автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научное обеспечение процесса экструзии модельных сред на основе крахмалсодержащего сырья и разработка высокоэффективного оборудования для его реализации

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ МОДЕЛЬНЫХ СРЕД НА ОСНОВЕ КР АХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ И РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж - 2009

003459659

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА»).

Научный консультант - Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич

Официальные оппоненты - Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, академик Российской академии сельскохозяйственных наук

Панфилов Виктор Александрович,

Заслуженный деятель науки РФ, Заслуженный изобретатель РФ, доктор технических наук, профессор Касьянов Геннадий Иванович, доктор технических наук Афанасьев Валерий Андреевич

Ведущая организация - Государственное научное учреждение

(ГНУ) Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (НИИ ПП и СПТ)

Защита диссертации состоится « 12 » февраля 2009 г. в 13~ ч. на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.035.01 при Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394000, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

Отзывы (в двух экземплярах) на автореферат, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат разослан «/^ » ЯиНарЯ 2009 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций 6 доктор технических наук, профессор /

Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одно из основных приоритетных направлений реализации «Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации» -создание перспективных технологий и оборудования для производства высококачественных продуктов функционально-направленного действия. Важным аспектом развития современной пищевой технологии является создание экструдатов сбалансированного состава, снижение себестоимости выпускаемой продукции за счет использования широко распространенного сырья и экономичных конструкций оборудования для его обработки. Потребление экструдированных изделий (зерновых завтраков и легких закусок) непрерывно растет, соответственно увеличиваются капиталовложения в эту отрасль. Однако, несмотря на высокие темпы роста производства экструдатов, уровень их потребления в РФ значительно отстает от уровня, достигнутого в развитых странах.

Отечественные экструдеры отличаются от зарубежных аналогов большей массо- и металлоемкостью, более высокими удельными энергозатратами, они не универсальны и предназначены преимущественно для производства одного вида продукции. При этом проведение процесса не отвечает в полной мере основным его закономерностям, что не позволяет обеспечить стабилизацию термодинамических параметров - давления и температуры в предматричной зоне экструдеров, а следовательно, получить качественные продукты питания нового поколения.

Значительный вклад в развитие теории экструзии внесли такие зарубежные и отечественные ученые, как G. Schenkel, В.Н. Maddock, Е.С. Bernhardt, Z. Tadmor, J.M. McKelvey, J.F. Carley, P.B. Торнер, Н.Э. Груздев, Г.М. Медведев, В.Н. Янков, А.Н. Богатырев, А.И. Жушман, В.Г. Карпов, В.П. Первадчук, В.А. Коваленок и другие.

Одним из путей создания безотходных ресурсосберегающих технологий является применение горячей экструзии для производства продуктов функционального назначения. Актуально использование не только широко распространенного на территории РФ сырья (гречиха, картофель и др.), но и нетрадиционных его видов в качестве ценной добавки, в частности различных овощных порошкообразных полуфабрикатов (например, свекольно-паточный (СППП)),

Г'

белковых обогатителей (соя, сухое обезжиренное молоко (СОМ)), что позволит получать новые продукты с уникальными наборами свойств, формы и структуры. Поэтому создание новых рецептур модельных смесей на основе крахмалсодержащего сырья с овощными (например, крошки из черствого и деформированного хлеба (ЧДХ) с СППП) и белковыми добавками (картофельных хлопьев с СОМ, гречихи с соей) с целью улучшения потребительских свойств, повышения биологической и пищевой ценности экструдатов и разработка рациональных режимов процесса являются важными направлениями в области совершенствования экструзионной технологии.

Для получения продуктов высокого качества целесообразно соблюдение научно обоснованных рациональных параметров, обеспечивающих стабилизацию температурного режима, определяемого, в частности, величиной давления в предматричной зоне экструдера, а также проведением процесса экструзии на всех стадиях строго в соответствии с основными его закономерностями. Таким образом, выявление таких закономерностей для производства функциональных экструдированных продуктов сбалансированного состава (картофельных, зерновых, хлебных палочек) - актуальная задача, имеющая важное теоретическое и прикладное значение.

Работа проводилась в рамках основных направлений научных исследований кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ВГТА, соответствующих плану госбюджетной НИР (№ гос. регистрации 0120. 0 603139) «Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов и аппаратов в химической и пищевой технологиях» на 20062010 гг.; в рамках НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» за 2003-2004 гг. по теме «Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации» (№ гос. регистрации 01.2.00 306956); в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) «Разработка ресурсосберегающей технологии экструдированных продуктов питания функционального назначения с повышенной пищевой и биологической ценностью и оборудования для ее реализации» (№ 08-08-99002) и НИР в рамках тематического плана по заданию Министерства образования и науки РФ «Исследование закономерностей течения неньютоновских жидкостей в каналах различной геометрии» за 2006-2009 гг.

Цель и задачи диссертационной работы. Цель работы -научное обеспечение процесса экструзии модельных сред на основе крахмалсодержащего сырья с использованием ценных пищевых добавок, разработка научно обоснованных рекомендаций по его совершенствованию с моделированием высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и созданием перспективных конструкций одно- и многошнековых экструдеров.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы:

- на основании системного подхода разработка концептуальных принципов и рекомендаций по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса экструзии крахмалсодержащего сырья с учетом его специфических свойств;

- обоснование выбора и содержания рецептурных компонентов экструдируемого сырья;

- исследование реологических свойств модельных пищевых смесей; определение рациональных технологических режимов процесса, позволяющих достичь оптимального соотношения удельной производительности и качества экструдированных палочек (картофельных, зерновых, хлебных);

- разработка научной концепции моделирования высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов заданного состава с соответствующим аппаратурным оформлением;

- изучение основных закономерностей тепло- и массооб-мена в процессе экструзии (влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на характер протекания исследуемого процесса и качество полученных экструдатов) и разработка на этой основе стратегии реализации и создания новых способов производства полифункциональных экструдированных изделий сбалансированного состава;

- создание математических моделей течения вязкой пищевой среды в формующих каналах матрицы, предматричной и дозирующей зонах рабочей камеры экструдера;

- изучение влияния основных параметров процесса на механизм формирования микроструктуры экструдатов; проектирование функциональных продуктов питания с программируемыми свой-

ствами на основе крахмалсодержащего сырья с использованием ценных пищевых добавок; исследование показателей качества экс-трудированных палочек и оценка их потребительских свойств;

- систематизация полученных данных и формулировка на их основе теоретических положений, обосновывающих характер протекания физико-химических и структурно-механических изменений модельных объектов;

- создание системы автоматизированного проектирования экструзионного оборудования нового поколения, обеспечивающего эффективное использование материальных и энергетических ресурсов;

- разработка перспективных конструкций одно- и мно-гошнековых экструдеров и способов автоматического управления процессом для его интенсификации; проведение промышленной апробации полученных результатов с их технико-экономической оценкой для широкомасштабного внедрения на предприятиях пищевой промышленности.

Научная концепция. Разработка и научное обеспечение подходов, принципов и методов интенсификации и создания высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов функционального назначения с соответствующим аппаратурным оформлением на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса совместно с физико-химическими и структурно-механическими характеристиками модельных объектов; разработка системы автоматизированного проектирования перспективного экструзионного оборудования нового поколения, обеспечивающего рациональное использование материальных и энергетических ресурсов.

Научные положения, выносимые на защиту:

- разработка комплекса проблемно-ориентированных методов анализа и принятия решений, включающего структуризацию процессов экструзионной обработки крахмалсодержащего сырья, построение моделей и обоснование рациональных параметров методами математического моделирования;

- определение принципов рационального выбора технологических режимов процесса, позволяющих достичь оптимального соотношения удельной производительности и качества экструдатов;

- обоснование принципов и методов интенсификации и создания высокоэффективных технологий производства функциональных экструдированных продуктов сбалансированного состава;

- обоснование принципов ресурсосбережения, положенных в основу предлагаемых способов производства экструдатов; концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса для повышения его эффективности с оценкой показателей качества продуктов; разработка способов регулирования и управления экструзией;

- методологический подход к созданию системы автоматизированного проектирования оригинальных экструдеров нового поколения, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов.

Научная новизна. Разработаны концептуальные принципы создания высокоэффективных экструзионных технологий, направленных на интенсификацию процесса, сбережение и рациональное использование материальных и энергетических ресурсов, что достигается моделированием и оптимизацией перспективных конструкций одно- и двухшнековых экструдеров нового поколения.

Сформулирована и экспериментально подтверждена реологическая модель экструдатов в ходе исследования реологических характеристик (вязкостных свойств) модельных пищевых сред с учетом особенностей близких режиму горячей экструзии.

Выявлены, сформулированы и описаны основные закономерности тепло- и массообмена в процессе одно- и двухшнековой экструзии продуктов заданного состава (влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на физику исследуемого процесса и качество полученных экструдатов); изучена возможность и обоснована необходимость применения небольших угловых скоростей вращения шнека (менее 10,47 с"1) для сохранения термолабильных питательных веществ путем уменьшения механического воздействия на продукт.

Предложены оригинальные концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса, формирующие стратегию рационального производства качественных экструдированных продуктов питания; получены ана-

литические выражения, позволяющие рассчитать амплитуды пульсаций температуры и давления экструдата.

Предложен математический комплекс процесса экструзии вязких пищевых сред, включающий математические модели, описывающие изменение температуры (давления) и средней скорости расплава продукта по длине зоны дозирования, в предмат-ричной зоне и формующих каналах матрицы экструдера.

Раскрыты механизмы формирования микроструктуры экс-трудатов, обусловленные коллоидными процессами, связанными с удалением и перераспределением воды и изменением структуры под влиянием физических воздействий.

Разработана система автоматизированного проектирования оригинальных конструкций экструдеров нового поколения, позволяющих решить проблему эффективного ресурсосбережения и интенсификации процесса.

Научная новизна предложенных технических решений подтверждена 20 патентами РФ и 1 свидетельством РОСПАТЕНТА о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования, результаты математического моделирования, а также анализ работы экструзионного оборудования позволили разработать методологические подходы к созданию высокоэффективных технологий получения функциональных экструдированных продуктов с соответствующим аппаратурным оформлением (Пат. РФ № 2258373, 2259146, 2262855, 2262856). Развиты положения по ресурсосбережению, которые реализованы в разработанной схеме линии производства экструдатов заданной пищевой ценности (Пат. РФ № 2302337).

Доказана перспективность получения из широко распространенного сырья, а также отходов пищевых производств высококачественных экструдированных палочек сбалансированного состава.

Определены и обоснованы рациональные технологические режимы горячей экструзии крахмалсодержащего сырья с различными ценными добавками (крошки из ЧДХ с СППП, картофельных хлопьев и СОМ, гречихи с соей) на основе сформулированных принципов ресурсосбережения, обеспечивающие сокраще-

ние продолжительности процесса, снижение удельных энергозатрат и повышение качества готовой продукции.

Получены новые экструдированные продукты функционального назначения - хрустящие хлебные, картофельные и зерновые палочки, обладающие хорошими потребительскими свойствами и высокой пищевой ценностью, которые могут быть рекомендованы, в частности, для детей школьного возраста.

Созданы методики инженерного расчета одно- и двухшне-ковых экструдеров, подтверждающие высокую эффективность предлагаемых технических решений.

Для реализации ресурсосберегающих экструзионных технологий разработаны перспективные конструкции корпуса (Пат. РФ № 2118257, 2172246, 2179111), шнека (Пат. РФ № 2118258, 2177702, 2205105, 2227782, 2241598) и формующего устройства экструдера (Пат. РФ № 2142361, 2161556, 2185286, 2277363), основанные на выявленных закономерностях исследуемого процесса.

Предложены способы автоматического управления экстру-дером с целью интенсификации процесса и получения экструда-тов высокого качества (Пат. РФ № 2130831,2168413, 2178738).

Проданы две лицензии на патенты РФ № 2118257, 2! 72246. Имеется акт от 26.01.2005 г. о внедрении экспериментального двухшнекового экструдера (Пат. РФ № 2172246) в технологическую схему производства подсолнечного масла методом прессования на предприятии ОАО «Подсолнечник». Объем экономического эффекта от внедрения экструдера в производство за четыре года эксплуатации (2001-2004 гг.) составил 2,6 млн р.

Достоверность научных разработок подтверждена результатами экспериментальных исследований в промышленных условиях (ОАО «ЮНАЙТЕД БЕЙКЕРС-Псков», ОАО «Грязинский пищевой комбинат», ОАО «Лиски - Хлеб», ОАО «Подсолнечник»).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждаюсь:

- на международных научных, научно-технических и научно-практических конференциях и симпозиумах: (Воронеж, 1997, 2003 гг.); (Могилев, Беларусь, 1998, 2005 гг.); (Орел, 1998 г.); (Калининград, 2000 г.); (Тамбов, 2002, 2004, 2005 гг.); (Кемерово, 2002 г.); (Новосибирск, 2003 г.); (Краснодар, 2005 г.);

- всероссийских научных, научно-технических и научно-практических конференциях: (Москва, 1997, 2005 гг.); (Юрга, 1999 г.); (Тольятти, 2001 г.); (Уфа, 2003 г.); (Углич, 2003 г.); (Краснодар, 2005 г.);

- межрегиональной научно-практической конференции (Казань, 1998 г.);

- отчетной научно-технической конференции (Москва, 2004 г.); отчетных научных конференциях ВГТА за 1996-2007 гг.; научно-практических конференциях (Воронеж, 1996, 1998 гг.).

Результаты работы демонстрировались на второй специализированной выставке «Фермер Черноземья» (Воронеж), шестой международной выставке «Агротехмаш - 2001» (Воронеж, 2001 г.), 13-й межрегиональной выставке «Продторг» (Воронеж, 2002 г.), конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, МГУПП, 2003, 2004 гг.), выставке «Центрагромаш» (Воронеж), 17-й межрегиональной выставке «Продторг» (Воронеж, 2003 г.), II Всероссийской выставке-ярмарке научно-исследовательских работ и инновационной деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Российской Федерации «ИННОВ-2005» (Новочеркасск, ЮРГТУ (НПИ), 2005 г.), участвовали в конкурсах инновационных проектов в рамках специализированных выставок (Воронеж, ЦНТИ, 2001, 2002, 2003 гг.) и Воронежской Торгово-промышленной палаты (Воронеж, 2001 г.), по итогам которых работа награждена 13 дипломами.

Автор работы является лауреатом премии в области науки и образования администрации Воронежской области за 2001, 2002 и 2004 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 97 работ, в том числе 1 учебник с грифом Минобрнауки, 1 учебник с грифом УМО, 1 учебное пособие с грифом УМО, 1 монография, 1 обзорная информация, 19 статей в центральных изданиях, рекомендованных ВАК для докторских диссертаций, 20 патентов РФ и 1 свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена в двух томах. Первый том состоит из введения, семи глав, основных выводов и результатов, литературы из 305 наименований, в том числе 61 - на иностранных языках, объем 398 страниц машинописного текста, приведены 22 таблицы и 179 рисунков. Второй том состоит из 11 приложений объемом 202 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние производства экструдированных продуктов, обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы данные о современном состоянии и основных направлениях совершенствования техники и технологии экструзионного процесса получения продуктов питания, его сущности и основных видах экструдированных изделий. Приведена классификация экструдеров и представлены их конструкции, выпускаемые в России и за рубежом. Рассмотрены наиболее важные реологические уравнения и характеристики пластических материалов. Дан анализ достоинств и недостатков математических моделей процесса одно- и двухшнековой экструзии. Рассмотрены перспективные способы получения экструдированных продуктов. На основании проведенного анализа (рис. 1) обоснован выбор наиболее эффективных режимов получения качественных экструдатов, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, обоснован выбор объектов исследования и определены пути и методы решения поставленных научных проблем.

Сформулированы основные принципы, условия и пути решения, при которых достигаются высокоэффективные технологии производства экструдированных продуктов питания с рациональным использованием материальных и энергетических ресурсов.

Во второй главе обоснованы выбор и содержание рецептурных компонентов модельных смесей. Для проведения исследований использованы: I) крошка из черствого и деформированного хлеба «Дарницкий» (ГОСТ 26983-86); свекольно-паточный порошкообразный полуфабрикат (ТУ 9164-001-2068102-94), полученный распылительным способом; 2) картофельные хлопья (ТУ 9166-006-10625882-95); сухое обезжиренное молоко (ГОСТ 10970-87); 3) гречиха (ГОСТ 19092-92); соя (ГОСТ 17109-88).

Для моделирования состава комбинированной смеси был предложен методологический подход, учитывающий такие аспекты, как влияние дозировки компонентов на аминокислотный состав, количество углеводов, жиров и белков и их соотношение, биологическую ценность (рис. 2), критерии утилизации, что актуально для создания сбалансированных по составу продуктов.

Постановка проблемы: Разработка высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов

V-»-'-—-...... > *

Определение целей и ограничений при решении проблемы

> <

Анализ состояния проблемы, формулировка цели и задач исследований

Способы производства

Оборудование

Способы управления

Промышленная апробация результатов работы

Рис. 1. Схема реализации системного анализа при разработке высокоэффективных технологий производства

экструдированных продуктов

В результате комплексной оценки полученных экструдатов определено рациональное содержание компонентой модельных смесей: 3...5 % СППП и 95... 97 % крошки из ЧДХ, 82...84 % гречихи и 16.,.18 % сои (соотношение 5 : 1), 10...20 % СОМ и 80. ..90 % картофельных хлопьев, что удовлетворяет поставленной задаче и обеспечивает получение качественных cfi&J га не иро ванных по составу продуктов с заданными свойствами. Реологические свойства смеси крошки из ЧДХ с добавкой СПГШ и гречихи с соей изучены с помощью капиллярного вискозиметра. Исследовали влияние температуры и влажности на вязкость пищевых смесей: температура была изучена в интервале от 408 до 453 К, влажность - от 12 до 20 %. Были получены кривые течения и зависимости вязкости от скорости сдвига (рис. 3). показывающие качественное поведение даеедо пластических жидкостей.

Реологическая модель течения при экструдировании может быть охарактеризована обобщенным степенным уравнением. Анализ кривых показал, что повышение температуры и влажности вызывает снижение напряжений сдвига и вязкости расллавг Пищевой среды. Максимальные скорости деформации, при которых можно получить экетрудат хорошего качества, соответствуют интервалу 10...20 с\

В третьей главе изложено описание экспериментальных исследований процесса одно- и двухшнековой экструзии модельных пищевых сред. Они проводились на одно- и двухшисковом экструдерах, основными узлами которых являются рабочие камеры, шнеки и матрицы, регулируемые приводы и блоки контрольно-измерительной аппаратуры, совмещенные с ПЭВМ. Параметры экструзии изменялись в следующих диапазонах: влажность исходной смеси - 12...20 %; ее температура перед

Рис. 2. Зависимость биологической ценности зерновой смеси гречихи и сои от соотношения компонентов

матрицей - 413...453 К; угловая скорость вращения шнека(-ов) -2,62... 10,47 с"1; давление продукта в предматричной зоне экстру-дера не менее 5 МПа.

Рис. 3. Кривые течения (а) и зависимость эффективной вязкости от

скорости сдвига (б) зерновой смеси на основе гречихи и сои при влажности \У= 15 % и температурах, К: 1-408; 2-423; 3-438; 4-453

С целью исследования основных закономерностей тепло- и массообмена в процессе экструзии функциональных продуктов: влияния начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека(-ов) на характер экструдирования по экспериментальным данным были построены графические зависимости (рис. 4-17).

По виду графика (рис. 4) сделан вывод, что разогрев продукта в рабочей камере экструдера происходит гораздо быстрее с повышением угловой скорости вращения шнека. Последующее падение температуры обусловлено выходом экструдата из формующего канала матрицы. Увеличение начальной влажности смеси и ее температуры приводило к возрастанию скорости протекания процесса экструзии за счет снижения вязкости расплава в предматричной зоне. Распределение температуры продукта по длине экструдера (рис. 5) характеризуется ее резким возрастанием,

начиная с зоны сжатия вплоть до предматричной области. В матрице она постоянна из-за небольшого отрезка времени нахождения в ней и при выходе продукта из формующего канала быстро понижается до 370...380 К за счет взрывного испарения воды и выделения значительного количества энергии. Причем с увеличением давления в предматричной зоне температура пищевой смеси несколько повышается. Начальная влажность пищевой среды по длине экструдера не изменяется (т. е. имеет постоянный вид за счет герметичности рабочей камеры экструдера и отсутствия зон дегазации) до попадания экструдата в зону атмосферного давления, где мгновенно испаряется примерно 10...20 % воды. Проанализированный характер изменения температуры и давления по времени и длине рабочей зоны позволил оценить влияние этих параметров на ход процесса экструзии, обосновать его рациональные режимы и получить рабочие характеристики однош-некового экструдера при оптимальных удельных расходах электроэнергии на производство палочек.

