автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научное обеспечение процесса производства экструдированных текстуратов методом динамического формования

На правах рукописи

ТАТАРЕНКОВ Евгений Анатольевич

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЭКСТРУДИРОВАННЫХ ТЕКСТУРАТОВ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ

Специальности 05.18.12 - «Процессы и аппараты пищевых производств» и 05.18.01 - «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Воронеж-2011

4847445

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

Научные руководители - заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич, доктор технических наук, профессор Василенко Виталий Николаевич

Официальные оппоненты - Заслуженный изобретатель РФ,

доктор технических наук, профессор Шевцов Александр Анатольевич (Воронежская государственная технологическая академия)

доктор технических наук, профессор Дерканосова Наталья Митрофановна (Российский государственный торгово-экономический университет (Воронежский филиал)

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки»

Защита состоится «09» июня 2011 г. в 1200 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.035.01 при ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «ВГТА». Автореферат разослан «06» мая 2011 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских П диссертаций Д 212.035.01 У доктор технических наук, УГ) < I/^

профессор /Г.В. Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время одним из основных направлений в пищевой промышленности является изготовление продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, обогащенных определенным функциональным компонентом (белком, жирами, витаминами и т. д.).

Мировой фонд продовольственного белка формируется преимущественно за счет возобновляемых ресурсов растительного происхождения. В структуре белкового фонда доминируют белки злаковых, причем доля белков бобовых культур составляет около 1/3 суммарного мирового производства растительного белка. Однако, видовой арсенал бобовых еще недостаточно полно используется для решения практических задач продовольственной проблемы. В этом аспекте определенный интерес представляют такие бобовые культуры, как: люпин, фасоль, чечевица, нут и др. Стратегия использования новых видов бобовых культур учитывает следующие приоритеты: обеспечение пищевой безопасности страны; рационализацию кормопроизводства; создание экологически устойчивого сельского хозяйства; развитие новых пищевых технологий.

За счет питательной ценности бобовые признаны частью «здорового питания» и стоят на одном из ведущих мест в развитии пищевых технологий, которые обеспечивают более полную и глубинную переработку сырья и рейдируют химический состав по критериям пищевой и биологической ценности. Сейчас уже неоспоримо, что в ближайшем будущем рацион человечества будет совершенствоваться за счет более широкого использования продуктов, богатых растительным белком. Возможность регулирования состава продуктов в сторону увеличения содержания белков, витаминов или минеральных веществ играет важную роль в профилактике многих заболеваний человека. 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 использование позволяет сделать процесс непрерывным, легко контролируемым, универсальным по видам перерабатываемого сырья и готовых продуктов.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры

процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ВГТА на 2006-2010 гг. «Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов и аппаратов в химической и пищевой технологиях» (№ гос. регистрации 0120.0 603139).

Цель и задачи диссертационной работы: разработка и научное обоснование способа производства экструдированных текстура-тов в экструдерах с динамической матрицей; создание на основе разработанного способа оригинальных конструкций формующих устройств.

В соответствии с целью решались следующие задачи:

- научное обоснование выбора рецептурного состава смеси для производства сбалансированных экструдированных текстуратов;

- исследование основных закономерностей процесса экструзии бобовой смеси методом динамического формования;

- выбор гранулометрического состава смеси и рациональных параметров экструзионного процесса получения экструдированных текстуратов динамическим формованием;

- проведение комплексной оценки качества экструдированных текстуратов;

- математическое моделирование течения расплава биополимера в динамической матрице экструдера;

- разработка новых конструкций формующих устройств и способов производства экструдированных текстуратов;

- проведение энергетической оценки термодинамической эффективности разработанной линии посредством эксергетического анализа;

- разработка технологии производства белково-витаминных концентратов;

- проведение промышленной апробации и производственных испытаний предлагаемых разработок.

Научная новизна. На основании проведенных исследований, обобщения и анализа разработан способ производства экструдированных текстуратов динамическим формованием. Изучено влияние условий экструдирования пищевой смеси и формования текстурата на закономерности протекания процесса, что позволило научно обосновать режимы процесса экструзии методом динамического формования.

Проведены исследования влияния гранулометрического состава

бобовой смеси на качество получаемого продукта, в результате которых определена оптимальная область размеров частиц, позволяющая получать продукт с наилучшими показателями качества.

Методом дифференциально-термического анализа определены формы связи влаги с обрабатываемым материалом и условия терморазложения компонентов бобовой смеси люпина, фасоли и чечевицы, что позволило выявить допустимый диапазон температур нагрева продукта и обосновать выбор оптимальной температуры.

Выявлены закономерности изменения основных технологических параметров в зависимости от влажности исходной смеси, частоты вращения дорна, величины зазора между конусом и дорном.

Разработана математическая модель, описывающая течение расплава биополимера в канале динамической матрицы экструдера. В результате были определены изменения скоростей и давления по длине формующей части.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2389346,2390412,2409994,2411988,2412052.

Практическая ценность. Разработан способ получения экс-трудированных текстуратов с функциональными технологическими свойствами на примере смеси люпина, фасоли и чечевицы. Определены рациональные параметры процесса переработки исследуемой пищевой смеси динамическим формованием. Получен экструдиро-ванный текстурат, обладающий высокой пищевой ценностью.

Разработана новая технология получения белково-витаминных добавок для поросят мясных пород. На основе экспериментальных исследований разработана техническая документация: ТУ 9759-08702068108-2011 «Белково-витаминные концентраты для поросят мясных пород».

Разработаны оригинальные конструкции формующих устройств экструдеров для получения экструдированных текстуратов, а также линия получения экструдированных продуктов.

Расчетная экономическая эффективность промышленного внедрения предлагаемой конструкции динамической матрицы экструдера составляет 579 948 р./год.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (2009-2010 гг.), Тамбове (2010 г.), Одессе (2010 г.), Москве (2010 г.), Казани (2010 г.), Махач-

кале (2010 г.), Челябинске (2010 г.), Звенигороде (2009 г.), Санкт-Петербурге (2009 г.), Воронеже (2010 г.).

Результаты работы демонстрировались на следующих выставках: 25-й Международной выставке «ПРОДТОРГ-2008» (Воронеж, 26-28.11.2008 г.); Воронежских агропромышленных форумах (Воронеж, 28-30.10.2009 г. и 10-12.11.2010 г.); Межрегиональном конгрессе «АГРОПРОМ - 2010» (Воронеж, 26-27.05.2010 г.) и награждены дипломами.

Соискатель является лауреатом следующих конкурсов: «Золотой лев» (2010 г, Воронеж); регионального конкурса молодежных авторских социально-экономических проектов (2010 г, Воронеж); IV Всероссийского конкурса «УМНИК-2010» (2010 г, Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 работ, в том числе 5 статей в ведущих научных рецензируемых журналах и 5 патентов РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и результатов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 71 рисунок и 20 таблиц. Список литературы включает 130 наименований, в том числе 17 на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 80 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние производства растительных белковых текстуратов; обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы литературные данные о современном состоянии теории, техники и технологии растительных белковых текстуратов, об основных направлениях совершенствования оборудования и технологии текстуратов. Приведены конструкции текстурирующих экструдеров и их формующих устройств, выпускаемых в России и за рубежом, рассмотрены их отличительные особенности. На основании проведенного анализа обоснован выбор объекта исследования, сформулированы задачи диссертационной работы и определены методы их решения.

