цапалова И.Э., Губина М.Д. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений: учеб.-справ. пособ. 2-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. 180 с.

73. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов: учебник для студ. вузов. 5-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 451 с.

74. Позняковский В.М. Экспертиза свежих плодов и овощей. Качество и безопасность: учеб. пособ. 3-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. 299 с.

75. Позняковский В.М., Неверова O.A., Гореликова Г.А. Пищевая биотехнология продуктов из сырья растительного происхождения: учебник для студ. вузов. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 415 с.

76. Позняковский В.М., Рогов И.А., Дунченко Н.И. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов: учеб. пособ. для студ. вузов. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 227 с.

77. Попов A.M., Павский В.А., Руднев С.Д. Двухуровневая концепция процесса селективного разрушения растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. № 2. С. 21 24.

78. Попов A.M. Физико-химические основы технологий полидисперсных гранулированных продуктов питания. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. 324 с.

79. Похлёбкин В.В. Всё о пряностях. Виды, свойства, применение. М.: Пищевая промышленность, 1975. 116 с.

80. Поциус A.B. Клеи, адгезия, технология склеивания (свойства материалов, механические испытания, подготовка поверхностей). СПб.: Профессия, 2007. 373 с.

81. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. М.: Мир, 2002. 464 с.

82. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого тела. М.: Наука. 1988.712 с.

83. Раздорский В.Ф. Архитектоника растений. М.: Советская наука, 1955.430 с.

84. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1979. 380 с.

85. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды. М: Наука, 1978. 368 с.

86. Ребиндер П.А. Структурно-механические свойства коллоидных и высокомолекулярных систем в технологии пищевых производств: Тез. докл. на дискуссии по структурно-механическим свойствам пищевых систем. М.: ВНИТО пищевиков, 1952. С. 3-5.

87. Ребиндер П.А. Структурно-механические свойства шоколадных масс как высокодисперсных структурированных суспензий: Науч. чтение. МПП СССР. М.: Пищепромиздат, 1952. С. 127-134.

88. Ребиндер П.А. Труды всесоюзного научно-технического совещания по интенсификации процессов и улучшению качества материалов при сушке. М.: Профиздат, 1958, С. 127-134.

89. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика новая отрасль науки. М.: Знание, 1958. 64 с.

90. Ревнивцев В.И., Гапонов Г.В., Зарогатский Л.П.Селективное разрушение минералов. М.: Недра, 1988. 286 с.

91. Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И. Химия пищи: учебник для студ. вузов. М.: КолосС, 2007. 853 с.

92. Рогов И.А., Антипова Л.В., Шуваева Т.П. Пищевая биотехнология: учебник для студ. вузов. М.: Колос, 2004. 440 с.

93. Рогов И.А., Горбатов A.B., Свинцов В.Я. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов. М.: Агропромиздат, 1990. 320 с.

94. Рогов И.А., Чижикова Т.В., Булкин С.А. Машины для тонкого измельчения мяса: учебник для студ. вузов. М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1981. 28 с.

95. Ролдугин В.И. Самоорганизация наночастиц на межфазных поверхностях // Успехи химии, Т 73. № 2, 2004. С. 123-156.

96. Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности: учебник-монография. Долгопрудный: Интеллект, 2008. 568 с.

97. Руднев С.Д. Селективная дезинтеграция растительного сырья: монография. Кемерово: КемТИПП, 2010. 294 с.

98. Руднев С.Д. Теоретические аспекты и методы исследований физико-механических свойств материалов биологического происхождения. Кемерово: КемТИПП, 2006. 130 с.

99. Руднев С.Д., Карнадуд О.С. Термодинамический-подход к определению прочности взаимодействия биологических дисперсных структур // Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. №4. С. 12-15.

100. Руднев С.Д., Крохалев A.A., Шелеметева Е.А.Теоретическое обоснование структурной прочности растительного сырья. Кемерово: КемТИПП, 2006. 12с. Деп.в ВИНИТИ 22.12.06, №16.03 В2006.