Анализ рабочих характеристик экструдера (рис. 6) показал, что с интенсификацией механического воздействия на продукт (я —» max, Q —> max) происходит образование расплава, и, как следствие, уменьшение его вязкости. Кроме того, все сильнее наблюдается эффект противодавления расплава материала, что в совокупности и обусловливает с некоторого момента снижение развиваемого давления.

В результате обработки опытных данных было получено критериальное уравнение, характеризующее влияние скорости движения расплава аномально-вязкой среды на ее давление,

Ей = 1,425-Ю-2-Re"1'583. (1)

Анализ графиков (рис. 7) показал, что между п и Q существует прямо пропорциональная линейная зависимость. С увеличением угловой скорости вращения шнека производительность экструдера возрастает, причем более интенсивно с повышением начальной влажности и температуры продукта в предматричной зоне, что обусловлено меньшим сопротивлением движению материала в винтовом канале шнека.

Наличие экстремумов на кривых Э - Q показывает оптимальную область экструзии смеси, т. е. необходимую производительность

20 40

Рис. 4. Зависимость температуры

продукта из ЧДХ от времени нахождения его в экструдере при

различных значениях угловой скорости вращения шнека, температуры в лредматричной зоне (-х- 443 К, -о- 453 К), (^=12 %, СППП-4 %

Г. К

440

420

Т.ЗД»

//С\\ ///эд\\ /7/1 \\\

/ У \\\

ш

1 \ч\

1 V1 V- V

! \ \

У

—^ ¿Г

Р.МПа

0.1

0,4

0.6 1л

Рис. 5. Распределение температуры и начальной влажности продукта из ЧДХ по длине рабочей зоны экструдера при различных значениях давления перед матрицей, массовой доле добавки СППП 4 %, п = 5,23 с"1

К и« К \ 455 К

4531; к

' 443 К

4 5 6 7 0. кг/ч

Рис. 6. Зависимость давления в предматричной зоне экструдера от его производительности при различных значениях влажности хлебной смеси (-х- 12 %; -о- 14 %), температуры ее перед матрицей и массовой доле добавки СППП 4 %

экструдера при минимальных удельных расходах электроэнергии на проведение процесса. Возрастание массовой доли влаги в сырье с 12 до 15 % приводило к снижению удельных расходов электроэнергии из-за уменьшения вязкости расплава, причем более интенсивно с увеличением его температуры перед матрицей.

Из анализа рис. 8 следует, что для конечной величины к, (константа формующего инструмента, кг = 1,5-10"10 м3) при одном и том же угле подъема винтовой линии шнека (р могут быть достигнуты одинаковые производительности (кроме максимальной) при двух различных глубинах нарезки. Для продвижения продукта в загрузочной зоне экструдера оптимальный угол ср будет равен 13°38'. При малых глубинах нарезки на выходном конце шнека в дозирующей зоне возникает при одинаковом числе оборотов меньший обратный поток, что обеспечивает более эффективную подачу материала, но происходят большие энергетические переходы (усилия сдвига растут обратно пропорционально глубине нарезки) и продукт обрабатывается при более высокой температуре.

По виду графиков (рис. 9) сделан вывод, что разогрев продукта в рабочей камере осуществляется сильнее с повышением угловой скорости вращения шнека п, причем изменение температуры Т2 происходит гораздо интенсивнее из-за увеличения степени сжатия и роста давления на данном участке. Зная изменение температуры продукта АТ при соответствующей п можно определить количество теплоты, выделяющейся в результате диссипации механической энергии рабочих органов экструдера.

В первом приближении энергию Е, диссипируемую на участке потока длиной г/г, можно определить по формуле:

-~ёыг-'

Как видно из рис. 10, крутящий момент Мщ, при пуске экструдера резко возрастает и в дальнейшем при повышении п незначительно увеличивается (близок к постоянному). Зная М,ф, можно определить прочностные характеристики шнекового нагнетателя (касательные, эквивалентные напряжения в опасном сечении вала), а также потребную мощность привода экструдера.

, V

6,5 6,0

5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0

^ кВт-ч у< кг 0,23

0,22

0,21

0,20

0,19

0,18

0,17

0,16

4 5 6 1 0 , кг/ч

Рис. 7. Зависимость угловой скорости вращения шнека и удельных расходов электроэнергии от производительности экструдера при различных значениях влажности хлебной смеси (-х- 12 %, -о- 14 %) и ее температуры перед матрицей

Рис. 8. Кривые зависимости производительности одношне-кового экструдера от глубины нарезки и угла подъема винтовой линии шнека при диаметре формующего канала ¿/„ = 410"3 м и и = 6,28 с"1: / -4-10"6; 2 - 6-10"6; 3 - 8-10'6;

1210 й;

14-10"6 м3/с

лг.к

450

350

• ь

Т:

г,

250

3 4 5 6 л, с'

Рис. 9. Изменение температуры экструдата в различных зонах рабочей камеры в зависимости от угловой скорости вращения шнека при IV = 12 % и СППП -4 %: Г,, Тъ 7з - температуры продукта в зонах загрузки, сжатия и дозирования

О " 3 4 5 6 л,с

Рис. 10. Зависимость крутящего момента от угловой скорости вращения шнека: 1 - хлебная смесь с начальной влажностью IV = 12%; 2 - хлебная смесь (IV = 14 %); 3 - картофельная смесь (IV = 12%)

Установлено, что давление продукта в предматричной зоне экструдера гиперболически уменьшается с увеличением его начальной влажности. Причем, чем больше площадь проходного сечения матрицы, а также содержание белковой добавки (СОМ), тем резче снижается давление расплава экструдата. Сделан вывод, что на удельные энергозатраты наибольшее влияние оказывает коэффициент живого сечения матрицы, а наименьшее - конструктивный параметр (степень сжатия шнека). Причем с увеличением давления продукта и частоты вращения шнека удельные энергозатраты возрастают. Исследования показали, что на интенсивность испарения влаги, определяющей скорость протекания процесса и производительность экструдера, в наибольшей мере оказывает воздействие частота вращения шнека. С повышением давления продукта интенсивность испарения влаги заметно увеличивается.

При анализе графиков зависимостей (рис. 4 - 10) и уравнений (1) - (2) установлено, что характер экструдирования модельных пищевых смесей не противоречит теоретическим основам процесса одношнековой экструзии. Получение хрустящих

хлебных и картофельных палочек возможно при небольших угловых скоростях вращения шнека (менее 10,47 с"1). Удельные расходы электроэнергии на проведение процесса находились в пределах, сопоставимых с расходами электроэнергии зарубежных промышленных экструдеров.

Исследования основных закономерностей процесса двухшнековой экструзии зерновых экструдатов показали, что при постоянном подводе теплоты (0,068 Вт/мм2) и изменении частоты вращения шнеков наблюдалось уменьшение температуры на величину АТ (рис. 11), поэтому необходимо сообщать дополнительное количество теплоты для поддержания стабильной температуры продукта в предматричной зоне:

Д7 = -11,5 +22,9-и. (3)

Из (3) следует, что падение температуры носит линейный характер, свидетельствующий о том, что выделение теплоты в результате сил внутреннего трения также имеет аналогичный вид.

В результате математической обработки экспериментальных данных была определена зависимость времени нахождения продукта в экструдере от частоты вращения шнеков:

г=-Ш.-. (4)

0,150+ 0,223-^(0,798 и)

Представленное выражение (4) описывает процесс экстру-дирования в диапазоне частот вращения от 0,7 до 2,1 об/с.

Исследования показали, что давление продукта в предматричной зоне экструдера гиперболически уменьшается с увеличением диаметра проходного сечения матрицы от 2-10"3 до 7-10"3 м (рис. 12). Чем больше начальная влажность смеси, тем резче уменьшается давление. Поведение кривой вспучивания обусловлено тем, что при малых значениях диаметра формующего канала расплав экструдата большее время находится в предматричной зоне. В результате происходит спекание части расплава, что снижает расширение экструдата за счет сил упругого восстановления. При чрезмерно больших диаметрах канала в предматричной зоне не образуется достаточного давления, и, как следствие, влагой не аккумулируется требуемая энергия для хорошего вспучивания экструдата.

При изменении соотношения крахмала и белка в экструди-руемой смеси гречихи и сои в сторону уменьшения последнего происходит снижение давления в предматричной зоне (рис. 13).

г, к

420

380

340

300

я = п-1.2 об 'ъ/ л "0.7 об е 0.9 1 /

п - й = 2.1 об 1 1,7 „6у7 / 1

ч /

$/ у

Р. МПа

О

10

20

г, с

Рис. 11. Распределение температуры зерновой смеси от времени нахождения ее в экструдере при различных значениях частоты вращения шнеков

К2 ,1

А/ 2//С \/

2

В Р, МПа

2,5

1,5

5 6 ¿-10%

Рис. 12. Зависимость давления в предматричной зоне экструдера

и коэффициента вспучивания зернового экструдата от диаметра

проходного сечения матрицы при различной влажности смеси Ж, %: 1-13; 2-15; 3-17

\

3'\ V

2,5

1,5

50

60 70 80 Крахмал, %

90

Рис. 13. Зависимость давления в предматричной зоне экструдера и коэффициента вспучивания зернового экструдата от содержания крахмала в смеси при различных диаметрах проходного сечения матрицы (1-103, м: 1 - 3;

2 -5; 3-7

Это обусловлено тем, что вязкость крахмальной фазы ниже белковой, и за счет этого происходит уменьшение общей вязкости смеси. Снижение вспучивания в области содержания белка более 30 % обусловлено повышением вязкости среды.

Выявлено, что наибольшее влияние на давление расплава продукта оказывают конструктивные параметры экструдера (величина диаметра проходного сечения матрицы), а также начальная влажность модельной зерновой смеси; геометрические характеристики рабочего органа, угловая скорость вращения шнеков и давление продукта максимально влияют на температуру в предмат-ричной зоне экструдера.

Очевидный интерес представляло сопоставление экспериментальных данных одно- и двухшнековой экструзии (рис. 14 - 17). Так как одношнековые машины являются экстру-дерами трения, то мощности обогрева для их эффективной работы требуется меньше, чем для двухшнековых одинаковой производительности со шнеками полного зацепления (рис. 14).

Из анализа рис. 15 можно определить фактические длины зон загрузки, сжатия и дозирования одно- и двухшнекового экс-трудеров. Давление расплава зерновой смеси в зоне дозирования двухшнекового экструдера имеет более крутую характеристику, чем у других модельных сред (кривые 1, 2). По-видимому, это связано с коротким шнеком и небольшой длиной данной зоны у двухшнековой машины в сравнении с одношнековой, где наблюдается определенная стабилизация величины давления продукта.

С увеличением линейной скорости выхода продукта из канала матрицы (рис. 16) происходит возрастание производительности экструдера. Причем у двухшнековой машины оно имеет прямо пропорциональный линейный характер, так как ее производительность мало зависит от сопротивления формующего инструмента. Наличие экстремумов на кривых 1, 2 обусловлено эффектом противодавления расплава среды, который с повышением скорости движения продукта проявляется все сильнее, особенно у одношнековых экструдеров.

Кривые, представленные на рис. 17, показывают, что при повышении массовой доли рецептурной добавки М с некоторого момента происходит снижение коэффициента расширения В.

( уя к

/ Г, / / \13 к

/\У УХ ✓ \

Л А 4') У а к

6'

О 2.1 4,19 6,28 8.37 л. с''

Рис. 14. Зависимость потребной эффективной мощности обогрева от угловой скорости вращения шнека при различных конечных температурах в предматричной зоне: 1...3 - двухшнекового; 4...6-ол-ношнекового экструдера

Рис. 16. Зависимость производительности одно- (/, 2) и двухшнекового (3) экструдеров от линейной скорости выхода продукта из канала матрицы: 1 - хлебная смесь;

2 - картофельная; 3 - зерновая;

IV = 12%; йм = 5-10"3 м

\Л \ \ 1 I II 1 1 1 1 \

1 | ! 1 ) 3 /! У У /\ 1 1

\ 1 1 \ 1 1 // // // // / I 1 1 1

Л Vх! 1 ! / I 1 I I

О 5 10 15 20 Ш)

Рис. 15. Зависимость давления продукта от отношения длины шнека к диаметру: I, К - зоны сжатая двух-и одношнекового экструдеров; / -хлебная смесь (Ш = 12 %); 2 - картофельная (IV = 12 %); 3 - зерновая (IV = 15%); Г =443 К; п = 5,23 с-1

1 2

соя , \

СППП сом\

ахмал бел пект эк — "5— ин

0 5 10 15 20 М.%

Рис. 17. Влияние массовой доли рецептурной добавки (СППП, СОМ, соя) на коэффициент вспучивания экструдатов при ¿/„ = 4-10"3 м: 1 - хлебные; 2 - картофельные; 3 - зерновые палочки

Давление продукта в конце дозирующей зоны шнека можно определить по формуле:

АР

^ ~ ЖГ

кБп

тт+1

1 /т

(со$<р)

,1+1 /т

■ +

$тср

ЖтуУ^х

т + \)

1 /те

е— \Нп

0<х<3. (5)

Из уравнения (5) сделан вывод, что в шнеках с короткой дозирующей зоной неизбежно возникают пульсации давления (~ 0,1...0,15 МПа) и температуры 3...5 К) продукта. По мере удлинения этой зоны пульсации уменьшаются, и у шнеков с достаточно большой длиной эффективной зоны дозирования ими можно пренебречь.

Амплитуды пульсаций температуры и давления соответственно равны разности значений этих параметров в моменты времени г = 0 и г = 1 /п:

<2+мхпм1т{ь-1сж-13)

4г)=-1п

4Р)=-

По^"1

кГ

' IСЖ I з О

1 Мхпм!т, , .4

1+ 1 (¿Ч.Ж-Ч)

(6)

(7)

Из уравнений (6) - (7) следует, что аномалия вязкости несколько уменьшает влияние частоты вращения шнека на пульсацию температуры. Повышение же производительности приводит к уменьшению амплитуды пульсаций температуры и увеличению амплитуды пульсаций давления продукта.

Таким образом, установлены зависимости термодинамических характеристик - давления и температуры продукта в пред-матричной зоне одно- и двухшнекового экструдеров - от параметров исследуемого процесса.

В четвертой главе рассмотрены вопросы аналитического исследования процесса экструзии вязких пищевых сред в одно- и двухшнековых экструдерах. Проведенные реологические и кинетические исследования, полученные оптимальные параметры процесса были положены в основу математических моделей, описывающих изменение температуры (давления) и скорости

расплава продукта в формующих каналах матрицы, предматрич-ной зоне и винтовом канале дозирующей зоны экструдера.

Математическая модель неизотермического течения аномально-вязкой среды в зоне дозирования од-ноишекового экструдера включала уравнения неразрывности, движения вязкой жидкости, теплового баланса и уравнение, учитывающее реологические свойства пищевой смеси. Ее формулирование было выполнено согласно принятым допущениям: учитывалось существование аномалии вязкости; взаимное влияние циркуляционного и поступательного течений; наличие теплоты, выделяющейся в результате вязкого трения; принимали течение установившимся и не учитывали массовые силы и силы инерции; градиентами составляющих скоростей Зх,Зу,Зг в направлении оси ^ (вдоль канала) пренебрегали.

Получили систему уравнений с учетом сделанных допущений: дЗх/дх + дЗу/ду = Ъ\ (8)

Рп

Рп

дх

дЗу

* дх }

5А

>

д&уГ

дР дх

дх

дЗх

1—-дх

д

А--

ду

г

Ч

V V

ЗА. д&

\\

- + ду дх

у

--— + 2 ^

(

Рп

х дх у

ду

ду

дЗуЛ

V

дх ду дг

граничные условия первого рода:

ду

дР д

— +—

дг дх

\

ду

\

Л„

д + —

дх

дЗ: 4 дх ,

д2Т

Ч Ч

5Я

/у

за ^

ду дх

+ -

ду

дх1 ду2

дЗ,

+ Т]Ф\

3.

Т\^о = Т\х=5=Тъ 0 <у<Н;

3,

и начальное условие на входе: предполагается, что температура вязкой жидкости на входе в канал распределена по сечению равномерно и равна температуре Т0

.(10)

(11) (12)

(13)

(14)

(15)

Цг=о = Т0, Р\

2 = 0"

06)

Решая выражения (8) - (12), получили систему уравнений: дц/ дю дц/ дсо _ 1

ЭХ дУ дУ дХ Ие

А(т]б))+4

д2ту д2ц/ дХдУ дХдУ

д2ч д2ц/ 2 д\Г д2ч/ дУ2 дХ2

дХ2 дУ2

А {у/)=Ш\

дц7 д&2 дц/ д$г дХ ЗУ дУ 8Х

= Еи + -

1 8 ( \ д с

V \ + ■— п V -

Яе дХ дХ / дУ 5У J

дц/ дТ дц/ дТ + дТ

дХ дУ дУ дХ и граничные условия:

дЪ

—АТ + ?Т—Ф Ре Яе

Иу=о=Иу=1 =¥ х=о=И

Х=5/Я

= 0:

Х=5/Я

= Т2/т0, тI

х=о

-Т у=0 -Т У=1

Лг=о=1.

Р\г=о ~ К-

(17)

(18)

(19)

(20)

(21) (22)

= 0; (23) (24)

По результатам расчета (рис. 18, 19) представлены эпюры распределения полей температур и скоростей вдоль канала экс-трудера. Их анализ показал (рис. 18), что разогрев расплава продукта только за счет диссипации механической энергии приводит к возникновению максимума температуры у поверхности шнека. Причем у верхней подвижной стенки (Тсо) она может быть ниже, чем у шнека, на 20.. .40 К.

Температура вязкой среды в пристенной зоне увеличивается, что обусловлено перестройкой температурного поля и эффектом ее охлаждения в центральной части канала, являющегося следствием адиабатического расширения.

Из рис. 19 видно, что у поверхности шнека (у = 0) скорости равны нулю, а при у = Н наблюдаются их максимальные значения, равные скорости верхней подвижной стенки.

Рис. 18. Распределение температур по площади поперечного сечения канала экструдера

Рис. 19. Распределение скорости <9, по площади поперечного сечения канала экструдера, а = 2/3 (а - отношение противотока к расходу вынужденного потока)

Небольшие значения скорости 32 у поверхности шнека объясняются наличием противодавления. Чем выше будет давле-

ние продукта в конце дозирующей зоны экструдера (в предмат-ричной зоне), тем сильнее будут стремиться скорости 9г к отрицательным значениям из-за увеличения влияния противотока.

Анализ позволил сделать вывод о совпадении результатов численного решения и экспериментальных данных и, следовательно, о возможности использования полученной модели при проектировании одношнековых экструдеров.

Математическая модель процесса экструзии при течении вязкой среды в предматричной зоне экструдера. Для решения поставленной задачи предматричная зона экструдера представлена в сферической системе координат в виде усеченного конуса, через который продавливается экструдируемая зерновая смесь. Предматричную зону условно разделили на две части в зависимости от положения наконечника шнека и течения реологической жидкости, которое происходит в конусе (I зона) и между двумя коаксиальными конусами (II зона). При изучении полей скоростей, характеризующих производительность экструдера, и закона распределения давления в движущейся среде, влияющего на качество продукта, приняли течение установившимся и не учитывали массовые силы и силы инерции из-за высокой вязкости исследуемой смеси, процесс считали изотермическим.