Во второй главе, основываясь на требовании максимальной биологической ценности, обоснован состав исходной смеси для полу-

чения экструдированный текстуратов, состоящих из 15,3 % люпина (ГОСТ 11321-89 «Люпин кормовой. Требование при заготовках и поставках»), 41,5 % фасоли (ГОСТ 7758 - 75 «Фасоль продовольственная. Технические условия») и 43,2 % чечевицы (ГОСТ 10417-74 «Чечевица мелкосеменная. Требование при заготовках и поставках»).

Для получения данных о механизме влагоудаления проводились исследования бобовой смеси методами термического анализа. Для этого строили зависимость а от отношения 1000/Т (рис. 1).

Зависимость -1д а от величины 1000/Т выполнена для интервала от 293 до 450 К, т. к. именно в этом интервале наиболее интенсивно происходят процессы дегидратации, при дальнейшем увеличении температуры происходят лишь процессы термического разложения. На рис. 1 видны три линейных участка для исследуемой бобовой смеси (линия 1), люпина н 32 }} (линия 2), чечевицы и фасоли (ли-

" ]00й/т' ' ' ния 3), что свидетельствует о сту-Рис. 1. Зависимость а пенчатом выделении влаги.

от величины ю'/т При значениях температур

до 310 К (линия 1, 3) и 311 К (линия 2) происходит нагрев и удаление физико-механической и осмотически связанной влаги, имеющей невысокую энергию связи с продуктом. Поэтому удаление влаги происходит при сравнительно невысоких температурах. В интервале значений температур 310...370 К (1), 311...368 К (2), 310...375 К (3) происходит удаление осмотически связанной влаги в результате нарушения гидрофобных взаимодействий белков и углеводов с водой. В интервале значений температур 370...450 К (1), 367...445 К (2), 375...435 К (3) наблюдается удаление адсорбционно связанной влаги, а свыше 450 К (1), 445 К (2), 435 К (3) наблюдается полное разложение смеси с обугливанием.

Проведен анализ реологических исследований бобовой смеси с помощью метода двух капилляров с применением закона Остваль-да-де-Виля, который позволяет использовать на практике значения реологических коэффициентов: пк = 0,2...0,5; ц = 9000 Па с".

Установлено, что при использовании для экструдирования бобовых смесей с размерами частиц от 0,67...0,80 мм процесс шел ста-

бильно, продукт хорошо вспучивался, имел однородную структуру, без комочков. Движение продукта по длине рабочей камеры происходило стабильно при малых пульсациях давления.

В третьей главе проведено численное решение математической модели течения расплава биополимера в динамической матрице экструдера с использованием программного комплекса Р1о\у\Ъюп.

В выбранную модель входят следующие уравнения: Навье-Стокса

ди, ,Ф,)2 ^(^^Ка) дР [ 1 , дт дх ду дг дх Я.е *

8иг д(ихи,) з(и„)2 а(оЛ) 5Р 1

-¿- + —5-■-!-+ ' ' +—-¿ =--+-V и

дт дх ду & ^ '

дх

дх

ду

ог

дР 1 ,

=--н--V»

дг Ие

д'и, 8 и,

гДе д2и. д-и, д\ > Л, 34 д~и , , д2ог

V-v=——г + —Г" =—Т + —Г + —^г —^-г—г1"—7

&2 Зу2 Зг2 " &2 Зу2 Зг2 З*2 Зу2 &

Уравнение неразрывности

Эи^ | диу | дц. & Эу &

= 0

Рис. 2. Расчетная схема движения расплава биополимера в формующем канале динамической матрицы экструдера

В решаемой задаче были использованы следующие граничные условия (рис. 2).

1. Вход расплава продукта в канал фильеры: тип границы -вход/выход, тип граничного условия -нормальная скорость. На границе области задана нормальная

компонента вектора скорости (и| = ).

Если ит > о, то граничное условие трактуется как «вход».

Если ипк < 0, то граничное условие трактуется как «выход».

При этом в процессе расчета отрицательная величина итг переуста-

навливается в соответствии со следующим правилом:

чо1»__,

которое обеспечивает выполнение условия баланса массы - "сколько массы

Рис. 3. Изменение давления и скорости движения экструдата по длине фильеры при сужающемся угле конусности дорна и фильеры при зазоре 1 мм

ров метода численного моделирования.

- площади «вход-ных»/«выходных» граничных поверхностей.

2. Канал фильеры: тип границы - стенка, тип граничного условия -стенка. На границе области задано условие прилипания^ = 0).

>тг

3. Выход продукта: тип границы - свободный выход, тип граничного условия — нулевое давление/выход.

4. Вращающийся шнек и дорн: тип границы

- стенка, тип граничного условия - тангенциальная закрутка. Это граничное условие задает вектор скорости, имеющий касательную 1>к составляющую к

граничной поверхности (нормальная составляющая отсутствует цт, = 0)-

Следующим шагом являлось задание парамет-В программе Р1о\у\Чзгап ис-

втекло - столько массы вытекло". Здесь 5"" и 501"

пользуется метод конечных объемов для численного решения уравнений. После задания параметров производится запуск программы на генерацию обновленной сетки и расчет варианта по заданным условиям.

Для графического отображения полученных результатов использовали слои визуализации - плоскости, на которые проецировались значения исследуемой величины. Расположение слоев визуализации осуществлялось вдоль оси симметрии динамической матрицы и перпендикулярно ей (рис. 3).

В результате проведения серии экспериментов было установлено, что отклонение расчетных значений скорости продукта на выходе из формующего канала динамической матрицы экструдера от значений, полученных экспериментальным путем изменялось в диапазоне 10,56... 12,3 %; отклонение расчетных значений давления продукта в I зоне формующего канала динамической матрицы экструдера от значений, полученных экспериментальным путем, изменялось в диапазоне 17,7-21,1 %.

В четвертой главе описываются исследования процесса получения текстуратов в экструдере с динамической матрицей.

На основании полученных данных было получено критериальное уравнение и ее графическое решение.

Ей = 37,978 Яе"*1,756 Рг"0'271 {с1 / /)0'518.

Было изучено влияние основных конструктивных параметров на давление (рис. 4). Установлено, что давление уменьшается при увеличении отношения эквивалентного диаметра кольцевого зазора к длине рабочей части дорна, влагосодержания исходной смеси и

м----

Рис. 4. Зависимость давления экструдата от отношения длины рабочей части дорна к эквивалентному диаметру кольцевого зазора при влажности исходного сырья 14 %

уменьшении частоты вращения дорна.

Уменьшение диаметра рабочего зазора и увеличение длины рабочей части дорна приводит к увеличению сопротивления формующего канала матрицы, а следовательно, и к возрастанию давления в предматричной зоне экструдера. При повышении частоты вращения дорна происходит диссипативный разогрев, приводящий к повышению температуры вызывающей увеличение давления. Увеличение влажности исходной смеси приводит к уменьшению вязкости расплава текстурата, вследствие чего происходит понижение тепловыделения и давления в предматричной зоне экструдера.