101. Руднев С.Д., Павский В.А., Рыбина O.E. О физической сущности селективного разрушения сырья растительного происхождения: Сб. науч. работ КемТИПП «Технология и техника пищевых производств», Кемерово, 2004, С. 209-213.

102. Руднев С.Д., Попов A.M., Шелеметева Е.А. Поверхностные свойства межклеточного вещества растительного сырья // Известия вузов. Пищевая технология, №4, 2009. С. 17-19.

103. Руднев С.Д., Романов A.C. Термодинамический подход к моделированию процесса селективного измельчения: Сб. науч. трудов МПА. . 2006. Выпуск 4. С. 290-297.

104. Руднев С.Д., Шелеметева Е.А. Исследование поверхностных свойств биополимеров. Кемерово: КемТИПП, 2008. 10 с. Деп. в ВИНИТИ 23.06.08, №521 -В2008.

105. Руднев С.Д. Физико-механические свойства сырья и продукции: учеб. пособ. Кемерово: КемТИПП, 2004. 118 с.

106. Семёнов И.Л., Выскребенцева Э.И. Физиолого-биохимические исследования поверхности растительных клеток / Новые направления в физиологии растений. М.: Наука, 1985. 288 с.

107. Танака Т. Селективный размол двухкомпонентных смесей, составные части которых обладают различной размалываемостью // Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966. С. 389 397.

108. Тихомиров Ф.К. Ботаника: учебник, для с.-х. вузов. 3-е изд., пере-раб. М.: Высшая школа, 1974. 397 с.

109. Третьяков. H.H. Физиология и биохимия* сельскохозяйственных растений. 2-е изд. М.: КолосС, 2005. 656 с.

110. Тюкавкина H.A., Бауков Ю.И Биоорганическая химия: учебник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 1991. 528 с.

111. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. М.: Химия, 1980. 320 с.

112. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 1988. 256 с.

113. Урьев Н.Б., Талейсник М.А. Пищевые дисперсные системы. М.: Агропромиздат, 1985. 295 с.

114. Урьев Н.Б., Талейсник М.А. Физико-химическая механика и интенсификация образования пищевых масс. М.: Пищевая промышленность, 1976. 240 с.

115. Физико-химическая механика дисперсных систем / Под ред. Е.Д. Щукина. М.: МГУ, 1985. 264 с.

116. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. 3-е изд., перераб. и доп., в 2-х частях. М. Машиностроение, 1974. 840 с.

117. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука. 1972. 308 с.

118. Шинкаренко С.Ф., Нехаева Л.И. Избирательное разрушение горных пород при малых нагрузках // Обогащение руд. 1991. №2. С. 11-13

119. Щербаков В.Г., Лобанов В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. 5-е изд., перераб. и доп. М.:КолосС, 2003. 360 с.

120. Щукин, Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия: учебник для университетов и химико-технолог. вузов. М.: Высш. шк., 2004. 445 с.

121. Эсау К. Анатомия растений. М.: Мир, 1969. 394 с.

122. Яминский В.В. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. М.: Химия, 1982. 185 с.

123. Barrenblatt G.I. Advances in Appl. Mech. Academic Press. 1962. V.7.1. P.55

124. Dugdale D.S. J. Mech. Phis. Solids. 1960. V.8. P. 100

125. Griffits A.A. The phenomena of Rupture and Flow in Solids. Philos. Trans. Roy. Soc. London. Ser A. 1921. V. 221. P. 163 198.

126. Irwin G.R. Analysis of stresses and strain near the end of a crack traversing a plate Journal of applied mechanics. 1957. V. 24, № 3. P. 361-364.

127. Orowan E. Repts. on Prog, in Physics. 1949. V. 12. P. 185.

128. The wealth of India, v.6, New Delhi, 1962.