Математическая модель включает в себя классические уравнения механики сплошных сред: условие несжимаемости, уравнения равновесия и расхода в сферической системе координат, а также выражение, учитывающее реологические свойства вязкой жидкости. Рассматривая движение потока расплава продукта в матрице, приняли следующие допущения относительно проекций скоростей:

8в=&р=0, 9г=Э{г,0). (25)

Граничные условия

1зона: 3\в=^ = 0; IIзона: (р~п]0=а2

. (26)

в=а2

В результате преобразований условия несжимаемости и уравнений равновесия были получены выражения для.определения скорости и давления в предматричной зоне экструдера в виде

однородных дифференциальных уравнений второго порядка, решением которых является гипергеометрический ряд вида:

] | а-Ъ= | а(а + l)¿(¿ +1) [ aja + \\а + 2)b{b + \\b + 2) | (2y)

1-е" 1 • 2■ c(c +1) " l-2-3-c(c + lXc + 2) Приведенный выше ряд - сходящийся, он определяет функцию, которая будет аналитической при условии |z| < 1 (z е [(l + cosа)/2; l]). Из множества решений были выбраны два уравнения для каждой зоны

/зона: F] = (l - z)c'a'b F(c - b; с - а; с - a - b + 1; 1 - z); (28)

II зона: F2 = z]~c f(a-c + 1; b -с + 1;2- c; z). (29) В результате подстановки решения (28) - (29) получены аналитические выражения для определения полей скоростей и давлений в / и II части предматричной зоны.

Коэффициент х' из выражения (26) находили на основании экспериментальных данных измерения давления экструдата в предматричной зоне в нескольких точках.

Характер поля скоростей расплава экструдата можно объяснить постепенно уменьшающейся площадью проходного сечения канала в первой зоне и кольцевого конусообразного сечения канала между матрицей и наконечником шнека во второй зоне, а также торможением периферийных слоев продукта под воздействием конусности и принятых допущений (26).

Распределение давления расплава экструдата в предматричной зоне двухшнекового экструдера обусловлено гидравлическим сопротивлением матрицы, геометрией шнека и реологическими характеристиками экструдируемой пищевой смеси. Вычислив перепад давления расплава в предматричной зоне, можно определить разность температур, влияющую на качество готового изделия.

Математическая модель неизотермического течения вязкой жидкости в формующих каналах матрицы. Для ее решения были приняты следующие допущения: рассматривалось осесимметричное движение среды, которое моделируется двухмерным течением (т. е. тангенциальная составляющая скорости равна нулю); учитывалось существование аномалии вязкости и влияние теплоты, выделяющейся в результате вязкого

трения; принимали течение потока расплава при подходе к пред-матричной зоне установившимся и не учитывали силы массовые и инерции, которые малы вследствие довольно большой вязкости.

Модель включала следующие дифференциальные уравнения в цилиндрической системе координат: - уравнение несжимаемости

(дЭг1дг)+{&г1г)+{дЭг1дг) = 0; (30)

уравнения движения

(

9.

д&г дг

+ 9,

д9г дг

-—+ 2— дг

гог

ГГ]

д А.

V

дг

+

дг

Л

д9г д9т дг

дг

дг

дг др

о

г

(31)

+ -

1А

г дг

гг)

+2А

дг дг

эя в»,

+-

дз:

дг

+

- уравнение энергии

рс

' дг

дг

V

д_ дг

дг дг

(32)

Л*

дг

г дг

гЛ

дТ_ дг

Ф. (33)

В результате решения получена математическая модель неизотермического течения реологической жидкости в цилиндрическом канале матрицы экструдера:

- уравнение для функции тока (общее уравнение движения)

д со о у/ д д

дг ^ дг ) дг дг ,

д г3А

дг ы + дг дг к? )

(34)

гдц/дТ дц/дТл дг дг дг дг

Ре

Гд2Т | 1 д дг2 г дг

:дТ_ дг

+ ф; (35)

уравнение для вихря

д_ дг

г дг

- граничные условия

т\

дг

1 дц7 г дг

Т\ =1,

¡1=0

- О)

д2ц/

г=1

дг2

\г=\

г = 1

эг

= 0,

(37)

:=о

По результатам расчета получена эпюра скоростей расплава продукта в различных сечениях вблизи отверстия в матрице. Анализ показал, что при переходе расплава из канала с большим диаметром в меньший в его углах образуются застойные («мертвые») зоны с так называемыми циркуляционными вторичными течениями в виде вихрей (или в упрощенном виде - обратных токов). Однако это не приводит к существенным пульсациям производительности формующего инструмента и не влияет на стабильность работы экструдера в целом.

Разработанные модели позволяют с достаточной точностью (±14 %) рассчитать значения температуры (давления) и средней скорости расплава экструдата по длине зоны дозирования, в предматричной зоне и на выходе из матрицы и в дальнейшем использовать созданный математический комплекс процесса экструзии пищевых продуктов при разработке и проектировании экструдеров нового поколения.

В пятой главе проведены исследования по комплексной оценке качества экструдированных продуктов функционального назначения. Для более полного представления о биохимических процессах, происходящих при экструзии, была рассмотрена структура рецептурной смеси из ЧДХ с добавкой СППП и экструдата при помощи растрового электронного микроскопа. Установлено, что при экструзии модельной среды основными являются коллоидные процессы, связанные с удалением и перераспределением воды, и изменение структуры экструдата под влиянием физических воздействий.

С целью моделирования новых экструдированных продуктов (хрустящих хлебных, зерновых, картофельных палочек) с про-

граммируемыми свойствами и высокой пищевой ценностью на основе крах мал содержаще го сырья с использованием ценных пищевых добавок анализировали их по комплексу органолептических и физико-химических показателей качества. Установлено, что зке-трудаты имеют потребительские и физико-химические свойства, а также гигиенические показатели безопасности, соответствующие нормам, предъявляемым к традиционным сухим завтракам.

Одно из основных требований к пищевым продуктам, помимо высоких потребительских свойств, — это сбалансированность их состава и биологическая ценность.

Критерием для расчета биологической ценности является аминокислотный состав. Количественное содержание аминокислот в зкструдированных палочках исследовали методом ионообменной хроматографии. Сделан вывод, что их количество заметно превышает содержание в основном сырье вследствие обогащения белковыми веществами рецептурных добавок.

Анализ аминокислотной сбалансированности и биологической ценности продуктов проводили по следующим показателям: коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) и биологическая ценность (ВЦ) пищевого белка (рис. 20),

а б в

Ш - КРАС, %; т - БЦ, %

Рис. 20, Сравнительная характеристика биологической ценности и КРАС зерновых (а), хлебных (б) и картофельных (в) палочек

Методом тонкослойной ионообменной хроматографии изучен качественный и количественный углеводный состав экстру-датоя, который является рационально сбалансированным.

Таким образом, полученные экетрудированные изделия обладают достаточно высокой 'энергетической, пищевой и биологической ценностью, отличаются хорошими потреби гельеки-

ми свойствами, сбалансированностью состава и могут быть рекомендованы в повседневном питании, особенно для детей школьного возраста.

В шестой главе для моделирования предлагаемых технических решений приведена разработанная на основании структурно-параметрического синтеза система автоматизированного проектирования (САПР) наиболее важного элемента экструдера -шнекового рабочего органа, позволяющая рассчитать оптимальные технологические и конструктивные параметры оборудования при условии получения качественного продукта и минимизации удельных энергозатрат с соблюдением прочностных характеристик материала шнека.

В качестве параметров эффекта были выбраны: КПД ц и производительность экструдера (9 - первый и второй основные параметры; мощность сил полезного сопротивления шнека Ы, нагрузка на рабочие органы экструдера Я., зависящая от максимального давления продукта в предматричной зоне, и энергоемкость процесса экструзии Э— вспомогательные параметры.

Оптимизация экструдера проводится по максимальному значению КПД ;/, поскольку этот параметр является «сверткой» наибольшего числа выбранного комплекса параметров эффекта, которые выступают в виде ограничений оптимальной области.

Программа «Шнек_САПР» реализована в виде мастера построения оптимальных областей параметров шнека и анализа спроектированной конструкции (рис. 21) по основным прочностным характеристикам.

На основе выполненных научных разработок были предложены перспективные решения конструктивных элементов экс-трудеров - корпуса, шнека и матрицы, обеспечивающие интенсификацию процесса, стабилизацию режимов обработки различного биосырья и, в конечном итоге, получение готовых к употреблению высококачественных продуктов питания.

Так, двухшнековый экструдер (Пат. РФ № 2172246) позволяет стабилизировать давление, а следовательно, и температуру продукта в предматричной зоне за счет организации перетока из нее расплава экструдата через цилиндрический канал в предыдущие технологические зоны экструдера (рис. 22).

Ш."* нарезки 1*Ф.0Т6 м Тьпвцый ецгтт ЦШЗМ '.-С|К>.: 1«

: I '."::!■' ■ ; .1П .1 и ЭОЧО II 111:; 1.1:: .1 ч: II и -1 ; и

ШИ1 1:1 II ] |111 III I ,-ц наружны!! Л .1II -111|| Ч ц ,1 ;| '| || :I ' I II

Дппия филлеры МО'ГМЦЫ №-0.041 1+

"¡И : 1.1-1. ¿НУНЦИЙ '

Рис. 21. Трехмерное изображение оптимальной конструкции шпека и список полученных оптимальных параметров

тона дозирования

предчдтричиая юна

юн загрт

Рис. 22. Шазрез рабочей камеры двух ш исковою экстру дер а: 1 - шнеки; 2- корпус; 3- разделительные гребни; 4 цилиндрический канал; | - выходное отверстие цилиндрическою канала; б - шток; 7■ пружина; $ - механизм регулирования сжатия пружины

Разработанная конструкция формующего устройства экс-трудера (Пат. РФ .V» 2185286} обеспечивает стабилизацию давления продукта в пред матричной зоне при изменении технодогичс-

с к их параметров процесса за счет «автоматического» варьирования проШднтз сечения формующих каналов (рис. 23).

17 - внутренний конус

Рис. 23. Формующее устройство экстру дера: I - рабочая камера; 2 -обтекатель; 3 - дорн; 4- матрица; 5 - гтружины; 6 - диск; 7- вал; выступы;

9 - каналы; 10 - упоры; 11 - отверстия: 12 - центральное отверстие;

13 - отверстие сложной формы; 14 - диаметральные кольцевые пазы; 15 — упорные шайбы; 16 — прокладка; 18 - направляющие; 19 — овальные отверстия; 20- пазы; 21 - штуцер; 22 - кольцевой паз

Пределы регулирования проходною сечения формующих каналов определяются производительностью экстру дера, геометрическими размерами матрицы и реологическими свойствами сырья.

Более высокий крутящий момент вращающейся гильзы экструдера (Пат. РФ № 2205105) а совокупности с вращающимся шнеком дает возможность переработки высоковязких многокомпонентных смесей. Гильза и шнек имеют сложную конфигурацию (рис. 24), обеспечивающую оптимальный температурный режим, что позволяет эффективно и качественно осуществлять процесс экструзии термопластичных материалов.

В седьмой главе приведены разработанные технологическая линия с рациональной компоновкой оборудования, способы производства функциональных изделий и автоматического управления работой экструдера.

В предлагаемой (рис. 25) линии производства экструдатов заданной пищевой ценности (Пат. РФ № 2302337) были реализованы концептуальные положения по эффективному ресурсосбережению.

Рис. 24. Экструдер лля термопластичных материалов: 1 корпус; 2 - гильза; 3 - шнек; 4 - формующая матрица; .5 - дополнительный привод; 6 - ведущая шестерня; 7 - подшипники качения; 8 - обойма; 9 - шестерни-сателлиты; УО-диск; //-подшипниковый узел; 12- загрузочный патрубок; 13- выступ

Рис. 25. Линия производства экстру дированных продуктов: 1 - бункеры; 2- дозаторы;.?, 6,22 - транспортеры; 4 — смеситель; 5 - устройство для гидротермической обработки сырья; 7 - устройство для подвода пара;

8 - экструдер; 9-ИК-нагреватели; 10 — дегазатор-паросорбер; II-вибросито: 12- дражировочный аппарат; 13- сушилка; 14-парогенератор: 15- вентилятор; М - бункер-накопитель; 17-фасовочный автомат; 18-машина для у паковки;'/9- трубопровод; 20 - вакуум-насос: 21 - камера

Исходное сырье &

У / .

'-кг

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1. Сформулированы концептуальные принципы создания высокоэффективных экструзионных технологий, направленных на интенсификацию процесса и рациональное использование материальных и энергетических ресурсов, что достигается моделированием и оптимизацией перспективных конструкций одно-и двухшнековых экструдеров. Разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса экструзии крахмалсодержащего сырья с учетом его специфических свойств.

2. Определены стратегические направления по органичному использованию крахмалсодержащих продуктов совместно с нетрадиционными сырьевыми источниками. Предложены методологические подходы, позволяющие обосновать выбор и содержание рецептурных компонентов экструдируемого сырья: крошки из ЧДХ и СГ1ПП, гречихи с соей, картофельных хлопьев и СОМ.

3. Методом капиллярной вискозиметрии исследованы, реологические характеристики модельных пищевых смесей. Установлено, что расплав пищевой среды проявляет свойства вязкой псевдопластической жидкости, а реологическая модель течения при экструдировании может быть охарактеризована обобщенным степенным уравнением. Выявлены зависимости реологических (вязкостных) свойств исследуемой пищевой смеси от ее влажности и температуры, позволяющие регулировать протекание процесса экструдирования в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству продукта. Максимальные скорости деформации, при которых можно получить экструдат хорошего качества -10...20 с"1, что соответствует началу участка плавного перехода в область разрушенной структуры. Результаты реологических исследований были использованы при разработке математических моделей процесса экструзии.

4. Определены рациональные технологические режимы процесса, позволяющие достичь оптимального соотношения удельной производительности и качества экструдированных (картофельных, зерновых, хлебных) палочек. Представлены графические зависимости влияния процесса экструзии на его энергетическую эффективность и качество готового продукта в виде

инженерных номограмм. Получены следующие рациональные режимы процесса одношнековой экструзии: температура смеси перед матрицей - 433...453 К, угловая скорость вращения шнека -4,95...6,28 с'1, влажность - 12... 16 %, массовая доля добавки СППП - 3...5 % и СОМ - 15 %; двухшнековой экструзии: температура смеси в предматричной зоне - 433...443 К, угловая скорость вращения шнеков - 5,23...7,85 с"1, влажность смеси -13... 15 %, соотношение гречихи и сои -5:1.

5. Изучены основные закономерности тепло- и массообме-на в процессе экструзии функциональных продуктов: влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на физику исследуемого процесса и качество полученных экструдатов. Установлены зависимости термодинамических характеристик - давления и температуры продукта в предматричной зоне одно- и двухшнекового экструдеров, а также коэффициента вспучивания экструдата от параметров исследуемого процесса, что дало возможность разработать научно обоснованные режимы горячей экструзии и создать качественные полифункциональные продукты питания сбалансированного состава. При этом удельные расходы электроэнергии на проведение процесса находились в пределах 0,17.. .0,22 кВт-ч/кг.

Приведены аналитические выражения, позволяющие рассчитать амплитуды пульсаций температуры и давления экструдата; предложены оригинальные концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса, формирующие стратегию рационального производства высококачественных продуктов питания, реализованные в разработанных конструкциях экструдеров.

6. Создан математический комплекс процесса экструзии, включающий математические модели течения вязких пищевых сред в формующих каналах матрицы, предматричной и дозирующей зонах рабочей камеры экструдера, позволяющий с достаточной точностью (±14 %) рассчитать поля скоростей и давлений (температур) расплава продукта.

7. Изучено влияние основных режимных параметров на механизм формирования микроструктуры экструдатов с использованием сканирующей электронной микроскопии, по анализу которых были сделаны предположения о характере происходящих при экструзионной обработке процессов.

8. Разработаны рациональные способы производства новых экструдированных продуктов с программируемыми свойствами на основе крахмалсодержащего сырья с использованием ценных пищевых добавок; исследованы показатели качества экструдированных палочек с оценкой их потребительских данных. Полученные изделия обладают высокой биологической, пищевой и энергетической ценностью (зерновые - 1544,2 кДж/100 г, хлебные -1412,0 кДж/100 г и картофельные палочки - 1514,1 кДж/100 г), хорошими потребительскими свойствами, отличительной особенностью которых является наличие в составе большего содержания белка по сравнению с исходным основным сырьем, в том числе незаменимых аминокислот, и ряда важных для успешного функционирования организма человека минеральных веществ, таких, как калий, фосфор, железо. За счет потребления 100 г хрустящих хлебных палочек можно удовлетворить суточную потребность в белке на 11,2 %, углеводах - 16,8 %, пищевых волокнах - 5,9 %, железе -23,6 % и витаминах в среднем на 11 %; зерновых палочек - в белке на 29,7 %, углеводах - 12,6 %, минеральных веществах - 7,6 %, а хрустящих картофельных палочек - в белке на 16,0 %, углеводах -16,5 %, минеральных веществах - 15,7 % и витамине Сна 179,3 %.

9. Предложена методология расчета с системой автоматизированного проектирования перспективного экструзионного оборудования для осуществления новых способов производства с высокой степенью эффективности.

10. Разработаны оригинальные конструкции одно- и мно-гошнековых экструдеров и способы автоматического управления процессом для его интенсификации, стабилизации режимов обработки различного биосырья и, в конечном итоге, получения готовых к употреблению высококачественных продуктов питания. Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых конструкторских решений составит в ценах 2007 г. - 450000 р./год.

11. Проведена промышленная апробация полученных результатов с их технико-экономической оценкой. Проданы лицензии на патенты РФ № 2172246, 2118257. Имеется акт от 26.01.2005 г. о внедрении экспериментального двухшнекового экструдера (патент РФ № 2172246) в технологическую схему производства подсолнечного масла методом прессования

на предприятии ОАО «Подсолнечник» (г. Уварово, Тамбовская обл.). Объем экономического эффекта от внедрения экструдера в производство за четыре года эксплуатации (2001-2004 гг.) составил 2,6 млн р.

Проведены производственные испытания способов получения экструдированных палочек на ОАО «Лиски - Хлеб» (г. Лиски, Воронежская обл.), ОАО «Грязинский пищевой комбинат» (г. Грязи, Липецкая обл.), ОАО «ЮНАЙТЕД БЕЙКЕРС-Псков» (г. Псков), которые подтвердили рациональные технологические параметры переработки модельных пищевых сред. Предлагаемые способы рекомендуются для внедрения на пищевых предприятиях, производящих экструдированные продукты питания.

Условные обозначения

а - коэффициент теплообмена, определяющий относительную долю подводимой извне (или отводимой) энергии по сравнению с энергией, диссипируемой вследствие вязкого трения; В, - безразмерный градиент давлений; ср -удельная теплоемкость расплава продукта, Дж/(кг-К); О - диаметр шнека, м; е - осевая ширина витков шнека, м; /2 - квадратичный инвариант девиатора тензора скоростей деформаций; / - число заходов шнека; кг - коэффициент сопротивления формующей головки, м3; £ - длина шнека, м; /3, /д, /сж - длины зон загрузки (питания), дозирования и сжатия, м; т ~ индекс течения; п - частота вращения шнека, об/с; АР - перепад давления, Па; 0 - объемная производительность, м3/с; 5, Н - ширина и высота (глубина) канала шнека, м; Гл, Тх, Т0 - температуры корпуса, шнека и продукта (начальная), К; Г2 - температура шнека и стенки корпуса, К; * - шаг шнека, м; V,, - окружная скорость, м/с; уи ~ координата сечения, в котором напряжения сдвига равны нулю, м; Э! - безразмерный критерий,

ф - дассипа-

тивная функция, определяющая потери энергии на трение; /? - температурный коэффициент вязкости, 1/К; 6 - радиальный зазор между наружным диаметром шнека и корпусом, м; г/ - эффективная вязкость

продукта, Па-с; т]0 - значение эффективной вязкости при /2/2 = 1, Па-с; Л„, - коэффициент теплопроводности продукта, Вт/мтрад; Я0, Хоц - безразмерные координаты сечений с нулевым напряжением сдвига соответственно в поступательном и циркуляционном течениях;

р, рт - плотность расплава продукта, кг/м3; 9Х,9У,9: - компоненты

скорости движения расплава продукта в канале экструдера, м/с; ц> -угол подъема винтового канала, град; % - отношение градиентов давлений, действующих в циркуляционном течении; - эмпирический коэффициент, имеющий порядок и размерность коэффициента вязкости, но учитывающий также адгезионные свойства продукта; %0 - безразмерная координата с нулевым напряжением сдвига, Хо-Уо/Н* Ее = Уо/(Тас1П) - число Эккерта; Ей = -АР/{ртУ,?) - число Эйлера; Ре = ртстУ0Н/Лт - число Пекле; Яе = У„Нрт/г]п - критерий Рей-

г2

нольдса; ц/ =—-, Т= — , г]=---

R; _ _ у/ - coR, - Т _ г, &1р 9 Rp 90 Т„ п0

безразмерные величины; А = В, (l - х„ \т + О''"' S/H i

Мх =т]~кАф1рср ; ~к = \ + 2ас; А, =(nD)wln\t-ie)l HVm+ e/£,/m]ictgp; с = 0,5(7), + Т„ -2T0)i о - начальный; э - эквивалентный; m - продукт.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Учебники и учебное пособие

1. Процессы и аппараты пищевых производств: учеб. для вузов: в 2 кн. /А.Н. Остриков, Ю.В. Красовицкий, A.A. Шевцов [и др.]; под ред. А.Н. Острикова. - Кн. I. - СПб.: ГИОРД, 2007. - 704 с. - (гриф Минобрнауки).