Анализ графической зависимости (рис. 5) дает возможность проследить влияние вращающегося дорна на два основных параметра процесса экструдирования. При увеличении частоты вращения дорна от 0... 104,7 рад/с происходит незначительное повышение давления в предматричной зоне экструдера, но как только частота вращения дорна изменяется от 104,7 до 157 рад/с происходит резкое повышение давления, что объясняется повышением трения вращающегося дорна о расплав биополимера, что, в свою очередь, приводит к повышению температуры и давления. Скорость выхода экструдата линейно повышается с увеличением частоты вращения дорна, продукт начинает двигаться по винтовой линии, поскольку в динамической матрице основной составляющей скорости является окружная скорость.

В качестве одного из параметров, характеризующих процесс экструзии, был выбран коэффициент вспучивания, который определяется соотношением толщины кусочка готового экструдата к величине зазора между конусом дорна и фильерой. Подобное поведение кривой вспучивания можно объяснить тем, что при малых значениях величины зазора расплав биополимера дольше находился под максимальным воздействием температуры и давления, в результате чего

Рис. 5. Зависимость давления и скорости выхода экструдата от частоты вращения дорна

произошло спекание части расплава, что препятствовало расширению и фиксации структуры при взрывном испарении влаги. При больших значениях величины зазора не образуется достаточного давления для хорошего вспучивания экструдата.

При повышении влажности исходного сырья происходит заметное понижение коэффициента вспучивания, т.к. теплоты, выделяемой в результате работы сил вязкого трения, недостаточно для хорошего вспучивания. При этом формируется более плотная структура продукта с грубой консистенцией.

В пятой главе проведены исследования комплексной оценки качества экструдированных тек-сгуратов по органолептическим и физико-химическим показателям, а также исследования по составу минеральных веществ и аминокислот. Представлена технология производства белково-

витаминных концентратов на основе экструдированных текстура-тов, исследования показателей качества и проведена проверка эффективности скармливания поросятам.

Технологический процесс производства экструдированных текстуратов методом динамического формования состоит из нескольких этапов, включающих в себя подготовку исходного сырья, измельчение, увлажнение, экстру-дирование, подсушивание и охлаждение экструдата, упаковку готовой продукции (рис. 6).

В качестве исходного сырья использовали: люпин, фасоль, чечевица, добавки пищевые (ГОСТ Р 53039-2008).

Экструдированный текстурат, полученный при рациональных параметрах процесса, анализировали по комплексу показателей, характеризующих его потребительские свойства, пищевую и энергети-

Приемка сырья О»

1

Очистка сырья

1 .....

Изиаъчение сырья Ч

Просеивание сырья

Вкусовые добавки

Перемешмште сырья Т*НЗ рлУ'е

Терлювлахсностная обработка Н20

1

Экстрагирование Т-*Ш.440К, ?=У<МЛи

Охлаждение □

Упаковка ________¡^

Рис. 6. Технологическая схема производства экструдированных текступатов

ческую ценность. Органолептические показатели: получен экспедированный текстурат в виде хлопьев округлого поперечного сечения с гладкой поверхностью. По цвету - светло-серый, вкусу и аромату - соответствуюет исходному виду сырья.

Другие физико-химические характеристики также соответствовали нормам для этой категории изделий (табл. 1). Энергетическая ценность полученного экструдированного текстурата из смеси люпина, фасоли и чечевицы составляет 795,65 кДж/100 г (табл. 2).

Таблица 1

Физико-химические показатели экструдированного _текстурата из бобовых_

Наименование показателей Экструдированный текстурат

Набухаемость, г/г 21,6

Водоудерживающая способность, г/г 55,45

Влажность, % 6,6

Частичная денатурация белка, содержащегося в бобовой смеси, приводит к изменению соотношения аминокислот в бобовой смеси и текстурате (табл. 3).

Таблица 2

Химический состав экструдированного текстурата

Наименование показателей Экструдированный текстурат

Массовая доля, г/100 г. воды 6

белка 23,43

жира 1,98

Содержание минеральных веществ, мг/100 п кальций 0,9

фосфор 2,1

Содержание витаминов, мг/100 п Ретинол (витамин А) 1,53

Тиамин (витамин В,) 0,87

Рибофлавин (витамин В2) 13,0

Аскорбиновая кислота (витамин С) 43,30

Массовая доля общего сахара в пересчете на СВ, % 15,3

Массовая доля жира в пересчете на СВ, % 1,98

Энергетическая ценность, кДж/100 г 795,65

Таблица 3

Сравнительный аминокислотный состав бобовой смеси н текстурата

Вещества Продукт Аминокислотный скор Исходная смесь из люпина, фасоли и чечевицы Экстру-дирован- ный текстурат

люпин фасоль чечевица

Белок, % 26,3 21 24 - 25,52 24,66

Вода, % 14 14 14 - 14 6

Валин. г 0,92 1,12 1,27 0,89 1,34 0,96

Изолейцин, г 1,22 1,03 1,02 1,19 1,22 0,83

Лейцин, г 2,25 1,74 1,89 1,00 2,18 1,49

Лизин, г 1,05 1,59 1,72 1,07 1,81 1,35

Метионин, г 0,51 0,43 0,51 0,58 0,55 0,28

Треонин, г 1,18 0,87 0,96 1,06 1Д1 0,96

Триптофан, г 0,21 0,26 0,22 0,91 0,27 0,19

Фенилаланин, г 1,17 1,76 2,03 1,13 2.08 1,07

Динамическое формование бобовой смеси позволило получить экструдированные текстураты с достаточно высокой энергетической и биологической ценностью, которые могут быть рекомендованы в качестве ценной пищевой добавки в хлебопекарной, мясной и других отраслях промышленности.

При разработке смесей были учтены нарушения

—0.2.1— потопов сырье —0.2.2 — перемешанные компонент —0.2.} — мструоот —0.2.4 — крупные частицы сыры!

—0.2.6— мелкие частицы сырыI —7 — Лотосы О продукт —2.2.1 — насыпанный пар

—0.2.5— пы квноиые частицы сырья —3.1.1 — охлаиспокпций «мфаг

(Г) мсиперонпро. К (В) массовая опля шол ф о««.»««, ДШв (Р^ росхоО сырън. щ'ч

Рис. 7. Машинно-аппаратурная схема производства БВК на основе экструдированных текстуратов: 1 -бункер для хранения сырья; 2 -смеситель; 3 - экс-трудер; 4 - измельчитель; 5 -просеиватель; 6 - кондиционер; 7 - бункер-накопитель; 8 - циклон; 9 -фасовочно-упаковочный автомат

МасеоБЕЯ Макова* лгзясырегс деза сырей

лрогешй. кзетчашс

не мене« Н ю- Соле?

полноценного питания населения России, обусловленные недостаточным потреблением полноценных белков и их нерациональным соотношением.

Технологический процесс производства белково-витаминных концентратов (БВК для поросят) на основе экструдированных тексту-ратов методом динамического формования состоит из следующих этапов: подготовка исходного сырья, измельчение, увлажнение, экс-трудирование, измельчение и охлаждение БВК, упаковка готовой продукции (рис. 7).

Полученный БВК для поросят на основе бобовых культур был исследован по комплексу показателей, характеризующих биологическую и энергетическую ценность готового изделия (рис. 8).

Опыт был

проведён на 20 поросятах 7 - суточного возраста, разделённых на 2 группы. Поросята 1 контрольной группы (10 шт.) получали бобовую смесь, второй опытной группы (10 шт.) - ежедневно получали комбикорм с БВК для поросят.

Результаты исследований (табл. 4) показали, что эффективность скармливания комбикорма была выше в опытной группе. В течение следующих 32 дней среднесуточный прирост поросят опытной группы по сравнению с контрольной был выше на 7-10 %.

Из приведенных данных производственной проверки эффективности скармливания БВК поросятам следует, что в результате применения динамического формования получен высококачественный продукт, сбалансированный по питательной ценности, обеспечивающий высокий прирост живой массы (табл. 4).

Таким образом, способ производства белково-витаминных концентратов для поросят позволит получать добавки на основе бобовых культур с достаточно высокой биологической и энергетической ценностью, более сбалансированные по составу незаменимых аминокислот, витаминов и минеральных веществ, а также использо-

Рис. 8. Биологическая и энергетическая ценность БВК

вать в качестве исходных компонентов смеси широко распространенные и недорогие виды сырья, что повысит переваримость продукции и продуктивность сельскохозяйственных животных.

Таблица 4

Эффективность скармливания комбикорма

Показатели Группы

контрольная опытная

Сохранность, % 95,0 100

Живая масса, г: 7 дней 200,90 196,75

11 дней 241,92 249,49

28 дней 1205,4 1258,10

39 дней 1948,0 2062,10

среднестатистическое среднеарифметическое 2072.4 2105.5 2207,7 2346,0

среднесуточный прирост живой массы, г.

среднестатистическое среднеарифметическое 53,3 54,1 56,8 56,7

Затраты корма на кормодень, кг: 9,69 9,57

1 кг среднестатистического прироста живой массы, кг 1,82 1,73

1 кг среднеарифметического прироста живой массы, кг 1,79 1,73

В шестой главе приводится описание разработанных конструкций экструдеров с динамической матрицей (рис. 9), а также способа и линии производства экструдированных продуктов с проведенным эксергегическим анализом, позволяющей определить оценку термодинамического совершенства теплотехнологической линии.

Рис. 9. Экструдер: 1 - корпус шнека; 2 - шнек; 3 - формующая головка; 4 -дорн; 5 - выгрузочная камера; 6 - подшипниковая опора; 7 - шкив; 8 -копир; 9 - стопорный болт

Предлагаемая динамическая матрица позволяет вырабатывать текстуратъг без отдельной стадии измельчения.

Основные выводы и результаты

3. Обоснован выбор и содержание компонентов бобовой смеси, состоящей на 15,3 % из люпина, на 41,5 % - из фасоли и на 43,2 % - из чечевицы.

2. Установлены рациональные конструктивные и технологические параметры процесса динамического формования, описывающие зависимость производительности, коэффициента вспучивания, скорости выхода продукта из формующего канала, давления от влажности исходной смеси, частоты вращения дорна, зазора между конусом дорна и фильеры.

3. Выявлена рациональная область гранулометрического состава бобовой смеси (0,67...0,80 мм), обеспечивающая однородность формирования расплава. Определены рациональные режимы динамического формования расплава экструдата: начальная влажность сырья - 14... 16 %, температура продукта в предматричной зоне -420...430 К, давление в предматричной зоне - 5,5...6,5 МПа, частота вращения конуса дорна- 104,7...157,0 рад/с.

4. Установлено, что полученные экструдированные текстура-ты и белково-витаминные концентраты, исследованные по содержанию аминокислот, физико-химическим, органолептическим, микробиологическим и показателям безопасности, соответствуют требованиям, предъявляемым к данным типам продукции.

5. Разработана математическая модель течения расплава биополимера в динамической матрице экструдера, характеризующая изменение скорости и давления по длине формующего канала с точностью до 22 %.

6. Разработана конструкция экструдера с динамической матрицей (пат. РФ № 2390412), позволяющая осуществлять динамическое формование, а также расширять ассортимент выпускаемых изделий (пат. РФ № 2389346,2409994.).

7. Посредством эксергетического анализа проведена оценка термодинамического совершенства теплотехнологической линии переработки бобового сырья по эксергетическому КПД. Полученный эксергетический КПД (32,3 %) предлагаемой линии существенно выше, чем у заводской линии (28,6 %).

8. Разработана новая технология получения белково-вигаминных добавок для поросят мясных пород, проверена эффективность вскармливания белково-витаминных концентратов поросятам. На основе экспериментальных исследований разработана техническая документация: ТУ 9759-087-02068108-2011 «Белково-витаминные концентраты для поросят мясных пород».

9. Проведены производственные испытания способа производства экструдированного текстурата в ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности» на промышленном экструдере, которые подтвердили рациональные технологические параметры. Проведены исследования по определению эффективности использования белково-витаминных концентратов поросятам в ОАО «ЮНИ».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Остриков, А. Н. Экструдированные белковые текстураты из зернобобовых культур [Текст] / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко, Е.А. Татаренков, М.В. Копылов // Мясная индустрия. - 2009. - № 10. - С. 31-33.

2. Василенко, В. Н. Эксергетический анализ технологических линий по производству функциональных продуктов [Текст] / В.Н. Василенко, Е.А. Татаренков, Л.Н. Фролова, А.В. Пономарев // Вестник ВГТА. - 2010. -№ 1. - С. 19-24.

3. Василенко, В. Н. Создание энергосберегающих смесителей для различных компонентов [Текст] / В.Н. Василенко, Е.А. Татаренков, Л.Н. Фролова, М.В. Копылов // Вестник Машиностроения. -

2010.-№7.-С. 66-67.

4. Василенко, В. Н. Использование системного подхода для повышения экономической эффективности предприятий комбикормовой промышленности [Текст] / В.Н. Василенко, А. Н. Остриков, Л.Н. Фролова, Е.А. Татаренков, И.П. Осипов // ФЭС: финансы, экономика, стратегия, 2010. - № 5. - С. 50-53.

5. Василенко, В.Н. Термодинамическая оценка технологической линии по переработке масличного и зернобобового сырья [Текст] / В.Н. Василенко, Е.А. Татаренков, М.В. Копылов // Вестник ВГТА. -

2011.-№1.-С. 17-23.

6. Пат. 2389346 Российская Федерация, МПК7 А 23 Ь 1/18.

Способ производства экструдированных текстуратов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В.Н., Татаренков Е.А.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2008147488/13; заявл. 01.12.2008; опубл. 20.05.2010, Бюл. № 14.

7. Пат. 2390412 Российская Федерация, МПК7 В 29 С 47/12.

Экструдер [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В.Н., Татаренков Е.А.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2008149661/12; заявл. 16.12.2008; опубл. 27.05.2010, Бюл. № 15.

8. Пат. 2409994 Российская Федерация, МПК7 А 23 Р 1/00. Способ производства экструдированных текстуратов [Текст] / Остриков А. Н., Татаренков Е.А.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2009103368/13; заявл. 02.02.2009; опубл. 27.01.2011, Бюл. № 3.