2. Остриков, А.Н. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств: учеб. для вузов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов. -СПб.: ГИОРД, 2003. - 352 с. - (гриф УМО).

3. Технология экструзионных продуктов: учеб. пособие / А.Н. Остриков, Г.О. Магомедов, Н.М. Дерканосова [и др.]. - СПб.: «Проспект Науки», 2007. - 202 с. - (гриф УМО).

Монография

4. Остриков, А.Н. Экструзия в пищевых технологиях / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин. - СПб.: ГИОРД, 2004.-288 с.

Обзорная информация

5. Современное состояние и основные направления совершенствования экструдеров / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, В.Н. Василенко, К.В. Платов.-М., 2004.-41 с.-(Информ. обзор. Вып. 1).

Патенты на изобретения и свидетельство РОСПАТЕНТА

6. Пат. 2118257 РФ, МКИ6 В 29 С 47/38, В 29 С 47/66. Экструдер для переработки термопластичных материалов / Остриков А.Н., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 97117284/25; заявл. 23.10.1997; опубл. 27.08.1998, Бюл. № 24.

7. Пат. 2118258 РФ, МКИ6 В 29 С 47/64, В 29 С 47/38. Экструдер / Остриков А.Н., Данченков A.A., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 97117285/25; заявл. 23.10.1997; опубл. 27.08.1998, Бюл. № 24.

8. Пат. 2130831 РФ, МКИ6 В 29 С 47/92. Способ автоматического управления экструдером / Остриков А.Н., Шевцов A.A., Данченков A.A., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад.-№97120769/25; заявл. 15.12.1997; опубл. 27.05.1999, Бюл. № 15.

9. Пат. 2142361 РФ, МКИ6 В 29 С 47/12. Головка экструдера с регулируемым профилем формующего канала / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Ненахов Р.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 98118397/12; заявл. 08.10.1998; опубл. 10.12.1999, Бюл. № 34.

10. Пат. 2161556 РФ, МКИ7 В 29 С 47/12, 47/16, 47/22. Экструдер для производства профильных изделий с регулируемым сечением формующего канала / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Ненахов Р.В., Рудо-меткин A.C.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№99114877/12; заявл. 09.07.1999; опубл. 10.01.2001, Бюл. № 1.

11. Пат. 2168413 РФ, МПК7 В 29 С 47/92. Способ автоматического управления экструдером / Остриков А.Н., Шевцов A.A., Рудометкин A.C., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2000116487/12; заявл. 22.06.2000; опубл. 10.06.2001, Бюл. № 16.

12. Пат. 2172246 РФ, МПК7 В 29 С 47/40, 47/74. Двухшнековый экструдер (варианты) / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Рудометкин A.C.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2000102509/12; заявл. 01.02.2000; опубл. 20.08.2001, Бюл. № 23.

13. Пат. 2177702 РФ, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 С 47/38. Экструдер для переработки пищевых продуктов / Остриков А.Н., Рудометкин A.C., Абрамов О.В., Василенко В.Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. - № 2000131809/12; заявл. 18.12.2000; опубл. 10.01.2002, Бюл. № 1.

14. Пат. 2178738 РФ, МПК7 В 29 С 47/92, А 23 Р 1/12. Способ автоматического управления экструдером / Остриков А.Н., Шевцов A.A., Ненахов Р.В., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2000115141/13; заявл. 09.06.2000; опубл. 27.01.2002, Бюл. № 3.

15. Пат. 2179111 РФ, МПК7 В 29 С 47/38. Экструдер / Остри-ков А.Н., Рудометкин A.C., Абрамов О.В., Василенко В.Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2001103218/12; за-явл. 05.02.2001; опубл. 10.02.2002, Бюл. № 4.

16. Пат. 2185286 РФ, МПК7 В 29 С 47/22, 47/12. Формующее устройство экструдера / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Рудометкин A.C., Попов A.C.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2001128917/12; заявл. 26.10.2001; опубл. 20.07.2002, Бюл. № 20.

17. Пат. 2205105 РФ, МПК7 В 29 С 47/38,47/42. Экструдер для переработки термопластичных материалов / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Рудометкин A.C., Василенко В.Н., Попов A.C.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2002120227/12; заявл. 25.07.2002; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15.

18. Пат. 2227782 РФ, МПК7 В 29 С 47/38, А 23 Р 1/12. Шнековый экструдер / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Платов К.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - .Ys 2003107515/12; заявл. 18.03.2003; опубл. 27.04.2004, Бюл. № 12.

19. Пат. 2241598 РФ, МПК7 В 29 С 47/12, 47/20. Экструдер для переработки термопластичных материалов (варианты) / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Василенко В.Н., Попов A.C.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2003122377/12; заявл. 17.07.2003; опубл. 10.12.2004, Бюл. № 34.

20. Пат. 2258373 РФ, МПК7 А 21 D 13/00, А 23 Р 1/12. Способ производства экструдированных зерновых палочек / Остриков А.Н., Василенко В.Н., Рудометкин A.C., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2004109744/13; заявл. 30.03.2004; опубл. 20.08.2005, Бюл. № 23.

21. Пат. 2259146 РФ, МПК7 А 23 L 1/216, А 21 D 13/00. Способ производства экструдированных картофельных палочек / Остриков А.Н., Василенко В.Н., Абрамов О.В., Ненахов Р.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2004108561/13; заявл. 22.03.2004; опубл. 27.08.2005, Бюл. № 24.

22. Пат. 2262855 РФ, МПК7 А 21 D 13/00, А 23 Р 1/12. Способ производства хрустящих хлебных палочек / Остриков А.Н., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2004106393/13; заявл. 04.03.2004; опубл. 27.10.2005, Бюл. № 30.

23. Пат. 2262856 РФ, МПК7 А 21 D 13/00, А 23 Р 1/12. Способ производства экструдированных гороховых палочек / Остриков А.Н., Василенко В.Н., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. - № 2004106824/13; заявл. 09.03.2004; опубл. 27.10.2005, Бюл. №30.

24. Пат. 2277363 РФ, МПК7 А 23 Р 1/12, А 21 С 9/06, В 29 С 47/78. Шнековый экструдер для производства продуктов с начинкой / Остряков А.Н., Абрамов О.В., Соколов И.Ю.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2005101155/13; заявл. 19.01.2005; опубл. 10.06.2006, Бюл. № 16.

25. Пат. 2302337 РФ, МПК7 В 29 В 9/06, В 29 С 47/00, А 23 Р 1/12. Линия производства экструдированных продуктов / Остряков А.Н., Василенко В.Н., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2006100126/12; заявл. 10.01.2006; опубл. 10.07.2007, Бюл. № 19.

26. Свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы дня ЭВМ № 2008611815. Система автоматизированного проектирования шнековых рабочих органов экструдеров / Остриков А.Н., Абрамов О.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2008610772; заявл. 27.02.2008; зарегистр. 10.04.2008.

Статьи

27. Абрамов, О.В. Оптимизация процесса производства хрустящих хлебных палочек методом экструзии / О.В. Абрамов // Вестник Воронеж. гос. технол. акад. - 1998. -№ 3. - С. 72-76.

28. Остриков, А.Н. Математическая модель процесса экструзии при неизотермическом течении вязкой среды в одношнековых экстру-дерах / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Изв. вузов. Пищ. технология. -1999. -№ 1.-С. 49-52.

29. Остриков, А.Н. Определение качественных показателей хлебных палочек, полученных методом экструзии / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999. - № 5. - С. 48-50.

30. Остриков, А.Н. Определение качества хлебных палочек, полученных методом экструзии / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Хлебопечение России. - 2000. - № 3. - С. 25-26.

31. Остриков, А.Н. Кинетика экструзионного процесса получения хрустящих хлебных палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудо-меткин // Изв. вузов. Пищ. технология. - 2001. - № 2-3. - С. 50-53.

32. Рудометкин, A.C. Исследование реологических свойств смеси зерна гречихи и сои как объекта экструзии / A.C. Рудометкин, А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. -№ 12.-С. 32-34.

33. Математическая модель процесса экструзии при неизотермическом течении вязкой пищевой среды / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, В.Н. Василенко // Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. XV Междунар. науч. конф. Т. 3. Секция 3 / под общ. ред. B.C. Балакирева. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. - С. 59-63.

34. Экструзионное оборудование нового поколения для переработки термолабильных пищевых продуктов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, В.Н. Василенко // Техника машиностроения. -2002,-№4.-С. 90-93.

35. Математическая модель течения вязкой жидкости в предмат-ричной зоне двухшнекового экструдера / А.Д. Чернышов, А.Н. Остриков, A.C. Рудометкин, О.В. Абрамов // Вестник РАСХН. -2002. -№ 5. -С. 14-17.

36. Остриков, А.Н. Комплексная оценка качества экструдирован-ных палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин // Хранение и переработка сельхозсырья. -2003. -№ 8. - С. 150-153.

37. Разработка экструдеров с регулируемой величиной давления / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, К.В. Платов // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - С. 50-54. - (Спецвыпуск).

38. Производство экструдированных продуктов с белковыми добавками / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, К.В. Платов, A.C. Попов // Пищевая промышленность. - 2003. - № 11. - С. 32-33.

39. Остриков, А.Н. Математическое моделирование процесса экструзии вязкой пищевой среды / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин // Доклады РАСХН. - 2004. - № 1. - С. 54-57.

40. Перспективные конструкции формующих устройств экструдера / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, A.C. Попов // Проблемы пищевой инженерии и ресурсосбережения в современных условиях: междунар. сб. науч. тр. / под ред. проф. А.Г. Сабурова. -СПб.: СПбГУНиПТ, 2004.-С. 182-186.

41. Остриков, А.Н. Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации / А.Н. Остриков, Ю.М. Плак-син, О.В. Абрамов // Технологии живых систем: Раздел 04. Высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации: материалы отчет, науч.-техн. конф. - М.: Изд-во МГУПП, 2004. -С. 42-48.

42. Остриков, А.Н. Исследование процесса движения расплава пищевой среды в винтовом канале дозирующей зоны экструдера / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Вестник Белгород, ун-та потребительской кооперации. - 2004. - № 4. - С. 225-233.

43. Влияние технологических параметров процесса экструзии на коэффициент вспучивания зерновых палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, A.C. Попов // Доклады РАСХН. - 2005. - № 2. -С. 53-55.

44. Абрамов, O.B. Исследование процесса экструзии хрустящих хлебных палочек / О.В. Абрамов // Хранение и переработка сельхозсы-рья. - 2005. - № 4. - С. 54-58.

45. Абрамов, О.В. Комплексное исследование экструзионного процесса получения хрустящих картофельных палочек / О.В. Абрамов, Р.В. Ненахов // Вестник РАСХН. - 2005. - № 3. - С. 84-86.

46. Остриков, А.Н. Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко, О.В. Абрамов // Воронежский агровестник. - 2005. -№ 3. - С. 27-30.

47. Разработка перспективных конструкций экструдеров для производства комбинированных продуктов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, И.Ю. Соколов, A.C. Попов // Техника машиностроения. - 2006. - № 1. -С. 42-45.

48. Абрамов, О.В. Экструдированные хрустящие палочки с различными добавками / О.В. Абрамов // Изв. вузов. Пищ. технология. -2006. -№ 1,- С. 66-68.

49. Остриков, А.Н. Зерновые экструдированные палочки: свойства, моделирование и технология / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов П Вестник Тамбов, гос. техн. ун-та. - 2006. - Т. 12, № 4А. - С. 999-1006.

50. Абрамов, О.В. Исследование основных закономерностей процесса экструзии при производстве комбинированных продуктов питания / О.В. Абрамов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. -№ 6. - С. 69-72.

Summary

The presented dissertation is devoted to scientific maintenance of process extrusion of modelling environments on the base of starch-containing raw material with use of valuable food additives, development of the scientifically-proved recommendations on its perfection with modelling highly effective technologies of manufacture of the functional products with programmed properties and creation of perspective designs of extruders.

The summary of work - results of complex theoretical, experimental and industrial researches of process extrusion modelling food mixes. In work conceptual principles of creation highly effective extrusion the technologies directed on an intensification of process, the savings and rational use material and power resources are formulated.

The basic laws beat- and mass exchange during single- and twin-screw of extrusion products of certain composition are revealed; the analytical expressions, allowing to calculate amplitudes of pulsations of temperature and pressure extrudate are resulted; original conceptual approaches on stabilization of the basic thermodynamic parameters of process are offered. Mathematical models of current of the viscous food environment in channels of extruders, allowing to calculate fields of speeds and pressure (temperatures) melt of product are created.

Influence of the base parameters of process on mechanism of formation of a microstructure extrudates is studied. Rational ways of manufacture new extrusion products are developed; their parameters of quality with an estimation of consumer properties are investigated.

The methodology of calculation with system of the automated designing perspective extrusion the equipment is offered. Original designs of single-and twin-screw of extruders and ways of automatic control by process for its intensification are developed, industrial approbation of the received results with their technical and economic estimation is lead.

г

Подписано в печать 01.12.2008. Формат 60x84 '/|6. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 120 экз. Заказ

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА») Отдел оперативной полиграфии Адрес академии и отдела оперативной полиграфии 394000, Воронеж, пр. Революции, 19

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Анализ современного состояния теории, техники и технологии производства экструдированных продуктов.

1.1. Основы теории и краткий обзор техники и технологии процесса экструзии.

1.2. Основные компоненты экструдируемого сырья и их свойства.

1.3. Реологические уравнения и характеристики пластических материалов.

1.4. Анализ существующих математических моделей экструдеров. Основные уравнения движения и теплообмена неньютоновских жидкостей.

1.5. Новые перспективные способы получения экструдированных продуктов.

1.6. Анализ обзора литературы, научная концепция и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Системная оценка исходного пищевого сырья и рецептурных добавок как объектов исследования.

2.1. Материалы и методы исследований.

2.1.1. Сырье и методы его исследования.

2.1.2. Методы анализа экструдатов.

2.2. Обоснование выбора рецептурных компонентов модельной смеси.

2.3. Исследование реологических характеристик модельных пищевых сред.

ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования процесса экструзии пищевых продуктов.

3.1. Экспериментальные экструдеры и методика проведения опытов.

3.2. Основные закономерности экструзионного процесса переработки модельных пищевых смесей.

ГЛАВА 4. Математическое моделирование процесса экструзии.

4.1. Математическая модель неизотермического течения аномально-вязкой среды в зоне дозирования одношнекового экструдера.

4.1.1. Постановка задачи.

4.1.2. Математическая модель движения и теплообмена вязкой пищевой среды в дозирующей зоне экструдера.

4.1.3. Численная схема решения задачи.

4.2. Математическая модель процесса экструзии при течении вязкой среды в предматричной зоне экструдера.

4.2.1. Постановка задачи.

4.2.2. Математическая модель движения вязкой жидкости в предматричной зоне экструдера.

4.2.3. Инженерная методика расчета предматричной зоны экструдера.

4.3. Математическая модель неизотермического течения вязкой жидкости в формующих каналах матрицы.

4.3.1. Постановка задачи и математическая модель процесса.

4.3.2. Сеточная модель предматричной зоны экструдера для расчета течения вязкой жидкости вблизи формующего отверстия матрицы.

4.3.3. Применение математической модели течения вязкой среды при анализе процессов в матрице экструдера.

4.3.4. Алгоритм реализации модели течения расплава экструдата в матрице.

ГЛАВА 5. Комплексная оценка качества экструдированных пищевых продуктов функционального назначения.

5.1. Электронно-микроскопические исследования изменения структуры компонентов рецептурной смеси ЧДХ с добавкой СППП при экструзии.

5.2. Исследование показателей качества экструдированных хрустящих палочек с различными добавками.

5.3. Определение биологической ценности экструдатов.

5.4. Анализ качественного и количественного состава углеводов методом тонкослойной ионообменной хроматографии.

5.5. Анализ пищевой ценности разработанных экструдированных продуктов.

ГЛАВА 6. Разработка перспективных конструкций экструдеров.

6.1. Система автоматизированного проектирования шнековых рабочих органов экструдеров.

6.2. Многомодульный экструдер.

6.3. Экструдер с вращающимся корпусом.

6.4. Усовершенствованный корпус экструдера.

6.5. Корпус двухшнекового экструдера.

6.6. Шнек экструдера с турбулизирующими штифтами.

6.7. Шнек экструдера со сменными насадками.

6.8. Шнековый экструдер с цилиндроконическим наконечником.

6.9. Экструдер со ступенчатой сложной конфигурацией шнека и вращающейся противоположно гильзой.

6.10. Матрица экструдера с профилирующей пластиной.

6.11. Матрица экструдера с профилирующими пластинами.

6.12. Шнековый экструдер для производства продуктов с начинкой.

6.13. Формующее устройство экструдера с вращающимся дорном.

ГЛАВА 7. Разработка технологической линии, способов производства продуктов функционального назначения и автоматического управления процессом экструзии.

7.1. Линия производства экструдированных продуктов.

7.2. Способ производства хрустящих хлебных палочек.

7.3. Способ производства гороховых палочек.

7.4. Способ производства картофельных палочек.

7.5. Способ производства зерновых палочек.

7.6. Способ автоматического управления работой экструдера.

7.7. Способ автоматического управления работой экструдера с вакуум-камерой.

7.8. Способ автоматического управления работой экструдера с регулируемым сечением выходного канала матрицы.

В соответствии с «Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации» стратегическими являются ресурсосберегающие технологии. В перечне критических технологий РФ важное место принадлежит производству и переработке сельскохозяйственного сырья, что связано с продовольственной безопасностью России.

Одно из основных приоритетных направлений реализации «Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации» в пищевой промышленности — разработка перспективных технологий и оборудования для производства продуктов питания функционально-направленного и пролонгированного действия, а также улучшение качества продукции, расширение ассортимента и обеспечение эффективности ее производства.

Для РФ вопросы снабжения населения качественной сбалансированной по пищевой ценности продукцией актуальны, поскольку значительная часть населения страны испытывает дефицит белков, многих витаминов, минеральных веществ и других биологически активных соединений, крайне необходимых для жизнедеятельности человека.

Проблему стабильного обеспечения граждан Российской Федерации высококачественными, биологически полноценными, экологически безопасными продуктами питания, содержащими ряд необходимых компонентов, а также конкурентоспособными в условиях рыночных отношений, можно решить, развивая производственный потенциал пищевых и перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса на основе научно-технических достижений.

На современном этапе развития пищевой промышленности большое внимание уделяется углубленной переработке сельскохозяйственных материалов в целях повышения переваримости и усвояемости питательных веществ, что способствует получению готовых к употреблению продуктов с программируемыми свойствами, высокой пищевой ценности и энергонасыщенности. Таким образом, одно из основных направлений развития пищевой отрасли — интенсификация технологических процессов, в том числе изменение физико-химических свойств природных сырьевых материалов при воздействии на них различными методами [4, 25, 28, 69, 75, 225, 240, 253, 257].

Так, в настоящее время находит широкое применение перспективный способ — экструзия, обеспечивающий интенсификацию и углубленную обработку крахмалсодержащего сырья при производстве продуктов питания [164, 202]. Уже сейчас на экструдерах перерабатывается до 12 % сырья и наблюдается тенденция к дальнейшему увеличению объема вырабатываемой продукции [31]. По информации фирмы Werner & Pfleiderer (Германия) в среднем экономия (сокращение энергии, производственных площадей, времени, общих затрат на производство) при использовании экструзионной технологии составляет по сравнению с традиционными способами производства 7 % [130].

Значительный вклад в развитие теории экструзии внесли такие зарубежные и отечественные ученые, как G. Schenkel, В.Н. Maddock, Е.С. Bernhardt, Z. Tadmor, J.M. McKelvey, J.F. Carley, R.A. Strub, R.S. Mallouk, C.H. Jepson, Ch.I. Chung, I.P. Melcion, P.B. Торнер, В.А. Силин, И.Э. Груздев, Г.М. Медведев, В.И. Янков, А.Н. Богатырев, В.П. Юрьев, А.И. Жушман, В.Г. Карпов, Л.П. Ковальская, В.П. Первадчук, В.А. Коваленок и многие другие.

Экструдирование крахмалсодержащего сырья - экологически безопасный, ресурсосберегающий и универсальный процесс, позволяющий получать хорошо усвояемые, термостерилизованные, с улучшенными вкусовыми свойствами пищевые продукты.

Экструзия - идеальный технологический процесс для обогащения продуктов белками, волокнами, витаминами, минеральными веществами и другими добавками. Выпуск разнообразных экструдированных изделий с их повышенным содержанием играет важную роль в профилактике многих заболеваний человека [25]. В странах с развитой пищевой промышленностью отмечен рост потребления экструдированных пищевых продуктов. В России с 1991 по 2005 год объем их производства также увеличился примерно на 20 %.

Практически любой продукт, который можно превратить в достаточно пластичную массу, подлежит экструдированию. Наиболее подходящим сырьем являются соевая мука, зерновые (кукурузная, рисовая и овсяная крупы, сорго), картофель, а также различные смеси белков и полисахаридов, включая вторичное сырье мясной, молочной и рыбной промышленности. Все это позволило при помощи экструзионной технологии создавать продукты с регулируемой пищевой, биологической и энергетической ценностью [202].

Интерес к переработке растительного сырья с помощью термопластической экструзии обусловлен двумя основными причинами, во-первых, большим объемом и разнообразием продукции, производимой с помощью этой технологии, и, во-вторых, экономическим эффектом, который дает производство экструдированных изделий.

Отличительными особенностями экструзионной техники являются совмещение нескольких технологических операций в одной машине: транспортирования, перемешивания, измельчения, варки, сдавливания и формования; возможность создания новых видов готовой продукции; увеличение скорости протекания химических реакций; высокая степень автоматизации и сокращение обслуживающего персонала.

Применение экструзионной технологии при производстве пищевых продуктов обеспечивает глубокие биохимические превращения питательных веществ - углеводов, клетчатки, белков, что способствует повышению их усвояемости и получению экструдатов хорошего качества.

Экструдирование широко применяется в макаронной, кондитерской, хлебопекарной, крахмалопаточной, пищеконцентратной, мясной, рыбной и комбикормовой отраслях промышленности. Ведущими зарубежными фирмами США (Wenger, Anderson, Sprout-Bauer и др.), ЕС (Werner & Pfleiderer, Weber, Walter (Германия), Clextral, Crezaux-Loire (Франция), Grondona Nimet,

Pagani (Италия), Biihler, Buss (Швейцария), Cincinnati (Австрия) и т. д.) и Японии (Toshibe и др.) на мировом рынке представлены более 1000 моделей экструдеров различных типов [11,34,61, 162, 182, 191, 240. .241].

Конструктивные особенности экструдеров и различные качественные характеристики используемого сырья позволяют в широких пределах комбинировать параметры процесса, что создает условия для целенаправленного изменения структуры и свойств готовых изделий — экструдатов.

Ассортимент пищевой продукции, вырабатываемой экструзионной технологией, включает более 400 наименований. Только в США производится и продается продуктов типа готовых завтраков на сумму свыше 2 млрд. долларов, причем их выпуск увеличивается ежегодно на 3 %. Потребление зерновых завтраков в США в 2005 г составляло около 5,6 кг на душу населения [31,61,206].

В настоящее время в Японии экструзия используется, в основном, в кормопроизводстве, где ежегодно изготавливают корма на сумму 700 млн. долларов США и 80 % из них - с помощью экструдеров. Остаются популярными в Японии гранулированные и текстурированные пищевые продукты из растительных белков - их годовое производство составляет 17 тыс. т, большинство из них мясозаменители и наполнители [34, 206]. Душевое потребление пищеконцентратной продукции в развитых странах Европы (Германия, Великобритания, Швейцария) составляет примерно от 3 до 7 кг в год, в РФ -в среднем 1,4 кг. По оценочным данным на 2004 г. внутреннее потребление сухих завтраков не менее 100 тыс. т./год, причем около 30 % из них импортируются [31, 56.57].

Менее 10 % жителей России включают в свой рацион данные продукты (в Москве и Санкт-Петербурге этот показатель несколько выше, но эта разница незначительна). В общем потреблении зерновых завтраков доля экстру-дированных — около 15 % [28, 61]. Сейчас основными покупателями экстру-дированных продуктов, полученных с помощью теплой и горячей экструзии, являются граждане в возрасте 10. 15 лет, в несколько меньшей степени — 16.34 лет.

Из приведенных данных следует, что экструзия достаточно прогрессивный способ получения качественных продуктов питания. Ее основные преимущества заключаются в гибкости технологических схем, высокой производительности и малых габаритах экструдеров, непрерывности процесса, низкой себестоимости продукции. Однако в России эта технология не нашла еще широкого развития и требует целого ряда комплексных мер для успешного освоения потребительского рынка пищевых продуктов. В первую очередь это связано с тем, что в перерабатывающих отраслях промышленности экструдирование является недостаточно изученным процессом. Исследования были направлены в основном на разработку технологии и оценку качества готовой продукции без реального внедрения их в производство; научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию экструдеров проведены в ограниченном количестве. Причиной этого является недостаточная технологическая база для разработки и создания универсальных экспериментальных установок, остро ощущается дефицит в квалифицированных научных кадрах, способных обеспечить реализацию требуемых технологических параметров экструзионного процесса.

Несмотря на высокие темпы роста производства экструдированных продуктов, уровень их потребления в Российской Федерации значительно отстает от уровня, достигнутого в развитых странах.

Большой удельный вес физически и морально устаревшего оборудования на предприятиях пищевой промышленности, несовершенство отдельных машин отражается на качестве выпускаемых изделий, создает дополнительные технологические затруднения при соблюдении режимов экструзионной обработки, вызывает необходимость введения вспомогательных операций для достижения требуемого качества готовой продукции, что, несомненно, приводит к ее удорожанию.

Необходима разработка новых экструдеров, обеспечивающих полную автоматизацию и механизацию технологических процессов, что позволит изготовить поточно-механизированные линии, обеспечивающие значительное повышение производительности труда, безотходную переработку исходных материалов и повышение качества экструдатов.

Актуальность работы. Обработка растительного сырья термопластической экструзией обеспечивает большой объем и разнообразие производимой продукции и высокий экономический эффект, обусловленный прежде всего тем, что один экструдер может заменить целый комплекс машин и механизмов, необходимых для производства продуктов. Его применение позволяет сделать процесс непрерывным, легко контролируемым, универсальным по видам перерабатываемых материалов и готовых изделий. Очевидно, что экструдированные продукты питания пользуются у населения все большим спросом. При этом актуальным является использование для их производства не только широко распространенного на территории РФ сырья (гречиха, картофель), но и нетрадиционных его видов в качестве ценной добавки, в частности различных овощных порошкообразных полуфабрикатов (например, свекольно-паточный порошкообразный полуфабрикат (СППП)), белковых обогатителей (соя, сухое обезжиренное молоко (СОМ)), что позволит получать новые продукты с уникальными наборами свойств, формы и структуры.

Для перерабатывающих отраслей пищевой промышленности актуальной задачей продолжает оставаться создание безотходной ресурсосберегающей технологии производства. Как один из путей ее решения — использование горячей экструзии при переработке хлебного брака, составляющего в среднем 100 тыс. т в год [100]. Разработанные способы утилизации этого вида сырья (панировка, переработка в мочку) не решают проблему его эффективного использования. Поэтому создание новых рецептур исходных смесей на основе крошки из черствого и деформированного хлеба (ЧДХ) с применением различных ценных пищевых добавок (например, С111111) и разработка новых более экономичных режимов экструзионного процесса является важным направлением в области совершенствования экструзионной технологии, расширения ассортимента и снижения себестоимости выпускаемой продукции. Целесообразным является изучение параметров горячей экструзии некондиционного хлеба при небольших скоростях вращения шнека, что позволяет сохранить питательные вещества из-за уменьшения механического воздействия на продукт.

Перспективным направлением развития экструзионной технологии является разработка новых рецептур модельных смесей с белковыми добавками (например, картофельных хлопьев с СОМ, гречихи с соей) с целью улучшения потребительских свойств, повышения биологической и пищевой ценности экструдатов.

Целесообразно для получения продуктов высокого качества соблюдение научно обоснованных рациональных параметров, обеспечивающих стабилизацию температурного режима, определяемого, в частности, величиной давления в предматричной зоне экструдера, а также проведением процесса экструзии на всех стадиях строго в соответствии с основными его закономерностями. Таким образом, выявление таких закономерностей для производства функциональных экструдированных продуктов сбалансированного состава (картофельных, зерновых, хлебных палочек) является актуальной задачей, имеющей важное теоретическое и прикладное значение.

Одна из серьезных проблем при моделировании высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов питания, обеспечивающих экономию материальных и энергетических ресурсов, состоит в стабилизации основных термодинамических параметров процесса - температуры и давления экструдата, непосредственно влияющих на его показатели качества. Кроме того, необходимо стремиться к разработке более универсального оборудования, позволяющего на базе одного экструдера получать весь спектр продуктов при минимальных затратах на переналадку и эксплуатацию.

В работе эти вопросы решаются посредством моделирования процессов течения вязкой пищевой среды в каналах экструдера, причем проблема интенсификации и ресурсосбережения процесса экструзии исследуемых пищевых смесей рассматривается в неразрывной связи с технологической задачей наиболее полного сохранения качества обрабатываемых продуктов. Выполненные комплексные теоретические и экспериментальные исследования направлены на разработку перспективных конструкций оборудования и способов осуществления высокоэффективных технологий производства функциональных экструдированных изделий сбалансированного состава.

Работа проводилась в рамках основных направлений научных исследований кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ГТАХПП) ВГТА, соответствующих плану госбюджетной НИР (№ государственной регистрации 0120. 0 603139) «Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов и аппаратов в химической и пищевой технологиях» на 2006-2010 гг.; в рамках НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» за 20032004 гг. (подпрограмма - Технологии живых систем) по теме «Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации» (№ государственной регистрации 01.2.00 306956); в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) «Разработка ресурсосберегающей технологии экструдированных продуктов питания функционального назначения с повышенной пищевой и биологической ценностью и оборудования для ее реализации» (№ 08-08-99002) и НИР в рамках тематического плана по заданию Министерства образования и науки РФ «Исследование закономерностей течения неньютоновских жидкостей в каналах различной геометрии» за 2006-2009 гг.

Научная концепция. Разработка и научное обеспечение подходов, принципов и методов интенсификации и создания высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов функционального назначения с соответствующим аппаратурным оформлением на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса совместно с физико-химическими и структурно-механическими характеристиками модельных объектов; разработка системы автоматизированного проектирования перспективного экструзионного оборудования нового поколения, обеспечивающего рациональное использование материальных и энергетических ресурсов.

Научные положения, выносимые на защиту:

- разработка комплекса проблемно-ориентированных методов анализа и принятия решений, включающего структуризацию процессов экструзион-ной обработки крахмалсодержащего сырья, построение моделей и обоснование рациональных параметров методами математического моделирования;

- определение принципов рационального выбора технологических режимов процесса, позволяющих достичь оптимального соотношения удельной производительности и качества экструдатов;

- обоснование принципов и методов интенсификации и создания высокоэффективных технологий производства функциональных экструдирован-ных продуктов сбалансированного состава;

- обоснование принципов ресурсосбережения, положенных в основу предлагаемых способов производства экструдатов; концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса для повышения его эффективности с оценкой показателей качества продуктов; разработка способов регулирования и управления экструзией;

- методологический подход к созданию системы автоматизированного проектирования оригинальных экструдеров нового поколения, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов.

Научная новизна. Разработаны концептуальные принципы создания высокоэффективных экструзионных технологий, направленных на интенсификацию процесса, сбережение и рациональное использование материальных и энергетических ресурсов, что достигается моделированием и опхимизацией перспективных конструкций одно- и двухшнековых экструде-ров нового поколения.

Сформулирована и экспериментально подтверждена реологическая модель экструдатов в ходе исследования реологических характеристик (вязкостных свойств) модельных пищевых сред с учетом особенностей близких режиму горячей экструзии.

Выявлены, сформулированы и описаны основные закономерности тепло- и массообмена в процессе одно- и двухшнековой экструзии продуктов заданного состава (влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на физику исследуемого процесса и качество полученных экструдатов); изучена возможность и обоснована необходимость применения небольших угловых скоростей вращения шнека (менее 10,47 с ) для сохранения термолабильных питательных веществ путем уменьшения механического воздействия на продукт.

Предложены оригинальные концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса, формирующие стратегию рационального производства качественных экструдированных продуктов питания; получены аналитические выражения, позволяющие рассчитать амплитуды пульсаций температуры и давления экструдата.

Предложен математический комплекс процесса экструзии вязких пищевых сред, включающий математические модели, описывающие изменение температуры (давления) и средней скорости расплава продукта по длине зоны дозирования, в предматричной зоне и формующих каналах матрицы экструдера.

Раскрыты механизмы формирования микроструктуры экструдатов, обусловленные коллоидными процессами, связанными с удалением и перераспределением воды и изменением структуры под влиянием физических воздействий.

Разработана система автоматизированного проектирования оригинальных конструкций экструдеров нового поколения, позволяющих решить проблему эффективного ресурсосбережения и интенсификации процесса.

Научная новизна предложенных технических решений подтверждена 20 патентами РФ и 1 свидетельством РОСПАТЕНТА о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования, результаты математического моделирования, а также анализ работы экструзионного оборудования позволили разработать методологические подходы к созданию высокоэффективных технологий получения функциональных экструдированных продуктов с соответствующим аппаратурным оформлением (Пат. РФ № 2258373, 2259146, 2262855, 2262856). Развиты положения по ресурсосбережению, которые реализованы в разработанной схеме линии производства экструдатов заданной пищевой ценности (Пат. РФ № 2302337).

Доказана перспективность получения из широко распространенного сырья, а также отходов пищевых производств высококачественных экструдированных палочек сбалансированного состава.

Определены и обоснованы рациональные технологические режимы горячей экструзии крахмалсодержащего сырья с различными ценными добавками (крошки из ЧДХ с СППП, картофельных хлопьев и СОМ, гречихи с соей) на основе сформулированных принципов ресурсосбережения, обеспечивающие сокращение продолжительности процесса, снижение удельных энергозатрат и повышение качества готовой продукции.

Получены новые экструдированные продукты функционального назначения — хрустящие хлебные, картофельные и зерновые палочки, обладающие хорошими потребительскими свойствами и высокой пищевой ценностью, которые могут быть рекомендованы, в частности, для детей школьного возраста.

Созданы методики инженерного расчета одно- и двухшнековых экструдеров, подтверждающие высокую эффективность предлагаемых технических решений.

Для реализации ресурсосберегающих экструзионных технологий разработаны перспективные конструкции корпуса (Пат. РФ № 2118257,

2172246, 2179111), шнека (Пат. РФ № 2118258, 2177702, 2205105, 2227782, 2241598) и формующего устройства экструдера (Пат. РФ № 2142361, 2161556, 2185286, 2277363), основанные на выявленных закономерностях исследуемого процесса.

Предложены способы автоматического управления экструдером с целью интенсификации процесса и получения экструдатов высокого качества (Пат. РФ № 2130831, 2168413, 2178738).

Проданы две лицензии на патенты РФ № 2118257, 2172246. Имеется акт от 26.01.2005 г. о внедрении экспериментального двухшнекового экструдера (Пат. РФ № 2172246) в технологическую схему производства подсолнечного масла методом прессования на предприятии ОАО «Подсолнечник». Объем экономического эффекта от внедрения экструдера в производство за четыре года эксплуатации (2001-2004 гг.) составил 2,6 млн р.

Достоверность научных разработок подтверждена результатами экспериментальных исследований в промышленных условиях (ОАО «ЮНАЙТЕД БЕЙКЕРС-Псков», ОАО «Грязинский пищевой комбинат», ОАО «Лиски -Хлеб», ОАО «Подсолнечник»).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на международных научных, научно-технических и научно-практических конференциях и симпозиумах: «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, 1997 г.); «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, Беларусь, 1998, 2005 гг.); «Проблемы здорового питания» (Орел, 1998 г.); посвященной 70-летию Калининградского государственного технического университета (Калининград, 2000 г.); «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2002 г.); «Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, 2002 г.); «Современные технологии переработки животноводческого сырья в обеспечении здорового питания: наука, образование и производство» (Воронеж, 2003 г.); «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2003 г.); «Прогрессивные технологии развития» (Тамбов, 2004 г.); «Глобальный научный потенциал» (Тамбов, 2005 г.); «Актуальные проблемы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции» (Краснодар, 2005 г.);

- всероссийских научных, научно-технических и научно-практических конференциях: «Теоретические и практические основы расчета термической обработки пищевых продуктов» (Москва, 1997 г.); «Интеграция науки, производства и образования: состояние и перспективы» (Юрга, 1999 г.); «Пищевая промышленность XXI век» (Тольятти, 2001 г.); «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа,

2003 г.); «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (Углич, 2003 г.); «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства» (Краснодар, 2005 г.); «Липатовские чтения» (Москва, 2005 г.);

- межрегиональной научно-практической конференции «Пищевая промышленность - 2000» (Казань, 1998 г.);

- отчетной научно-технической конференции «Высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации» (Москва,

2004 г.); отчетных научных конференциях ВГТА за 1996-2007 гг.;

- внутривузовских научных и научно-практических конференциях: аспирантов и соискателей ВГТА на иностранных языках «Актуальные проблемы научно-практических исследований и методологий» (Воронеж, 1996 г.); молодых ученых, аспирантов и студентов (Воронеж, 1998 г.).

Результаты работы демонстрировались на второй специализированной выставке «Фермер Черноземья» (Воронеж), шестой международной выставке «Агротехмаш - 2001» (Воронеж, октябрь 2001 г.), 13-й межрегиональной выставке «Продторг» (Воронеж, 27-29 марта 2002 г.), конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, МГУПП, октябрь 2003, 2004 гг.), выставке «Центрагромаш» (Воронеж), 17-й межрегиональной выставке «Продторг» (Воронеж, 22-24 октября 2003 г.), II Всероссийской выставке-ярмарке научно-исследовательских работ и инновационной деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Российской Федерации «ИННОВ-2005» (Новочеркасск, ЮРГТУ (НИИ), 19-21 мая, 2005 г.). Разработки участвовали в конкурсах инновационных проектов в рамках специализированных выставок (Воронеж, ЦНТИ, 31октября-2 ноября 2001 г., 27-29 марта 2002 г., 5-7 июня 2002 г., октябрь 2003 г.) и Воронежской Торгово-промышленной палаты (Воронеж, 2001 г.). Всего работа награждена 13 дипломами.

Автор работы признан лауреатом премии в области науки и образования администрации Воронежской области за 2001, 2002 и 2004 гг.

В диссертации отражены результаты многолетних теоретических и экспериментальных исследований автора в области создания и разработки новой ресурсосберегающей технологии и экструдеров с учетом применения рациональных технологических режимов, позволяющих стабилизировать основные термодинамические параметры процесса и обеспечивающих, тем самым, высокое качество готовой продукции, снижение материальных и энергетических затрат, защиту окружающей среды за счет использования экологически чистых эффективных принципов переработки сырья и исключения промышленных выбросов.

Автор искренне благодарен научному консультанту профессору А.Н. Острикову за оказанную помощь, консультации и ценные замечания, сделанные при выполнении диссертационной работы, а также признательность коллективам ОАО «Грязинский пищевой комбинат» (г. Грязи, Липецкая обл.), ОАО «Лиски - Хлеб» (г. Лиски, Воронежская обл.), ОАО «Подсолнечник» (г. Уварово, Тамбовская обл.), ОАО «ЮНАЙТЕД БЕЙКЕРС-Псков» (г. Псков), кафедр МАПП, ПАХПП ГОУВПО «ВГТА» и ГНУ НИИ ПП и СПТ за поддержку и эффективное сотрудничество.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Выполненные комплексные теоретические, экспериментальные и производственные исследования процесса экструзии модельных пищевых смесей (некондиционного хлеба с добавкой свекольно-паточного порошкообразного полуфабриката, гречихи с соей, картофельных хлопьев с сухим обезжиренным молоком) позволили разработать способы осуществления высокоэффективных технологий производства экструдированных продуктов функционального назначения с соответствующим аппаратурным оформлением. По их итогам сделаны следующие выводы и получены результаты:

1. Сформулированы концептуальные принципы создания высокоэффективных экструзионных технологий, направленных на интенсификацию процесса и рациональное использование материальных и энергетических ресурсов, что достигается моделированием и оптимизацией перспективных конструкций одно- и двухшнековых экструдеров. Разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса экструзии крахмалсодержащего сырья с учетом его специфических свойств.