9. Пат. 2411988 Российская Федерация, МПК7 В 01 Р 9/02. Смеситель для сыпучих продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В.Н., Татаренков Е.А., Бабич Е.В.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. -№ 2009115433/05; заявл. 23.04.2009; опубл. 20.02.2011, Бюл. № 5.

10. Пат. 2412052 Российская Федерация, МПК7 В 29 С 47/92. Способ автоматического управления линией производства экструдированных текстуратов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко Л.И., Татаренков Е.А., Копылов М.В.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2009133500/05; заявл. 07.09.2009; опубл. 20.02.2011, Бюл. № 5.

Условные обозначения

Д - зазор между конусом и дорном, мм; IV - влажность, %; Р - давление, МПа; и"" - скорость выхода продукта, м/с; п - частота вращения дорна, рад/с; <1 - эквивалентный диаметр, м; / - длина рабочей части дорна, м; Ей - число Эйлера; 11е - критерий Рейнольдса; Рг - критерий Фруда; ц - вязкость, Па-с"; пк - показатель консистенции; Т - температура, К; а-степень изменения массы; и — скорость; х,у,г — координаты; V2 - лапласиан;

Подписано в печать 05.05 2011. Формат60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 108

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА») Отдел полиграфии ГОУВПО «ВГТА» Адрес академии и отдела полиграфии: 394036, Воронеж, пр. Революции, 19

ВВЕДЕНИЕ.

Г л а в а 1. Анализ современного состояния теории, техники и технологии производства пищевых текстуратов.

1.1. Основы теории и краткий обзор технологии растительных белковых текстуратов.

1.2. Выбор компонентов бобовой смеси.

1.3. Анализ существующих математических моделей процессов, происходящих в различных зонах экстру дера.

1.4. Цель и задачи исследования.

Г л а в а 2. Анализ объекта исследования - бобовой смеси люпина, фасоли и чечевицы.

2.1. Оптимизация состава рецептурной смеси.

2.2. Исследование бобовой смеси, люпина, фасоли и чечевицы методами термического анализа.

2.3. Влияние гранулометрического состава бобовой смеси на характер протекания процесса динамического формования

2.4. Исследования реологических характеристик расплава экстру-дированного текстуратов в предматричной зоне экструдера

Г л а в а 3. Математическое моделирование течения расплава биополимера в динамической матрице экструдера.

3.1. Разработка алгоритма моделирования течения расплава биополимера в процессе динамического формования.

3.2. Постановка задачи и выбор граничных условий.

3.3. Задание параметров метода численного моделирования.

3.4. Результаты проведения моделирования.

Г л а в а 4. Экспериментальные исследования процесса получения экструдированных текстуратов методом динамического формования.

4.1. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента

4.2. Кинетика процесса получения экструдированных текстуратов методом динамического формования.

Г л а в а 5. Технология и комплексная оценка качества экструдированных текстуратов.

5.1. Технология экструдированных текстуратов методом динамического формования.

5.1.1. Методы исследования физико-химических свойств экструдированных текстуратов.

5.1.2. Анализ качественных показателей экструдированного текстурата

5.1.3. Исследование динамики изменения микроструктуры в процессе производства экструдированных текстуратов.

5.1.4. Определение микробиологических показателей текстурата

5.2. Технология белково-витаминных концентратов на основе экструдированных текстуратов.

5.2.1. Исследование показателей качества функциональных белко-во-витаминных концентратов.

5.2.2. Исследование процесса набухания в полидисперсных системах

5.2.3. Изучение влияния условий и сроков хранения на качество

БВК на основе экструдированных текстуратов для поросят.

5.3. Проверка эффективности скармливания БВК на основе экструдированных текстуратов поросятам.

Г л а в а 6. Разработка новых конструкций экструдеров и линий для производства экструдированных текстуратов.

6.1. Экструдер.

6.2. Экструдер - измельчитель.

6.3. Линия по переработке бобового сырья.

6.4. Способ автоматического управления линией производства экструдированных текстуратов.

6.5. Эксергетический анализ процесса производства бобового сырья.

6.6 Разработка способа производства экструдированных текстуратов.

В настоящее время одним из основных направлений в пищевой промышленности является изготовление продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, обогащенных определенным функциональным компонентом (белком, жирами, витаминами и т. д.).

Стратегия использования новых видов зернобобовых культур учитывает следующие приоритеты: обеспечение пищевой безопасности страны; рационализацию кормопроизводства; создание экологически устойчивого сельского хозяйства; развитие новых пищевых технологий; продвижение производства зерновых бобовых в более северные широты.

За счет питательной ценности зернобобовые признаны частью «здорового питания» и стоят на одном из ведущих мест в развитии пищевых технологий третьего поколения, которые обеспечивают более полную и глубинную переработку сырья и регулируют химический состав по критериям пищевой и биологической ценности. Сейчас уже неоспоримо, что в ближайшем будущем рацион человечества будет совершенствоваться за счет более широкого использования продуктов, богатых растительным белком. Все большее привлечение зернобобовых в рацион может происходить за счет создания белковых текстуратов. С учетом этого на одно из первых мест в селекции зернобобовых в настоящее время ставят вопрос качества зерна: высокое содержание белка, улучшение его качественного состава, низкое содержание антипитательных факторов, улучшенный вкус, хорошие технологические качества [60].

Возможность регулирования состава продуктов в сторону увеличения содержания белков, витаминов или минеральных веществ играет важную роль в профилактике многих заболеваний человека. 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 использование позволяет сделать процесс непрерывным, легко контролируемым, универсальным по видам перерабатываемого сырья и готовых продуктов.

Работы отечественных и зарубежных ученых [4, 6, 17, 59, 63, 77, 78, 79, 87, 97, 103, 114, 116, 123, 129] свидетельствуют о перспективности использования в пищу такого универсального источника полноценного белка, как семена бобовых. Однако белки бобовых уступают по своей пищевой ценности эталонным белкам, поскольку в них недостаточно серосодержащих аминокислот. Повысить пищевую ценность растительного текстурата можно использованием в его составе помимо бобовых зерновых культур. В развитии производства пищевых текстуратов на основе бобовых и зерновых культур интерес представляют люпин, фасоль, чечевица, кукуруза, соя, вика, нут и др. Достаточно высокая урожайность, неприхотливость, традиционность и опыт работы сельского хозяйства России по выращиванию этих культур ставит их на одно из первых мест по перспективности использования для получения белковых текстуратов.

Далек от оптимального потенциал использования люпина. Площади под этой культурой в РФ составляют чуть более 1 % от мировых. Наиболее актуальные задачи селекции: получение форм, устойчивых к антракнозу у желтого люпина и безалкалоидных у многолетнего люпина. В настоящее время получены сорта белого и желтого люпина с содержанием белка 35-45 %, липидов -7-14 %, углеводов - 35-40 %, алкалоидов - 0,05-0,08 %. Такие сорта по современным представлениям могут служить не только высокопитательным кормом для животных, но и ценным сырьем для получения новых видов пищевых белковых продуктов и растительного масла.