2. Определены стратегические направления по органичному использованию крахмалсодержащих продуктов совместно с нетрадиционными сырьевыми источниками. Предложены методологические подходы, позволяющие обосновать выбор и содержание рецептурных компонентов экструдируемого сырья: крошки из ЧДХ и СППП, гречихи с соей, картофельных хлопьев и СОМ.

3. Методом капиллярной вискозиметрии исследованы реологические характеристики модельных пищевых смесей. Установлено, что расплав пищевой среды проявляет свойства вязкой псевдопластической жидкости, а реологическая модель течения при экструдировании может быть охарактеризована обобщенным степенным уравнением. Выявлены зависимости реологических (вязкостных) свойств исследуемой пищевой смеси от ее влажности и температуры, позволяющие регулировать протекание процесса экструдиро-вания в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству продукта. Максимальные скорости деформации, при которых можно получить экстру-дат хорошего качества - 10.20 с"1, что соответствует началу участка плавного перехода в область разрушенной структуры. Результаты реологических исследований были использованы при разработке математических моделей процесса экструзии.

4. Определены рациональные технологические режимы процесса, позволяющие достичь оптимального соотношения удельной производительности и качества экструдированных (картофельных, зерновых, хлебных) палочек. Представлены графические зависимости влияния процесса экструзии на его энергетическую эффективность и качество готового продукта в виде инженерных номограмм. Получены следующие рациональные режимы процесса одношнековой экструзии: температура смеси перед матрицей — 433.453 К, угловая скорость вращения шнека - 4,95.6,28 с"1, влажность — 12. 16 %, массовая доля добавки СППП — 3.5 % и СОМ — 15 %; двухшнековой экструзии: температура смеси в предматричной зоне — 433.443 К, угловая скорость вращения шнеков - 5,23.7,85 с"1, влажность смеси — 13. 15 %, соотношение гречихи и сои — 5:1.

5. Изучены основные закономерности тепло- и массообмена в процессе экструзии функциональных продуктов: влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на физику исследуемого процесса и качество полученных экструдатов. Установлены зависимости термодинамических характеристик — давления и температуры продукта в предматричной зоне одно- и двухшнекового экструдеров, а также коэффициента вспучивания экструдата от параметров исследуемого процесса, что дало возможность разработать научно обоснованные режимы горячей экструзии и создать качественные полифункциональные продукты питания сбалансированного состава. При этом удельные расходы электроэнергии на проведение процесса находились в пределах 0,17.0,22 кВт-ч/кг.

Приведены аналитические выражения, позволяющие рассчитать амплитуды пульсаций температуры и давления экструдата; предложены оригинальные концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса, формирующие стратегию рационального производства высококачественных продуктов питания, реализованные в разработанных конструкциях экструдеров.

6. Создан математический комплекс процесса экструзии, включающий математические модели течения вязких пищевых сред в формующих каналах матрицы, предматричной и дозирующей зонах рабочей камеры экструдера, позволяющий с достаточной точностью (±14 %) рассчитать поля скоростей и давлений (температур) расплава продукта.

7. Изучено влияние основных режимных параметров на механизм формирования микроструктуры экструдатов с использованием сканирующей электронной микроскопии, по анализу которых были сделаны предположения о характере происходящих при экструзионной обработке процессов.

8. Разработаны рациональные способы производства новых экструдированных продуктов с программируемыми свойствами на основе крахмалсо-держащего сырья с использованием ценных пищевых добавок; исследованы показатели качества экструдированных палочек с оценкой их потребительских данных. Полученные изделия обладают высокой биологической, пищевой и энергетической ценностью (зерновые - 1544,2 кДж/100 г, хлебные -1412,0 кДж/100 г и картофельные палочки - 1514,1 кДж/100 г), хорошими потребительскими свойствами, отличительной особенностью которых является наличие в составе большего содержания белка по сравнению с исходным основным сырьем, в том числе незаменимых аминокислот, и ряда важных для успешного функционирования организма человека минеральных веществ, таких, как калий, фосфор, железо. За счет потребления 100 г хрустящих хлебных палочек можно удовлетворить суточную потребность в белке на 11,2 %, углеводах - 16,8 %, пищевых волокнах - 5,9 %, железе - 23,6 % и витаминах в среднем на 11 %; зерновых палочек — в белке на 29,7 %, углеводах — 12,6 %, минеральных веществах — 7,6 %, а хрустящих картофельных палочек - в белке на 16,0 %, углеводах - 16,5 %, минеральных веществах -15,7 % и витамине С на 179,3 %.

9. Предложена методология расчета с системой автоматизированного проектирования перспективного экструзионного оборудования для осуществления новых способов производства с высокой степенью эффективности.

10. Разработаны оригинальные конструкции одно- и многошнековых экструдеров и способы автоматического управления процессом для его интенсификации, стабилизации режимов обработки различного биосырья и, в конечном итоге, получения готовых к употреблению высококачественных продуктов питания. Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых конструкторских решений составит в ценах 2007 г. — 450000 р./год (Приложение П-9).

11. Проведена промышленная апробация полученных результатов с их технико-экономической оценкой. Проданы лицензии на патенты РФ № 2172246, 2118257. Имеется акт от 26.01.2005 г. о внедрении экспериментального двухшнекового экструдера (патент РФ № 2172246) в технологическую схему производства подсолнечного масла методом прессования на предприятии ОАО «Подсолнечник» (г. Уварово, Тамбовская обл.). Объем экономического эффекта от внедрения экструдера в производство за четыре года эксплуатации (2001-2004 гг.) составил 2,6 млн р.

Проведены производственные испытания способов получения экструдированных палочек на ОАО «Лиски - Хлеб» (г. Лиски, Воронежская обл.), ОАО «Грязинский пищевой комбинат» (г. Грязи, Липецкая обл.), ОАО «ЮНАЙТЕД БЕЙКЕРС-Псков» (г. Псков), которые подтвердили рациональные технологические параметры переработки модельных пищевых сред. Предлагаемые способы рекомендуются для внедрения на пищевых предприятиях, производящих экструдированные продукты питания.

1. Абрамов О.В. Исследование основных закономерностей процесса экструзии при производстве комбинированных продуктов питания / О.В. Абрамов // Хранение и перераб. сельхозсырья. - 2007. - № 6. - С. 69-72.

2. Абрамов О.В. Исследование процесса экструзии хрустящих хлебных палочек / О.В. Абрамов // Хранение и перераб. сельхозсырья. — 2005. — № 4. — С. 54-58.

3. Абрамов О.В. Комплексное исследование экструзионного процесса получения хрустящих картофельных палочек /О.В. Абрамов, Р.В. Ненахов // Вестник РАСХН. 2005. - № 3. - С. 84-86.

4. Абрамов О.В. Разработка способа производства хрустящих хлебных палочек с применением одношнекового экструдера: Дис. . канд. техн. наук / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1999. - 241 с.

5. Абрамов О.В. Экструдированные хрустящие палочки с различными добавками / О.В. Абрамов // Изв. ВУЗов. Пищ. технология. 2006. - № 1. -С. 66-68.

6. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер. М.: Наука, 1976. - 278 с.

7. Александров А.В. Сопротивление материалов. Основы теории упругости и пластичности / А.В. Александров, В.Д. Потапов; Под ред. А.В. Александрова. М.: Высш. шк., 2002. - 400 с.

8. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов / В.П. Алехин. М.: Наука, 1983. - 280 с.

9. Антипов С.Т. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн.: Учеб. для вузов / С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. — М.: Высш. шк., 2008.

10. Антипова JI.B. Методы исследования мяса и мясных продуктов / JI.B. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов. М.: Колос, 2001. — 376 с.

11. А.с. № 865249 СССР, МКИ3 А 21 D 13/00. Способ производства хлебных изделий / Р.А. Восканян, B.JI. Яровенко, Р.В. Кузьминский и др. (СССР). Опубл. 23.09.81, Бюл. № 35.

12. А.с. № 1380991 СССР, МКИ4 В 29 С 47/92, G 05 D 27/00. Устройство для автоматического управления экструдером / А.Д. Фрезоргер, Я.Б. Островский, А.Г. Сарваниди, М.Б. Амром (СССР). Опубл. 15.03.88, Бюл. № Ю.

13. А.с. № 1608073 СССР, МКИ5 В 29 С47/40, В 29 Л 19:00. Двухчер-вячная машина для переработки высоковязких материалов / В.Н. Хомяков (СССР) № 4366026/23-05; Заявл. 22.10.87; Опубл. 22.10.1990, Бюл. № 43 // Открытия. Изобретения. - 1990. - № 43. - С. 77.

14. Ахназароеа C.JI. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. пособ. для химико-технологических вузов / C.JI. Ахназа-рова, В.В. Кафаров. М.: Высш. шк., 1985. - 327 с.

15. Бабенко В.Е. Формализация влияния некоторых параметров процесса варочной экструзии на качество продукта / В.Е. Бабенко, Ю.П. Грачев,

16. B.И. Карлаш, Т.А. Гусева // Хранение и перераб. сельхозсырья. — 1994 — № 4 —1. C. 37-38.

17. Барыкин Н.П. Методика исследования реологических свойств многослойных смазочных композиций в процессах обработки металлов давлением / Н.П. Барыкин, А.К. Галимов // Тез. докл. II Междунар. симпозиума по трибофатике. М., 1996. - С. 43-44.

18. Басов Н.И. Гидродинамика и теплообмен при плавлении в винтовом канале шнекового аппарата / Н.И. Басов, И.Н. Володин, Ю.В. Казанков и др. — Теоретические основы химической технологии. М.: Наука. 1983. — Т. 17. — № 1.-С. 72.

19. Басов Н.И. Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов / Н.И. Басов, Ю.В. Казанков,

20. B.А. Любартович. М.: Химия, 1986. - 447 с.

21. Белаковская И.В. Двухшнековый экструдер / И.В. Белаковская, В.А. Воскобойников, А.И. Мануйко и др. // Пищ. пром-сть. — 1989. — № 7. —1. C. 26-28.

22. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов: Пер. с англ. / Э. Бернхардт; Под ред. Г.В. Виноградова. М.: Химия, 1965. - 747 с.

23. Богатырев А.Н. Система научного и инженерного обеспечения пищевых и перерабатывающих отраслей АПК России / А.Н. Богатырев, В.А. Панфилов, В.И. Тужилкин и др. М.: Пищ. пром-сть, 1995. - 528 с.

24. Бортников В.Г. Основы технологии переработки пластических масс / В.Г. Бортников. Л.: Химия, 1983. - 304 с.

25. Брехов А.Ф. Реологическое уравнение карамельных масс при малых скоростях деформации / А.Ф. Брехов, В.И. Ряжских // Хранение и перераб. сельхозсырья. -2001. -№ 10. С. 12-13.

26. Брехов А.Ф. Техника и технология получения пищевых продуктов термопластической экструзией / А.Ф. Брехов, Г.О. Магомедов // Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж. 2003. — 168 с.

27. Бузиашвили И.Ш. Экструдированные рыборастительные продукты / И.Ш. Бузиашвили, Г.Н. Дзюба, А.И. Мглинец и др. // Пищ. пром-сть. — 1991. — №5.-С. 41-42.

28. Булдаков А.С. Пищевые добавки: Справочник. 2-е изд. перераб. и доп. / А.С. Булдаков. М.: ДеЛи принт, 2003. - 436 с.

29. Бурцев А.В. Современная техника и технология термопластической экструзии в производстве «сухих завтраков» / А.В. Бурцев, В.А. Грицких, Г.И. Касьянов. Краснодар: Экоинвест, 2004. — 112 с.

30. Быковская Г. Получение хлопьев / Г. Быковская // Хлебопродукты. — 1992.-№4.-С. 50-51.

31. Быковская Г. Реология и экструзионные процессы / Г. Быковская // Хлебопродукты. 1992. - № 7. - С. 50.

32. Быковская Г. Экструзионная технология в Японии / Г. Быковская // Хлебопродукты. 1992. - № 7. - С. 48-50.

33. Васин М.И. Производство макаронных изделий с различными добавками путем кратковременной высокотемпературной экструзии / М.И. Васин, В.П. Негруб, В.В. Щербатенко и др. // Хлебопекар. и кондитер, пром-сть. -1986.-№8.-С. 36-38.

34. Великая Е.И. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств / Е.И. Великая, В.Ф. Суходол. — М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1983.-311 с.

35. Виджератне В. Переработка сои методом ЭксПресс|М / В. Видже-ратне, Г. Комник // Комбикорма. 2003. - № 3. - С. 32-33.

36. Винникова Л.Г. Экструзионная обработка продуктов с пищевыми волокнами / Л.Г. Винникова // Пищ. пром-сть. 1991. — № 11. — С. 51-55.

37. Виноградов Г.В. Реология полимеров / Г.В. Виноградов, А.Я. Мал-кин. М.: Химия, 1977. - 440 с.

38. Влияние параметров экструдирования крупяного сырья на качество продукта / С.В. Краус, В.Т. Линиченко, В.Г. Карпов, Н.В. Краус // Хлебопродукты. 1988. -№ 9. с. 47-49.

39. Вода в пищевых продуктах / Под ред. Р.Б. Дакуорта; Пер. с англ.; Под ред. А.С. Гинзбурга и В.Я. Адаменко. — М.: Пищ. пром-сть, 1980. — 376 с.

40. Волков Е.А. Численные методы / Е.А. Волков. — М.: Наука, 1987. —248 с.

41. Гаевой А.Д. Исследование течения вязкопластичных сред в каналах и полостях с изменяемыми формами их стенок (Элементы теории и техническое приложение) / А.Д. Гаевой, А.Д. Климов, В.М. Ченоков. М.: Б.и., 1995. - 112 с.

42. Гамаюнов Н.И. Изменение структуры коллоидных капиллярно-пористых тел в процессе тепломассопереноса / Н.И. Гамаюнов, С.Н. Гамаюнов // ИФЖ. 1996. - Т. 69. - № 6. - С. 954-957.

43. Геррман X. Шнековые машины в технологии: Пер. с нем. / X. Герр-ман; Под ред. Л.М. Фридмана. Л.: Химия, 1975. - 232 с.

44. Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник / А.С. Гинзбург, М.А. Громов, Г.И. Красовская. — М.: Агро-промиздат, 1990. 286 с.

45. Годунов С.К. Разностные схемы / С.К. Годунов, B.C. Рябенький. — М.: Наука, 1973.-400 с.

46. Горбатов А.В. Гидравлика и гидравлические машины для пластично-вязких мясных и молочных продуктов / А.В. Горбатов, В.Д. Косой, Я.И. Виноградов. -М.: Агропромиздат, 1991. 176 с.

47. Грачев Ю.П. Математические методы планирования эксперимента / Ю.П. Грачев, Ю.М. Плаксин. М.: ДеЛи, 2005. - 296 с.

48. Грачев Ю.П. Моделирование и оптимизация тепло- и массообмен-ных процессов пищевых производств / Ю.П. Грачев, А.К. Тубольцев, В.К. Тубольцев. — М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. 215 с.

49. Гринъ В.Т. Экструзионная переработка семян сои с получением дисперсии / В.Т. Гринь, Р.Г. Гринь // Хранение и перераб. сельхозсырья. — 1994. — №4.-С. 35-37.

50. Груздев Н.Э. Теория шнековых устройств / И.Э. Груздев, Р.Г. Мир-зоев, В.И. Янков. Д.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. - 144 с.

51. Гухман А. А. Обобщенный анализ / А.А. Гухман, А.А. Зайцев. М.: Факториал, 1998. - 304 с.

52. ДиановаВ.Т. Производство белкового текстурата из сои для использования в пищевой промышленности / В.Т. Дианова, С.Г. Зареченская, Е.С. Страшненко. М.: АгроНИИТЭИПП, 1988. - Вып. 11. - 16 с.

53. Добровольский В.Ф. Концепция развития научно-технического обеспечения пищеконцентратной промышленности / В.Ф. Добровольский // Хранение и перераб. сельхозсырья. — 1996. — № 6. С. 6-7.

54. Добровольский В.Ф. Развитие пищеконцентратной отрасли на период до 2005 г. / В.Ф. Добровольский, С.В. Зиновьев, Н.А. Кожин // Пищ. пром-ть. -2000.-№7.-С. 56-57.

55. Дш/ Э. Использование двухосных экструдеров для обработки растительных белков: Пер. с яп. / Э. Дои; Под. ред. Сёкухин то кахагу. — 1985. -№ 10.-С. 69-73.

56. Донченко JI.B. Безопасность пищевой продукции / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. М.: Пищепромиздат, 2001. - 528 с.

57. Дулънев Г.Н. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена / Г.Н. Дульнев. -М.: Высш. шк., 1990. 207 с.

58. Дунаев А.Н. Производство зерновых завтраков в США / А.Н. Дунаев // Пищ. пром-сть. 1992. - № 6. - С. 29-31.

59. Еременко С.Ю. Методы конечных элементов в механике деформируемых тел / С.Ю. Еременко. Харьков: Основа, 1991. - 272 с.

60. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др. Л.: Агропромиздат, 1987. - 430 с.

61. Жеребцов Н.А. Биохимия / Н.А. Жеребцов, Т.Н. Попова, В.Г. Артю-хов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2002. - 696 с.

62. Жеребцов Н.А. Углеводы в сырье и продуктах питания / Н.А. Жеребцов, Л.П. Пащенко. — Воронеж: Воронеж, гос. технол. акад., 1999. — 107 с.

63. Жермен П. Курс механики сплошных сред: Пер. с фр. / П. Жермен; Под ред. В.В. Федулова. М.: Высш. шк., 1983. - 399 с.

64. Жушман А.И. Влияние экструзии на свойства кукурузного крахмала /

65. A.И. Жушман, В.Г. Карпов, Е.К. Коптелова и др. // Сахарная пром-сть. -1986.-С. 38-41.

66. Зайко Г.М. Использование пектина в профилактическом питании / Г.М. Зайко, О.В. Падалка, И.А. Гайворонская // Изв. ВУЗов. Пищ. технология. 1989. - № 1. - С. 77-80.

67. Зинюхин Г.Б. Разработка технологии производства хлебно-крупяных крекеров с применением одношнековых экструдеров: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.18.01 /МГАПП.-М., 1996.-22 с.

68. Зубкова Т.М. Повышение эффективности работы одношнекового экструдера для производства кормов на основе параметрического синтеза: Автореф. дис. . докт. техн. наук: 05.20.01 / Оренбург, гос. аграр. ун-т. -Оренбург, 2006.-39 с.

69. Использование рисовой дробленой крупы для производства макаронных изделий и других видов экструдированных пищевых продуктов / Г.М. Медведев, М.А. Васиева. М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1994. - 22 с.

70. Исследование функциональности воды в высококонцентрированных системах на примере системы крахмал (мальтодекстрин) вода / Д.Р. Цагареи-швили, В.Е. Бабенко, Ю.П. Грачев и др. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1990. - 32 с.

71. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям: Пер. с нем. / Э. Камке; Под ред. С.Ф. Фомина. М.: Наука, 1976. - 576 с.

72. Каплун Я.Б. Формующее оборудование экструдеров / Я.Б. Каплун,

73. B.C. Ким. М.: Машиностроение, 1969. - 160 с.75 .Карабуля Б.В. Экструзионная технология — перспективный способ создания новых пищевых продуктов / Б.В. Карабуля. — Кишинев: МолдНИ-ИНТИ, 1989. 26 с. - (Обзор, информ.).

74. Карпов В.Г. Некоторые представления о механизме образования экструзионных продуктов пористой макроструктуры, полученных термической обработкой пеллет / В.Г. Карпов, JI.A. Витюк, В.П. Юрьев // Хранение и перераб. сельхозсырья. 1994. — № 4. - С. 35-37.

75. Карпов В.Г. Получение набухающих крахмалопродуктов экструзи-онным методом: Дисс. .канд. техн. наук /МТИПП. -М., 1981. 184 с.

76. Касьянов Г.И. Совершенствование технологии экструдатов / Г.И. Касьянов, В.А. Грицких, А.В. Бурцев // Хранение и перераб. сельхозсырья. -2000. № 8. - С. 26-29.