Люпиновая мука уже широко используется в рецептурах хлебобулочных изделий в Польше, Чили, Австралии, увеличивая уровень сбалансированности макронутриентов. Поэтому люпин рассматривается как перспективная культура для получения ценных белковых, белково-липидных, белковоуглеводных пищевых добавок и масла для повышения питательной ценности пищи, а также как сырье для высокоэффективных лечебных и лечебно-профилактических препаратов направленного действия [60, 67].

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ГОУВПО «ВГТА» на 2006-2010 гг. «Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов и аппаратов в химической и пищевой технологиях» (№ гос. регистрации 0120.0 603139).

Научная новизна. На основании проведенных исследований, обобщения и анализа разработан способ производства экструдированных текстуратов динамическим формованием. Изучено влияние условий экструдирования пищевой смеси и формования текстурата на закономерности протекания процесса, что позволило научно обосновать режимы процесса экструзии методом динамического формования.

Проведены исследования влияния гранулометрического состава бобовой смеси на качество получаемого продукта, в результате которых определена оптимальная область размеров частиц, позволяющая получать продукт с наилучшими показателями качества.

Методом дифференциально-термического анализа определены формы связи влаги с обрабатываемым материалом и условия терморазложения компонентов бобовой смеси люпина, фасоли и чечевицы, что позволило выявить допустимый диапазон температур нагрева продукта и обосновать выбор оптимальной температуры.

Выявлены закономерности изменения основных технологических параметров в зависимости от влажности исходной смеси, частоты вращения дорна, величины зазора между конусом и дорном.

Разработана математическая модель, описывающая течение расплава биополимера в канале динамической матрицы экструдера. В результате были определены изменения скоростей и давления по длине формующей части.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2389346, 2390412,2409994,2411988, 2412052.

Практическая ценность. Разработан способ получения экструдирован-ных текстуратов с функциональными технологическими свойствами на примере смеси люпина, фасоли и чечевицы. Определены рациональные параметры процесса переработки исследуемой пищевой смеси динамическим формованием. Получен экструдированный текстурат, обладающий высокой пищевой ценностью.

Разработана новая технология получения белково-витаминных добавок для поросят мясных пород. На основе экспериментальных исследований разработана техническая документация: ТУ 9759-087-02068108-2011 «Белково-витаминные концентраты для поросят мясных пород».

Разработаны оригинальные конструкции формующих устройств экструде-ров для получения экструдированных текстуратов, а также линия получения экс-трудированных продуктов.

Расчетная экономическая эффективность промышленного внедрения предлагаемой конструкции динамической матрицы экструдера составляет 579 948 р./год. (Приложение 2).

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (2009-2011 гг.), Тамбове (2010 г.), Одессе (2010 г.), Москве (2010 г.), Казане (2010), Махачкале (2010), Челябинске (2010), Звенигороде (2009), Санкт-Петербурге (2009), Воронеже (2010).

Результаты работы демонстрировались на 4-х выставках: 25-й международной специализированной выставке «ПРОДТОРГ-2008» за разработку ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов питания функционального назначения (26-28 ноября 2008 г., г. Воронеж); Воронежском агропромышленном форуме за разработку высокоэффективных экструдеров нового поколения (28-30 октября 2009 г., г. Воронеж); Межрегиональном конгрессе «АГРОПРОМ - 2010» за создание энергосберегающего оборудования для получения белковых текстуратов (26-27 мая 2010 г., г. Воронеж); Воронежском агропромышленном форуме за разработку ресурсосберегающего оборудования для производства белковых текстуратов методом динамического формования (10-12 ноября 2010 г., г. Воронеж).

Соискатель является лауреатом следующих конкурсов: «Золотой лев-2010», (диплом победителя II степени в номинации «НАУКА И ТЕХНИКА» за разработку высокоэффективной технологии зерновых продуктов с программируемыми свойствами) (2010 г., г. Воронеж); регионального конкурса молодежных авторских социально-экономических проектов (за разработку ресурсосберегающей технологии для производства экструдированных продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью, диплом победителя — 3 место) (2010 г., г. Воронеж); грамота участника Международный научно технический семинар к 100-летию А.В. Лыкова (2010 г., г. Воронеж) за активное участие в работе семинара и представленную на нем работу; сертификат РГУИТП IV Всероссийский конкурс УМНИК (2010 г., г. Москва) за инновационную энергосберегающую технологию комбикормов функционального назначения

Работа выполнялась на кафедре процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХЛИ!) ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия». Хотелось бы выразить искреннюю благодарность научным руководителям заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Острикову Александру Николаевичу и доктору технических наук, профессору Василенко Виталию Николаевичу за оказанную помощь и консультации при выполнении диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

По результатам теоретических, экспериментальных и производственных исследований процесса производства экструдированных текстуратов методом динамического формования были получены результаты и сделаны следующие выводы:

1. Обоснован выбор и содержание компонентов бобовой смеси, состоящей на 15,3 % из люпина, на 41,5 % - из фасоли и на 43,2 % - из чечевицы.

2. Установлены рациональные конструктивные и технологические параметры процесса динамического формования, описывающие зависимость производительности, коэффициента вспучивания, скорости выхода продукта из формующего канала, давления от влажности исходной смеси, частоты вращения дорна, зазора между конусом дорна и фильеры.

3. Выявлена рациональная область гранулометрического состава бобовой смеси (0,67.0,80 мм), обеспечивающая однородность формирования расплава. Определены рациональные режимы динамического формования расплава экс-трудата: начальная влажность сырья - 14. 16 %, температура продукта в пред-матричной зоне - 420.430 К, давление в предматричной зоне - 5,5.6,5 МПа, частота вращения конуса дорна - 104,7. .157,0 рад/с.

4. Установлено, что полученные экструдированные текстураты и белково-витаминные концентраты, исследованные по содержанию аминокислот, физико-химическим, органолептическим, микробиологическим и показателям безопасности, соответствуют требованиям, предъявляемым к данным типам продукции.

5. Разработана математическая модель течения расплава биополимера в динамической матрице экструдера, характеризующая изменение скорости и давления по длине формующего канала с точностью до 22 %.

6. Разработана конструкция экструдера с динамической матрицей (пат. РФ № 2390412), позволяющая осуществлять динамическое формование, а также расширять ассортимент выпускаемых изделий (пат. РФ № 2389346, 2409994.).

7. Посредством эксергетического анализа проведена оценка термодинамического совершенства теплотехнологической линии переработки бобового сырья по эксергетическому КПД. Полученный эксергетический КПД (32,3 %) предлагаемой линии существенно выше, чем у заводской линии (28,6 %).

8. Разработана новая технология получения белково-витаминных добавок для поросят мясных пород, проверена эффективность вскармливания белково-витаминных концентратов поросятам. На основе экспериментальных исследований разработана техническая документация: ТУ 9759-087-02068108-2011 «Бел-ково-витаминные концентраты для поросят мясных пород».

9. Проведены производственные испытания способа производства экстру-дированного текстурата в ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности» на промышленном экструдере, которые подтвердили рациональные технологические параметры. Проведены исследования по определению эффективности использования белково-витаминных концентратов поросятам в ОАО «ЮНИ».