77. Кафаров В.В. Анализ и синтез химико-технологических систем / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин. М.: Химия, 1991.-431 с.

78. Кашина В.Ф. Трехмерная неизотермическая модель течения термопластов / В.Ф. Кашина, О.И. Скульский // Тез. докл. III Всесоюз. симпозиума «Теория механ. переработки полимер, материалов». — Пермь, 1985. С. 84.

79. Ковальская JI.I7. Технология пищевых производств: Учеб. для вузов / Л.П. Ковальская, В.Ф. Суходол, A.M. Куц и др.; Под ред. Л.П. Ковальской. -М.: Колос, 1999.-752 с.

80. Козьмина Н.П. Биохимия хлебопечения / Н.П. Козьмина. — М.: Пищевая пром-сть, 1978. 278 с.

81. Константинов В.Н. Пластические массы / В.Н. Константинов. — 1962.-№5. -С. 47.

82. Красников В.В. Моделирование качества продуктов и управления условиями их термообработки и хранения / В.В. Красников // Вестник РАСХН. -1994.-№2.-С. 57-60.

83. Краус С.В. Оптимизация параметров экструдирования продуктов из крупяного сырья: Дис. .канд. техн. наук / МТИПП. М., 1988. - 181 с.

84. Краус С.В. Реологические свойства сырья и качество экструдатов / С.В. Краус, В.Т. Линиченко, Л.И. Кошелохова и др. // Пищ. пром-сть. 1988. -№ 7. - С. 54-56.

85. Кретов И.Т. Технологическое оборудование предприятий пище-концентратной промышленности: Учеб. / И.Т. Кретов, А.Н. Остриков, В.М. Кравченко. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1996. — 448 с.

86. Кретович В.Л. Биохимия растений / В.Л. Кретович. — М.: Высш. шк., 1986.-502 с.

87. Ю.Ландау Л.Д. Теоретическая физика. В 10 т. 5-е изд. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Т. VI. Гидродинамика. - М.: Физматлит, 2006. - 736 с.

88. Лнлконян Р.Г. Ресурсосбережение и ресурсосберегающие технологии / Р.Г. Лилконян // Хим. пром-сть. 1994. - № 6. - С. 407-410.

89. Липатов Н.Н. Оптимизационные подходы к формированию интегральных критериев ряда доминантных характеристик объектов пищевых производств / Н.Н. Липатов, О.И. Башкиров // Доклады РАСХН. 2003. -№ 1. - С. 47-50.

90. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: Учеб. для вузов / Л.Г. Лойцянский. — 7-е изд., испр. М.: Дрофа, 2003. - 840 с.

91. Лыков А.В. Тепломассообмен (Справочник) / А.В. Лыков. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1982. - 479 с.

92. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н. Львовский. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1988. — 224 с.

93. Магомедов Г.О. Многокомпонентные порошкообразные полуфабрикаты: состав, свойства и перспективы использования / Г.О. Магомедов, Н.М. Дерканосова // Изв. ВУЗов. Пищ. технология. 1996. - № 3-4. - С. 23-25.

94. Мак-Келви Д.М. Переработка полимеров: Пер. с англ.; Под ред. С.И. Гдалина. М.: Химия, 1965. - 444 с.

95. Математическое моделирование одношнековых экструзионных машин / М.Л. Фридман, С.Н. Михайлов, Д.М. Мухаметгалеев. М.: ЦИНТИ-химнефтемаш, 1988. - 34 с. - (Обзор, инфор.).

96. Мачихин Ю.А. Инженерная реология пищевых материалов / Ю.А. Мачихин, С.А. Мачихин. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1981. - 216 с.

97. Мачихин Ю.А. Формование пищевых масс / Ю.А. Мачихин, Г.К. Берман, Ю.В. Клаповский. — М.: Колос, 1992. — 272 с.

98. Медведев Г.М. Использование режимов теплой экструзии для формования макаронных изделий и полуфабрикатов крекеров на шнековых прессах / Г.М. Медведев. М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1992. - 33 с.

99. Мейз Дж. Теория и задачи механики сплошной среды / Дж. Мейз. — 2-е изд. М.: ЛКИ, 2007. - 320 с.

100. Методы расчета самоочищающейся поверхности рабочих органов двухшнекового экструдера / Л.В. Лынский, А.П. Лифанов, Б.А. Устинов-ский, В.И. Степанов // Хранение и перераб. сельхозсырья. 1996. - № 6. — С. 17-19.

101. Мидлман С. Течение полимеров / С. Мидлман. М.: Мир, 1971. —260 с.

102. Микаэли В. Экструзионные головки для пластмасс и резины. Конструкция и технические расчеты: Пер. с англ. / В. Микаэли; Под ред. В.П. Володина. СПб.: Профессия, 2007. - 472 с.

103. Миллауэр X. Экструдеры и экструзионные установки / X. Миллау-эр // Материалы семинара по технологии производства комбикормов, фирма Btihler-Buhler MIAG, 1989.-С. 135-141.

104. Моделирование и оптимизация экструзии полимеров / В.В. Скачков, Р.В. Торнер, Ю.В. Стунгур, С.В. Реутов. Л.: Химия, 1984. - 152 с.

105. Мордасов А.Г. Оптимальное использование и экономия энергоресурсов на промышленных предприятиях / А.Г. Мордасов, В.Е. Добромиров, В.Г. Стогней. — Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1997. 240 с.

106. Мухамедов Х.Р. Совершенствование технологии получения новых видов пищевых продуктов из черствого и деформированного хлеба методом экструзии: Автореф. дис. . канд. техн. наук / МТИПП. М., 1989. - 24 с.

107. Назаров Н.И. Технология макаронных изделий / Н.И. Назаров. — М.: Пищ. пром-сть, 1978.-287 с.

108. Новое в технике и технологии производства экструзионных крах-малопродуктов / А.И. Жушман, В.Г. Карпов, Е.К. Коптелова. — М.: ЦНИИ-ТЭИпищепром, 1986. 29 с. - (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, ин-форм. Вып. 2).

109. Опыт производства крахмалопродуктов для детского, лечебного и диетического питания / А.И. Жушман, Н.Д. Лукин. — М.: АгроНИИТЭ-ИПП, 1992. — 28 с. (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, информ. Вып. 2).

110. Оран Э. Численное моделирование реагирующих потоков: Пер. с англ. / Э. Оран, Дж. Борис. М.: Мир, 1990. - 660 с.

111. Орлов А.Д. Влияние процесса экструдирования на сохранность витаминов в зерне ячменя и пшеничных отрубях / А.Д. Орлов, В.А. Афанасьев // Научн. тр. ВНИИКП. 1983. - Вып. 23. - С. 86-88.

112. Остапчук Н.В. Основы математического моделирования процессов пищевых производств / Н.В. Остапчук. Киев: Выща шк., 2001. -368 с.

113. Остриков А.Н. Влияние технологических параметров процесса экструзии на коэффициент вспучивания зерновых палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин, А.С. Попов // Доклады РАСХН. 2005. -№2.-С. 53-55.

114. Остриков А.Н. Зерновые экструдированные палочки: свойства, моделирование и технология / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Вестник Тамбов. гос. техн. ун-та. 2006. - № 4А. Т. 12. - С. 999-1006.

115. Остриков А.Н. Исследование процесса движения расплава пищевой среды в винтовом канале дозирующей зоны экструдера / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Вестник Белгород, ун-та потребительской кооперации. — 2004.-№4.-С. 225-233.

116. Остриков А.Н. Кинетика экструзионного процесса получения хрустящих хлебных палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин // Изв. ВУЗов. Пищ. технология. 2001. - № 2-3. - С. 50-53.

117. Остриков А.Н. Комплексная оценка качества экструдированных палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин // Хранение и перераб. сельхозсырья. -2003. — № 8. С. 150-153.

118. Остриков А.Н. Математическая модель процесса экструзии при неизотермическом течении вязкой среды в одношнековых экструдерах / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Изв. ВУЗов. Пищ. технология. 1999. - № 1. — С. 49-52.

119. Остриков А.Н. Математическое моделирование процесса экструзии вязкой пищевой среды / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин // Доклады РАСХН. 2004. - № 1. - С. 54-57.

120. Остриков А.Н. Многофакторный статистический анализ процесса экструзии комбинированных картофелепродуктов, обогащенных белковыми добавками / А.Н. Остриков, Р.В. Ненахов, В.Н. Василенко // Вестник РАСХН. — 2001.-№ 4.- С. 13-15.

121. Остриков А.Н. Определение качественных показателей хлебных палочек, полученных методом экструзии / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Хранение и перераб. сельхозсырья. 1999. - № 5. - С. 48-50.

122. Остриков А.Н. Производство экструдированных продуктов с белковыми добавками / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, К.В. Платов, А.С. Попов // Пищ. пром-сть.-2003.-№ 11.-С. 32-33.

123. Остриков А.Н. Разработка перспективных конструкций экструдеров для производства комбинированных продуктов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, И.Ю. Соколов, А.С. Попов // Техника машиностроения. 2006. — № 1. - С. 42-45.

124. Остриков А.Н. Разработка экструдеров с регулируемой величиной давления / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин, К.В. Платов // Изв. ВУЗов. Сев. Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - Спецвыпуск. - С. 50-54.

125. Остриков А.Н. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств: Учеб. для вузов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов. СПб.: ГИОРД, 2003.-352 с.

126. Остриков А.Н. Экструзионное оборудование нового поколения для переработки термолабильных пищевых продуктов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин, В.Н. Василенко // Техника машиностроения. — 2002.-№4.-С. 90-93.

127. Остриков А.Н. Экструзия в пищевых технологиях / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин. СПб.: ГИОРД, 2004. - 288 с.

128. Параметры обработки и структурно-механические свойства экструдатов из рисовой крупы / И.Б. Хейфец, Т.С. Захаренко, Е.Ю. Платова, М.М. Чхартешвили // Пищ. пром-сть. 1991. - № 11. - С. 50-51.

129. Пасконов В.М. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена / В.М. Пасконов, В.М. Полежаев, В.И. Чудов. М.: Наука, 1984.-288 с.

130. Пат. 1741606 Япония, МКИ5 В 29 С47/40. Двухшнековый экструдер / Сирато Тору, Мигузути Хидеки, Есида Минору; ДЗЕ ДЖАПЕП СТИЛ ВОРКС ЛТД—№ 4614080/05; Заявл. 16.05.1989; Опубл. 15.06.1992; Бюл. № 22 // Изобретения. 1992. - № 22. - С. 240.

131. Пат. 2118257 РФ, МКИ6 В 29 С 47/38, В 29 С 47/66. Экструдер для переработки термопластичных материалов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов; Воронеж, гос. технол. акад. № 97117284/25; Заявл. 23.10.1997; Опубл. 27.08.1998; Бюл. № 24.

132. Пат. 2118258 РФ, МКИ6 В 29 С 47/64, В 29 С 47/38. Экструдер / А.Н. Остриков, А.А. Данченков, О.В. Абрамов; Воронеж, гос. технол. акад. -№ 97117285/25; Заявл. 23.10.1997; Опубл. 27.08.1998; Бюл. № 24.

133. Пат. 2142361 РФ, МКИ6 В 29 С 47/12. Головка экструдера с регулируемым профилем формующего канала / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, Р.В. Ненахов; Воронеж, гос. технол. акад. — № 98118397/12; Заявл. 08.10.1998; Опубл. 10.12.1999; Бюл. № 34.

134. Пат. 2177702 РФ, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 С 47/38. Экструдер для переработки пищевых продуктов / А.Н. Остриков, А.С. Рудометкин, О.В. Абрамов, В.Н. Василенко; Воронеж, гос. технол. акад. — № 2000131809/12; Заявл. 18.12.2000; Опубл. 10.01.2002; Бюл. № 1.

135. Пат. 2178738 РФ, МПК7 В 29 С 47/92, А 23 Р 1/12. Способ автоматического управления экструдером / А.Н. Остриков, А.А. Шевцов, Р.В. Ненахов, О.В. Абрамов; Воронеж, гос. технол. акад. № 2000115141/13; Заявл. 09.06.2000; Опубл. 27.01.2002; Бюл. № 3.

136. Пат. 2179111 РФ, МПК7 В 29 С 47/38. Экструдер / А.Н. Остриков, А.С. Рудометкин, О.В. Абрамов, В.Н. Василенко; Воронеж, гос. технол. акад. — № 2001103218/12; Заявл. 05.02.2001; Опубл. 10.02.2002; Бюл. № 4.

137. Пат. 2185286 РФ, МПК7 В 29 С 47/22, 47/12. Формующее устройство экструдера / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин, А.С. Попов; ГОУ Воронеж, гос. технол. акад. № 2001128917/12; Заявл. 26.10.2001; Опубл. 20.07.2002; Бюл. № 20.

138. Пат. 2227782 РФ, МПК7 В 29 С 47/38, А 23 Р 1/12. Шнековый экструдер / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, К.В. Платов; ГОУ Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2003107515/12; Заявл. 18.03.2003; Опубл. 27.04.2004; Бюл. № 12.

139. Пат. 2262855 РФ, МПК7 А 21 D 13/00, А 23 Р 1/12. Способ производства хрустящих хлебных палочек / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов; ГОУ ВПО Воронеж, гос. технол. акад. № 2004106393/13; Заявл. 04.03.2004; Опубл. 27.10.2005; Бюл. № 30.

140. Первадчук В.П. Двумерное течение неньютоновской жидкости в канале шнековой машины с учетом пристенного скольжения / В.П. Первадчук, В.И. Янков, В.И. Боярченко. ИФЖ. 1981, Т. 41. -№ 1. - С. 94-99.

141. Первадчук В.П. Математическая модель плавления полимерных материалов в экструдерах/ В.П. Первадчук, Н.М. Труфанова, В.И. Янков. Ч. 1 // Химические волокна. 1984. - № 3. - С. 51-53.

142. Первадчук В.П. Математическая модель и численный анализ процессов теплообмена при плавлении полимеров в пластицирующих экструдерах / В.П. Первадчук, Н.М. Труфанова, В.И. Янков // ИФЖ. 1985. № 1. - С. 75-78.

143. Платов К.В. Научное обеспечение процесса получения зерновых палочек на одношнековом экструдере: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.18.12 / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 2004. - 20 с.

144. Платова Е.Ю. Физико-химические свойства экструдированного комбинированного крупяного сырья / Е.Ю. Платова, В.Т. Линиченко, С.В. Краус // Пищ. пром-сть. 1992. - № 11. - С. 25.

145. Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности / Б.Е. Победря. — 2-е изд. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. — 366 с.

146. Попов В.П. Разработка технологии производства сухих полуфабрикатов крекеров с использованием варочных экструдеров: Автореф. дис. . канд. техн. наук / МГАПП. -М., 1995. 24 с.

147. Применение экструзионной технологии в комбикормовой промышленности / С.А. Шестернина. М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1994. -29 с. - (Обзор, информ.).

148. Производство белкового текстурата из сои для использования в пищевой промышленности / В.Т. Дианова, С.Г. Зареченская, Е.С. Страшнен-ко. М.: АгроНИИТЭИПП, 1988. - 16 с. - (Обзор, информ. Вып. 11).

149. Производство комбикормов с применением экструзионной технологии / А.И. Орлов, Н.М. Подгорнова. М.: ЦНИИТЭИ ВНПО «Зернопро-дукт», 1990. — 56 с. - (Сер. Комбикорм, пром-сть. Обзор, информ.).

150. Производство продуктов на основе экспандированных зерновых за рубежом / Л.Ф. Голтвяница, П.Д. Фиргер, Т.П. Титова и др. М.: АгроНИИТЭИПП, 1986. - 20 с. — (Сер. Консервн., овощесуш. и пищеконцентрат. пром-сть. Обзор, информ. Вып. 7).

151. Процессы и аппараты пищевых производств: Учеб. для вузов: в 2 кн. / А.Н. Остриков, Ю.В. Красовицкий, А.А. Шевцов и др.; под ред. А.Н. Острикова. Кн. I. - СПб.: ГИОРД, 2007. - 704 с.

152. Райхштадт Л.И. Совершенствование технологии производства сухарной крошки для приготовления панировочной муки и других продуктов: Автореф. дис. . канд. техн. наук / МТИПП. — М., 1987. — 24 с.

153. Райхштадт Л.И. Некоторые направления переработки черствого и деформированного хлеба / Л.И. Райхштадт, Х.Р. Мухамедов, А.Г. Гинзбург // Пищ. и перераб. пром-сть. 1987. — № 8. - С. 40-41.

154. Растениеводство: Учеб. пособ. / Под ред. В.А. Алабушева. Ростов н/Д: Изд. центр «МарТ», 2001. - 384 с.

155. Растительный белок: Пер. с фр. В.Г. Долгополова; Под ред. Т.П. Микуловича М.: Агропромиздат, 1991. - 684 с.

156. Реология пищевых масс: Учеб. пособ. / О.А. Кузнецов, Е.В. Волошин, Р.Ф. Сагитов. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. - 116 с.

157. Рогов И. А. Химия пищи / И.А. Рогов, JI.B. Антипова, Н.И. Дунчен-ко. М.: Колос, 2007. - 853 с.

158. Родина Т.Г. Сенсорный анализ продовольственных товаров: Учеб. / Т.Г. Родина. — М.: Изд. центр «Академия», 2004. — 208 с.

159. Роуч 77. Вычислительная гидродинамика: Пер. с англ. / П. Роуч. -М.: Мир, 1980.-616 с.

160. Рудометкин А.С. Разработка и научное обоснование способа производства зерновых продуктов на двухшнековом экструдере: Дис. . канд. техн. наук / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 2002. — 189 с.

161. Рудометкин А.С. Исследование реологических свойств смеси зерна гречихи и сои как объекта экструзии / А.С. Рудометкин, А.Н. Остриков, О.В. Абрамов // Хранение и перераб. сельхозсырья. 2001. - № 12. -С. 32-34.

162. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов; Под. ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. — М.: Брандес-Медицина, 1998. 342 с.

163. Рунов Б.А. Соя — источник белка и масла / Б.А. Рунов // Хранение и перераб. сельхозсырья. 1994. — № 4. — С. 13-15.

164. Рябенький B.C. Метод разностных потенциалов и его приложения / B.C. Рябенький. М.: Физматлит, 2002. - 320 с.

165. Савенкова О.В. Тепловые режимы в процессе шнекования / О.В. Савенкова, О.И. Скульский, Е.В. Славнов // Неизотермическое течение вязкой жидкости / УНЦ АН СССР. Свердловск, 1985. - С. 56-60.

166. Самарский А. А. Численные методы математической физики / А.А. Самарский, А.В. Гулин. М.: Научный мир, 2003. — 316 с.

167. Саса Кихопти. Применение экструдеров для производства пищевых продуктов / Кихопти Саса // Секухин канхаиу. Up to — Date food process. —1985.-V. 20, 6.-PP. 11-13.

168. Сергеев В.Н. Пищевая промышленность России в завершающемся году второго тысячелетия / В.Н. Сергеев // Пищ. пром-ть. — 2000. — № 3. С. 7-11.

169. Силин В.А. Динамика процессов переработки пластмасс в червячных машинах / В.А. Силин. — М.: Машиностроение, 1972. — 150 с.

170. Сиренко А.А. К вопросу о единстве природы сверхпластической деформации / А.А. Сиренко, Ф.У. Еникеев, М.А. Мурзинова // Докл. АН СССР.-Т. 340.-№5.- 1995.-С. 614-616.

171. Скулъский О.И. Разработка методов расчета одно- и двухчервяч-ных машин для полимеров и дисперсных систем с учетом гидромеханических, тепловых и ориентационных явлений: Дис. . докт. техн. наук / Перм. гос. техн. ун-т. — Пермь, 1992. — 322 с.

172. Скулъский О.И. Конечно-элементная схема расчета трехмерных течений несжимаемых вязких жидкостей / О.И. Скульский, В.Ф. Кашина // Неизотермическое течение вязкой жидкости / УНЦ АН СССР. — Свердловск,1986.-С. 87-90.

173. Скурихин И.М. Все о пище с точки зрения химика: Справ, издание / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. -М.: Высш. шк., 1991. 288 с.

174. Смесители и экструдеры в кондитерской промышленности / С.В. Чувахин. М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1986. - 20 с. - (Сер. Кондитерская пром-сть. Обзор, информ. Вып. 3).