1. Абрамов, O.B. Научное обеспечение процесса экструзии модельных сред на основе крахмалсодержащего сырья и разработка высокоэффективного оборудования для его реализации Текст. / О.В. Абрамов. Дисс. доктор техн. наук. — Воронеж: - 2009. - 398 с.

2. Алферников, О.Ю. Совершенствование технологии пищевых текстуратов, получаемых способом термопластической экструзии Текст. / О.Ю. Алферников Дисс. канд. техн. наук. Краснодар: - 2010. - 122 с.

3. Apopa, С. К. Химия и биохимия бобовых растений Текст. / С. К. Apopa; пер. с англ. К. С. Спектрова; под ред. M. Н. Запрометова. М.: Агропромиздат, 1986. — 336 с.

4. Богословский, C.B. Физические свойства газов и жидкостей Текст. / C.B. Богословский. СПб.: СПбГУАП, 2001. - 73 с.

5. Бошевицкий, М.Н. Формующий инструмент экструзионных машин (обзор иностранных изобретений) Текст. / М.Н. Бошевицкий, Ф.Я. Гурвинкель. — М., 1965. — 38 с.

6. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический анализ и его приложения — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 288 с.

7. Бурцев, А. В. Современная техника и технология термопластичной экструзии в производстве «сухих завтраков» Текст. / A.B. Бурцев, В.А. Грицких, Г.И. Касьянов. Краснодар: Экоинвест, 2004. - 112 с.

8. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей Текст. / Н.Б. Варгафтик. М.: Наука, 1972. - 720 с.

9. Василенко, В. Н. Исследование и идентификация параметров математической модели процесса коэкструзии кормовых смесей Текст. /

10. B.Н. Василенко// Вестник ВГТА. Серия «Информационные технологии, моделирование и управление». 2009. - № 2. - С. 40-44.

11. Василенко, В. Н. Исследование полнорационных кормовых смесей методом дифференциально-термического анализа текст. / В. Н. Василенко // Кормопроизводство. 2009. - № 10. - С. 28-31.

12. Василенко, В.Н. Научное обеспечение процессов производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов Текст. / В.Н. Василенко. Дисс. доктор техн. наук. Воронеж: - 2010. — 286 с.

13. Василенко, В.Н. Эксергетический анализ технологических линий по производству функциональных продуктов Текст. / В.Н. Василенко, Е.А. Татаренков, JI.H. Фролова, A.B. Пономарев // Вестник ВГТА. — 2010. — № 1. —1. C. 19-24.

14. Васильева, Т. В. Экструзионные продукты Текст. / Т.В. Васильева. Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. -№ 5. - С. 51-55.

15. Вишнякова М.А. О перспективах введения в культуру и интродукции различных видов люпина // С.-х. биология, 2005. № 2. - С. 2128.

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

17. Вольфсон, С. А. Экструзионные технологии в пищевой промышленности и в переработке материалов биологического происхождения Текст. / С.А. Вольфсон, М.Н. Сахарова, В.Г. Никольский // Пластические массы. 1998. - № 2. - С. 36-40.

18. Восканян, Р. А. Метод определения температуры экструдирования зернового сырья Текст. / P.A. Восканян, Б.А. Устинников, B.JI. Яровенко, В.И. Степанов // Ферментная и спиртовая промышленность. 1982. -№ 8. - С. 13-15.

19. Гинзбург, A.C. Теплофизические характеристики пищевых продуктов Текст. / A.C. Гинзбург, М.А. Громов, Г.И. Красовская. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 290 с.

20. Глухов, М.А. Разработка и научное обоснование способа производства пищевых текстуратов в экструдере с динамической матрицей Текст. / М.А. Глухов. Дисс. канд. техн. наук. Воронеж: - 2008. - 162 с.

21. ГОСТ 13496.15 97. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания сырого жира.

22. ГОСТ 13496.1 98. Корма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания натрия и хлорида натрия.

23. ГОСТ 13496.13 75. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения запаха, зараженности вредителями хлебных запасов.

24. ГОСТ 13496.2 91. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения сырой клетчатки.

25. ГОСТ 13496.21 87. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения лизина и триптофана.

26. ГОСТ 13496.22 90. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения цистина и метионина.

27. ГОСТ 13496.3 92. Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения влаги.

28. ГОСТ 13496.4 — 93. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина.

29. ГОСТ 13496.8 72. Комбикорма. Методы определения крупности размола и содержания неразмолотых семян культурных и дикорастущих растений.

30. ГОСТ 13496.9 96. Комбикорма. Методы определения содержания металломагнитной примеси.

31. ГОСТ 18221 99. Комбикорма полнорационные для сельскохозяйственной птицы. Технические условия.

32. ГОСТ 26176 91. Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов.

33. ГОСТ 26570 95. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения кальция.

34. ГОСТ 26657 97. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора.

35. ГОСТ 28078 89. Крупка комбикормовая. Технические условия.

36. ГОСТ 28254 89. Комбикорма, сырье. Метод определения объемной массы и угла естественного откоса.

37. ГОСТ 52337 2005. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения токсичности.

38. ГОСТ Р 50852 96. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения содержания сырой золы, кальция и фосфора с применением спектроскопии в ближней инфракрасной области.

39. ГОСТ Р 50928 96. Премиксы. Методы определения витаминов А, Д, Е.

40. ГОСТ Р 50929 96. Премиксы. Методы определения витаминов группы В.

41. ГОСТ Р 51418 99. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определение золы, нерастворимой в соляной кислоте.

42. ГОСТ Р 51899 2002. Комбикорма гранулированные. Общие технические условия.

43. Груздев, И. Э. Обработка пищевых масс в шнековых устройствах Текст. / И. Э. Груздев. Дисс. докт. техн. наук. Ленинград: 1985. - 461 с.

44. Дериватограф системы «Паулик-Паулик-Эрдей» Текст. Теоретические основы Будапешт: Венгерский оптический завод, 1974. — 46 с.

45. Дианова, В.Т. Производство белкового текстурата из сои для использования в пищевой промышленности Текст. / В.Т. Дианова, С.Г. Зареченская, Е.С. Страшненко. М.: АгроНИИТЭИПП. Обзор, инфор. Вып. 11.- 1988.- 6 с.

46. Доморощенкова, M.JT. Особенности современного этапа производства и развития рынка пищевых соевых белков в России Текст. / М.Л. Доморощенкова // Пищевая промышленность. 2006. - № 10. - С. 6869.

47. Донченко, Л. В. Безопасность пищевой продукции Текст. / Л. В. Донченко, В. Д. Надыкта. -М.: Пищепромиздат, 2001. 528 с.

48. Жушман, А. И. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья Текст. / А. И. Жушман, Е. К. Коптелова, В. Г. Карпов. -М.: ЦНИИТЭИ пищепром. Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Вып. 3.-1980.-36 с.

49. Жушман, А.И. Опыт производства крахмалопродуктов для детского, лечебного и диетического питания Текст. / А.И. Жушман, Н.Д. Лукин. М.: АгроНИИТЭИПП, Сер. Крахмалопаточная пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 2. - 1992. - 28 с.