175. Современное состояние и основные направления совершенствования экструдеров / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, В.Н. Василенко, К.В. Платов. -М., 2004.-41 с. (Информ. обзор. Вып. 1).

176. Современные достижения в технологии экструзионных крахмало-продуктов / А.И. Жушман, Е.К. Коптелова, В.Г. Карпов. — М.: АгроНИИТЭ-ИПП, 1989. — 24 с. (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, информ. Вып. 4).

177. Соколов М.В. Автоматизированное проектирование и расчет шне-ковых машин / М.В. Соколов, А.С. Клинков, О.В. Ефремов и др. М.: Машиностроение-!, 2004. — 248 с.

178. Солодовников В.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования / В.В. Солодовников, В.Н. Плотников, А.В. Яковлев. — М.: Машиностроение, 1985. 535 с.

179. Спандияров Е. Исследование реологических свойств комбикормов: Дис. .канд. техн. наук /МТИПП. -М., 1983.- 156 с.

180. Справочник по электроизмерительным приборам. — 3-е изд.; Под. ред. К.К. Илюнина. — JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. — 784 с.

181. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (Полисахариды) / Б.Н. Степаненко. М.: Высш. шк., 1978. - 256 с.

182. Сысоев В.В. Системное моделирование: Учеб. пособие / Воронеж, технол. ин-т. — Воронеж, 1991. — 80 с.

183. Тадмор 3. Теоретические основы переработки полимеров: Пер. с англ. /3. Тадмор, К. Гогос; Под ред. Р.В. Торнера. -М.: Химия, 1984. 632 с.

184. Темам Р. Математические задачи теории пластичности / Р. Темам. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. 288 с.

185. Термические методы анализа: Пер. с англ.; Под ред. У. Уэндланд-та. М.: Мир, 1978. - 251 с.

186. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование / Под ред. А.Н. Богатырева, В.П. Юрьева. М.: Ступень, 1994. - 200 с.

187. Техника переработки пластмасс / Под ред. В.И. Басова, В. Броя. -М.: Химия, 1985.-517 с.

188. Технология и физико-химические свойства экструзионных крах-малопродуктов / В.Г. Карпов. М.: АгроНИИТЭИПП, 1991. - 24 с. - (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, информ. Вып. 2).

189. Технология производства кондитерских изделий с использованием экструзионной техники / М.Б. Эйнгор, M.J1. Парцуф, С.Н. Павловецкая, А.С. Овчинникова. М.: АгроНИИТЭИПП, 1987. - 32 с. - (Сер. Кондитер, пром-сть. Обзор, информ. Вып. 6).

190. Технология экструзионных продуктов: Учеб. пособ. для вузов / А.Н. Остриков, Г.О. Магомедов, Н.М. Дерканосова, В.Н. Василенко, О.В. Абрамов, К.В. Платов. СПб.: Проспект Науки, 2007. - 202 с.

191. Титов А. Линия для переработки соевых бобов / А. Титов, В. Гринкевич, А. Щербов // Комбикорма. 2003. - № 7. - С. 23-24.

192. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи / В.Б. Толстогу-зов. М.: Агропромиздат, 1987. — 304 с.

193. Топурия О. Экструдирование зерновых компонентов / О. Топурия, Д. Кацитадзе, Ю. Парлагашвили, В. Кацитадзе // Комбикорм, пром-сть. — 1990. -№3.- С. 18-19.

194. Торнер Р.В. Оборудование заводов по переработке пластмасс / Р.В. Торнер, М.С. Акутин. М.: Химия, 1986. - 400 с.

195. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров (Механика процессов) / Р.В. Торнер. М.: Химия, 1977. - 464 с.

196. Труфанова Н.М. Решение пространственной задачи тепломассообмена в сужающемся канале пластицирующего экструдера / Н.М. Труфанова,

197. JI.A. Ковригин, И.Э. Володарская и др. // Тепломассообмен ММФ — 92: Сб. докл. П-го междунар. форума. 18-22 мая 1992 г. Минск, 1992. — С. 12-16.

198. Уиттекер Э.Т. Курс современного анализа: Пер. с англ. / Э.Т. Уиттекер, Дж.Н. Ватсон; Под ред. Ф.В. Широкова. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит-ры, 1963. — 515 с.

199. Уръев Н.Б. Высоконаполненные дисперсные системы / Н.Б. Урь-ев. М.: Химия, 1980. - 320 с.

200. Ферментативная атакуемость экструдированной крупы / С.В. Кра-ус, Е.М. Мельников, В.Т. Линиченко, Е.В. Багич // Пищ. пром-сть. 1988. -№ 10.-С. 56.

201. Фишер Э. Экструзия пластических масс: Пер. с англ. / Э. Фишер; Под ред. С.И. Гдалина. -М.: Химия, 1970. 288 с.

202. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: В 2-х т.: Пер. с англ. / К. Флетчер. М.: Мир, 1991. - С. 504-552.

203. Фраифелдр Д. Физическая биохимия: Пер. с англ. / Д. Фраифелдр; Под ред. З.А. Шабаровой. М.: Мир, 1980. - 582 с.

204. Хакимова JT.K. Клиническая оценка экструзионных продуктов для лечебно-профилактического питания / Л.К. Хакимова, А.И. Горшков, Э.С. Токаев, И.В. Бобренева, Д. Кьосев // Хранение и перераб. сельхозсырья. — 1998.-№3.-С. 30-31.

205. Хан Ч.Д. Реология в процессах переработки полимеров / Ч.Д. Хан. -М.: Химия, 1979. 366 с.

206. Хейфец И.Б. Об изменении структуры крахмалсодержащего сырья при получении продуктов быстрого приготовления / И.Б. Хейфец, В.Г. Карпов // Сахар, пром-сть. 1986. - № 7. - С. 50-52.

207. Химический состав российских пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. -М.: ДеЛи Принт, 2002. 235 с.

208. Химия и технология крахмала: Промышленные вопросы: Пер. с англ.; Под ред. Роя Л. Уистлера и Эжена Ф. Пашаля. М.: Пищ. пром-сть, 1975.-360 с.

209. Хосака Хидэаки. Экструдеры для пищевой промышленности / Хидэаки Хосака // Кэмикару эндзиниярингу, Chem-Eng. 1985. - V. 30. -PP. 51-55.

210. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам / Р. Чанг. М.: Мир, 1980. - 662 с.

211. Червячные прессы, агрегаты и линии на их базе как технологическое оборудование для интенсификации процессов переработки полимерных материалов // Сб. науч. трудов; Под ред. к.т.н. Ю.А. Жданова / ВНИИРТмаш. -Тамбов, 1985. 109 с.

212. Чернов М.Е. Справочник по макаронному производству / М.Е. Чернов, Г.М. Медведев, В.П. Негруб. — М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. 302 с.

213. Чернышов А.Д. Математическая модель течения вязкой жидкости в предматричной зоне двухшнекового экструдера / А.Д. Чернышов, А.Н. Остриков, А.С. Рудометкин, О.В. Абрамов // Вестник РАСХН. 2002. - № 5. -С. 14-17.

214. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства / Н.П. Черняев. М.: Колос, 1992. - 370 с.

215. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс: Пер. с нем. / Г. Шенкель; Под ред. А.Я. Шапиро. Л.: Госхимиздат, 1962. — 467 с.

216. Шпакова Е.В. Использование полуфабриката экструдированных круп при производстве кондитерских изделий / Е.В. Шпакова // Пищ. пром-сть.-1987.-№ 11.-С. 32-34.

217. Щербаков В.Т. Производство белковых продуктов из масличных семян / В.Т. Щербаков, С.В. Иваницкин. М.: Агропромиздат, 1987. - 10 с.

218. Щербинин А.Г. Математическое моделирование процессов тепло-массопереноса при экструзии полимеров: Дис. канд. техн. наук / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1994. - 192 с.

219. Щербинин А.Г. Математическое описание и анализ процессов пластифицирующей экструзии / А.Г. Щербинин, Н.М. Труфанова // Информационные управляющие системы: Сб. науч. тр. ПГТУ Пермь, 1995. — С. 122-126.

220. Экструдированные продукты / И.Ш. Бузиашвили, Б.А. Устинников, В.И. Степанов, А.И. Мглинец // Пищ. пром-сть. 1990. - № 12. - С. 41-42.

221. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья / А.И. Жушман, Е.К. Коптелова, В.Г. Карпов. М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1980. - 36 с. — (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, информ. Вып. 3).

222. Экструзионная техника и технология; состояние, перспективы // Пищ. пром-сть. 1995. - № 7. - С. 4-5.

223. Экструзионные системы «Венгер» // Комбикорм, пром-сть. — 1993.-№5-6.-С. 25.

224. Юков В. В. Процессы экструзии теста и способы производства экструдированных мучных изделий: Дис. .канд. техн. наук / Рос. эконом, акад. М., 1995.-168 с.

225. Юрьев В.П. Физико-химические основы получения экструзионных продуктов на основе растительного сырья / В.П. Юрьев, А.Н. Богатырев // Вестник сельхоз. науки. 1991. - № 12. - С. 43-51.

226. Янков В.И. Процессы переработки волокнообразующих полимеров (Методы расчета) / В.И. Янков, В.П. Первадчук, В.И. Боярченко. М.: Химия, 1989.-320 с.

227. A triple extrusion machine for continuous extrusion // Int. Food Market, and Technol. 1996. - Vol. 10. - № 3. - PP. 33-34.

228. Alavi S.H. Process dynamics of starch-based microcellular foams produced by supercritical fluid extrusion. I: Model development / S.H. Alavi, S.S.H. Rizvi, P. Harriott // Food Research International. 2003. - Vol. 36. - PP. 309-319.

229. Alavi S.H. Structural properties of protein-stabilized starch-based supercritical fluid extrudates / S.H. Alavi, B.K. Gogoi, M. Khan, B.J., Bowman, S.S.H. Rizvi // Food Research International. 1999. - № 32. - PP. 107-118.

230. Amellal K., Elbirii B. Performance study of barrier screws in the transition zone // Polym. Eng. Sci. 1988. - Vol. 28. - № 5. - PP. 311-320.

231. Arrowood R., Mukherjee A.K. Stress relaxation of a eutectic alloy in the superplastic condition // Materials Scence and Engineering, 92. 1987. - PP. 33-41.

232. Aufschmeizprozesspolymerer Materiellen im Plastizier-extruder / W.P. Perwadtschuk, E.-O. Reher, N.M. Trufanowa, W.I. Jankow // Plast u Kautschuk. -1986. — Bd. 33. -№ 3. S. 102-105.

233. Bailey L.N., Hauck В. W., Sevatson E.S., Singer R.E. Systems for manufacture of ready-to-eat breakfast cereals using twin-screw extrusion // Cereal Foods World. 1991. -№ 10. - PP. 863-864, 866, 868-869.

234. Ben-Gera J. Need a twin? // Food: Flavor., Ingred., Process, and Packading. 1988. - № 10. - PP. 23-29.

235. Best D. Formulating for extruders // Prep. Foods. 1989. - № 10. — PP. 94-96, 98.

236. Bojartschenko W.I., Jankow W.I., Shirkow P.W. Uber den extremalen Verlauf der Durchsatz-Druckverlust-Abhangigkeit bei nichtisothermer Stromungeiner Fltissigkeit im Schneckenkanal // Plaste und Kautschuk. 1982. - № 1. -S. 43-46.

237. Brisset A., Bouvier J.M. Twin screw extruder in confectionery // Con-fect. Prod. 1994. - № 9. - PP. 648-650.

238. Buss extrusion technology // Confect. Manuf. and Market. — 1989. -Vol. 26. № 12. - PP. 25-26.

239. Cheewapramong P. Use of partially defatted peanut flour in breakfast cereal flakes / P. Cheewapramong, M.N. Riaz, L.W. Rooney, E.W. Lusas // Cereal chemistry. 2002. - Vol. 79. - № 4. - PP. 586-592.

240. Chinnaswamy R. and Hanna A. Dienozzle dimension effects on the expasion of extrusion cooked corn starch // J. Food Sei. — 1987. - Vol. 52.

241. Dobozky Z. Plastverarbeiter. 1965. - Vol. 16. - № 7. - PP. 395-402.

242. Dyer D.F. A numerical solution for the single screw extrusion of polymer melt // AICHE. 1969. - Vol. 15. - № 5. - PP. 823-828.

243. Effects of extrusion and traditional processing methods on antinutrients and in vitro digestibility of protein and starch in faba and kidney beans / R. Alonso, A. Aguirre, F. Marzo // Food Chem. 2000. - Vol. 68. - № 2. - PP. 159-165.

244. Ein innovatives Verfahren in der Koch-Extrusion // Zucker- und Siiss-war. Wirt. 1994.-№ 11.-S.482.

245. Elbirii В., Lindt J.T. Matematical modeling of melting of polymers in barrier-screw extruders // Polym. Eng. Sci. 1983. - Vol. 23. - № 2. - PP. 86-94.

246. Extruder, Bauart Werner und Pfleiderer // Miihle + Mischfuttertechn. -1991.-№ 25.-S. 321-322.

247. Extruders: single VS twin screw // Food engineering. 1983. - № 6. -PP. 103-106.

248. Extrusion cooking on deeside // Food Trade Rev. 1989. - 59, № 3. -PP. 137-139.

249. Extrusion cooking technology / Ed. R. Sowitt. London; New York. -1984.-212 p.

250. Extrusion processing of rice-based breakfast cereals enhanced with tocopherol from a Chinese medical plant / Lin Yuan-Hui, Yeh Chia-Sheng, Lu Shin // Cereal Chem.: An International Journal. 2003. - Vol. 80. - № 4. - PP. 491-494.

251. Gerber D. La passion de la cuisson — extrusion // Process. — 1994. -№ 1095.-S. 30-31.

252. Gotsis A.D. Simulation of Mixing in Co-rotating Twin Screw Extruders / A. D. Gotsis, D. M. Kalyon // Society of Plastics Engineers ANTEC Technical Papers. 1989. - № 35. - PP. 44-48.

253. Grebaut J. Cuisson — extrusion des produits cerealiers // Industries des cereales. 1984. -№ 28. - S. 7-12.

254. Handbuch der Kunststoff-Extrusionstechnic. 1: Grundlagen / Die Aut.: U. Burkhardt, H.-G. Fritz, K. Geiger et al. Cop. 1989. - XXII, 582 s.

255. Handbuch der Kunststoff-Extrusionstechnic. 2: Extrusionsanlagen / Die Aut.: H. Bongaerts, S. Braun, H. Breuer et al. Cop. 1986. - XXIV, 749 s.

256. HauckB. W., Huber G.R. Single screw us twin screw extrusion // Cereal Foods World. 1989. - Vol. 34. - № 11. - PP. 930, 932-934, 936-939.

257. Heidenreich E., Michaelsen T. Spezialfutterherstellung mit einem Zweiwe 1 lenextruder // Kraftfutter. 1994. - № 12. - S. 470-474.

258. Kalyon D.M. An Experimental Study of Distributive Mixing in Fully Intermeshing Co-rotating Twin Screw Extruders / D.M. Kalyon, H. Sangani // Polymer Engineering Science. 1989. - Vol. 15. -№ 29. - PP. 1018-1026.

259. Kim W.S., Skatchkow W.W., Stungur J.W. И Plaste u. Kaut. 1981. -Vol. 28. -№ 2.-PP. 93-101.

260. Lawal A. Simulation of the Intensity of Segregation Distributions Using Three-Dimensional FEM Analyses: Applications to Co-rotating Twin Screw Extruders / A. Lawal, D.M. Kalyon // Journal of Applied Polymer Science. 1994. -№58.-PP. 1501-1507.

261. Mahungu S.M., Drozdek K.A., Artz W.E., Faller J.F. Residence time distribution and barrel fill in pet food twin-screw extrusion cooking // Cereal chemistry. 2000. - Vol. 77. - № 2. - PP. 220-222.

262. Martin J. Extruderzonen in denen Warmedurch Leitung und erzwunge-ne Konvektion abgefiihrt wird // Warmeubertrag. Kunststoffanfbereit. - Diissel-dorf, 1986.-S. 169-196.

263. Melcion I.P., Colonna P. La cnisson-extrusion dans le domaine alimetaire: principe, applications, perspectives // Revue de l'alimentation animale. — 1983. № 368. - S. 45-51, 53-54.

264. Mermtlstein H.H. Challenges in extrusion / H.H. Mermtlstein // Food technology.-1997.-Vol. 51.-№ 9.-PP. 87-88.

265. Mermtlstein H.H. Extrusion of ingredients / H.H. Mermtlstein // Food technology. 2000. - Vol. 54. - № 3. - PP. 92-93.

266. Microstructural changes in zein proteins during extrusion / Batterman-Azcona Sheri J., Lawton John W., Hamaker Bruce R. // Scanning. 1999. - Vol. 21. -№ 3. - PP. 212-216.

267. Potente H., Lappe H. Durchsatzgleichung fur Konventionele, Plastifi-zierextruder 11 Kunststoffe. 1984. - Bd. 34. - № 3. - S. 173-177.

268. Proved extruder applications for chocolate and cocoa // Confect. Prod. -1996.-Vol. 62.-№9.-PP. 38-39.

269. Rauwendaal C. Polymer extrusion / C. Rauwendaal. — 2., repr. ed. -Munich etc.: Hanser, Cop. 1990. 568 s.

270. Rossen I.L. Food extrusion / I.L. Rossen, R.C. Miller // Food technology. 1973. - № 27. - PP. 46-53.

271. Schneeweib R., Maack E., Schnelle W. Die Extrusion ein technologi-sches Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln // Lebensmittelindustrie. — 1983. -№ 3. — S. 391-396.

272. Schonende Aufbereitung von Brotderivaten // Ernahrungsindustrie. -1995. -№ 1-2.-S. 10-11.

273. Smith O.B. Extrusion cooking. In: New protein foods / Ed. A.M. Alt-schus. — London: Academic press. — 1976. - Vol. 2. — PP. 86-121.

274. Special report. Extrusion. Twin screw flexibility / Milling. 1988. -№ 3. - PP. 37-43.1. С9* У

275. Sterling С. The sudmicroscopie structure of the starch creain analysis / C. Sterling // Food technology. 1965. - Vol. 19. - № 6. - PP. 97-100.

276. Suknark K. Tapioca-Fish and Tapioca-Peanut Snacks by Twin-Screw Extrusion and Deep-Fat Frying / K. Suknark, R.D. Phillips, Y.W. Huang // Journal of food science. 1999.-Vol. 64.-№2.-PP. 303-305.

277. Swientek R.J. Twin — screw extrusion systems offer new product concepts // Food Process. 1985. - Vol. 8. - PP. 62-68.

278. Tolstogusov V.B. Thermoplastic extrusion and the structure of extru-dates. Food Technology International. - 1991. - PP. 71-75.

279. Treiber A. Extrusions aufbereitung scherempfindlicher Nahrungs-mittelprodukte // Zucker- und Susswar. Wirt. - 1990. - Vol. 43. - № 6. - S. 257-265.

280. Waleed Y. Process instrumentation and control in food extruders // Cereal Foods World. 1990. - 35. № 9. - PP. 919-926.

281. Wang N. Pasta-like product from pea flour by twin-screw extrusion / Wang N., Bhirud P.R., Sosulski F.W., Tyler R.T. // Journal of food science. -1999.-Vol. 64.-№4.-PP. 671-677.

282. Wiliams M.A. Direct extrusion of convenience foods // Cereal food world. 1978.-Vol. 22.-№4.-PP. 152-154.

283. Yurjev V.P., Zasypkin D.V, Alexeev V.V., Bogatyryev A.N. Expansion ratio of the expanded extrusion products based on potato starch — soybean protein mixtures // Carbohydrate Polymers. 1994.

284. Zasypkin D. V., Yurjev VP., Tolstoguzov V.B. Water distribution in mixtures of soy protein isolates with starch and maltodextrin // Die Nahrung. 1989. -Vol. 33.-№ 10.-PP. 949-955.

285. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

286. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

287. ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ1. На правах1. АБРАМОВ ОЛЕГ ВАСИЛЬЕВИЧ

288. НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ МОДЕЛЬНЫХ СРЕД НА ОСНОВЕ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ И РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ1. Т о м II

289. Специальность: 05.18.12 Процессы и аппараты пищевых производств1. Диссертацияна соискание ученой степенидоктора технических наук

290. Научный консультант — Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор А.Н. Остриков1. Воронеж 20091. СОДЕРЖАНИЕ