50. Каблихин, С.И. Применение нетрадиционного сырья в производстве хлебобулочных, мучных кондитерских и макаронных изделий Текст. / С.И. Каблихин. М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов. Обзор, информация. Сер. Хлебопекарная и макаронная пром. - 1992. - 39 с. ,

51. Калашников, Г.В. Ресурсосберегающие технологии пищевых концентратов Текст. / Г.В. Калашников, А.Н. Остриков. Воронеж: ВГУ, 2001.-356 с.

52. Каплун, Я.Б. Формующее оборудование экструдеров Текст. / Я. Б. Каплун, B.C. Ким. М.: Машиностроение, 1969. - 160 с.

53. Карпов, В.Г. Получение набухающих крахмалопродуктов экструзионным методом Текст.: дис. кан. техн. наук / В.Г. Карпов. М., 1981.- 184 с.

54. Карпов, В.Г. Технология и физико-химические свойства экструзионных крахмалопродуктов Текст. / В.Г. Карпов. М.: АгроНИИТЭИПП. Сер. Крахмалопаточная пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 2. -1991.-24 с.

55. Карпов, В.Д. Влияние состава сырья на физико-химические свойства экструзионных крахмалопродуктов Текст. / В. Д. Карпов, Л. А. Витюк. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. - № 3. - С. 16-20.

56. Ключкин, В.В. Основные направления переработки и использования пищевых продуктов из семян люпина и амаранта Текст. / В.

57. B. Ключкин. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. - № 9. - С. 3033.

58. Ключкин, В.В. Пищевые продукты из семян люпина и амаранта Текст. / В. В. Ключкин. // Масложировая промышленность. 1999. - № 1.1. C. 20-22.

59. Ковальская, Л.П. Технология пищевых производств Текст. / Л.П. Ковальская. М.: Агропромиздат, 1988. - 286 с.

60. Коллекция зерновых бобовых культур ВИР как источник исходного материала для актуальных и перспективных направлений селекции Электронный ресурс. Режим доступа. — http://www.vir.nw.ru/glycine/collection.htm

61. Корячкина, С.Я. Применение муки из семян бобовых культур для повышения пищевой ценности хлеба из пшеничной муки Текст. / С .Я. Корячкина, Р. С. Музалевская, Н. А. Батурина // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. - № 12. - с. 24-25.

62. Котова, Д. Л. Термический анализ ионобоменных материалов Текст. / Д. Л. Котова, В. Ф. Селеменев; М.: Наука, 2002. 156 с.

63. Краус, C.B. Совершенствование технологии экструзионной переработки крахмалсодержащего зернового сырья Текст. : дис. . док. техн. наук / Краус Сергей Викторович. Москва, 2004. - 428 с.

64. Крыжановский, В.О. Определение реологических характеристик расплава полимера путем использования уравнения его течения Текст. / В.О. Крыжановский, Н.В. Арутюнян, С.А. Шагинян. // Пласт, массы. 1991. - № 4.-С. 52-53.

65. Кучменко, Т. А. Применение метода пьезокварцевого микровзвешивания в аналитической химии Текст. / Т.А. Кучменко. -Воронеж: Воронеж, гос. техн. акад., 2001. — 280 с.

66. Леонтьев, В. М. Чечевица текст. / В. М. Леонтьев. — Л. : Колос, 1996.-179 с.

67. Лисицин А.Н., Ключкин В.В., Григорьева В.Н. Люпин как компонент пищевых и диетических подуктов // Кормопроизводство. — 2001. — № 1. С.30-32.

68. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л.Г. Лойцянский. М.: Наука, 1987. - 840 с.

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

70. Магомедов, Г.О. Продукты функционального питания и экструзия Текст. / Г.О. Магомедов, А.Ф. Брехов, Л.Н. Шатнюк, Е.Г. Окулич-Казарин // Пищевая промышленность. 2004. - № 2. - С. 84-87.

71. Математическая модель неизотермического течения жидкости в предматричной зоне экструдера Текст. / А. Н. Остриков, И. О. Павлов, Р. В. Ненахов, В. Н. Василенко // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. -№ 12.-С. 7-9.

72. Математическое моделирование течения аномально-вязких сред в каналах экструдеров Текст. : монография / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов, В. Н. Василенко, А. С. Попов. Воронеж : Изд-во ВГУ, 2010. - 237 с.

73. Мачихин, Ю. А. Формование пищевых масс Текст. / Ю.А. Мачихин. -М.: Колос, 1992. 272 с.

74. Медведев, Г.М. Использование режимов теплой экструзии для формования макаронных изделий и полуфабрикатов крекеров на шнековых прессах Текст.: / Г.М. Медведев. М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов. Сер. Хлебопекарная и макаронная пром-сть. - 1992. -33 с.

75. Медведев, Г.М. Использование рисовой дробленной крупы для производства макаронных изделий и других видов экструдированных пищевых продуктов Текст.: Г.М. Медведев, М.А. Васиева. М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов. Обзор, инфор. - 1994. - 22 с.

76. Микаэли, В. Экстузионные головки для пластмасс и резины. Конструкция и технические расчеты Текст. / В. Микаэли. Пер. с англ.: Под ред. В.П. Володина. СПб: Профессия, 2007. — 472 с.

77. Нечаев, А. П. Пищевая химия Текст. / А.П. Нечаев. С.-Пб.: Гиорд.-2001.-581 с.

78. Описание процесса Wenger Электронный ресурс. / Текстурированные растительные белки. Brad Strahm, Galen Rokey, Craig Thomas. Режим доступа: http://www.wenger.com/ - Загл. с экрана.

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

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

81. Пономарев, A.B. Анализ термодинамической эффективности технологии комбикормов Текст. / A.B. Пономарев, A.A. Шевцов, Л.И. Лыткина // Материалы III Международной научно-технической конференции

82. Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития)». Воронеж: ВГТА, 2009. - Т. 2. - С. 319-321.

83. Попов, A.C. Математическое моделирование процесса экструзии в двухшнековом экструдере при производстве зерновых чипсов Текст. / A.C. Попов. Дисс. канд. техн. наук. — Воронеж: 2006. - 163 с.

84. Похлебкин, В.В. Тайны хорошей кухни Текст. / В.В. Похлебкин. М.: Центрполиграф, 2007. - 192 с.

85. Процессы и аппараты пищевых производств. Кн. 1 / А.Н. Остриков, Ю.В. Красовицкий, A.A. Шевцов и др.: под ред. А.Н. Острикова. -С-Пб.: ГИОРД, 2007. 704 с.

86. Пылов,- А. П. Зерновые бобовые культуры (горох, чечевица, фасоль) текст. / А. П. Пылов. М., Знание, 1975. - 62 с.

87. Растительный белок Текст. / пер. с фр. В. Г. Долгополова ; под ред. Т. П. Микуловича М. : Агропромиздат, 1991. - 684 с.

88. Рауведааль, К. Экструзия полимеров Текст. / К. Раувендааль. Пер. с англ.: под ред. А .Я. Малкина. СПб.: Профессия, 2006. - 768 с.

89. Рудометкин, А. С. Разработка и научное обоснование способа производства зерновых продуктов на двухшнековом экструдере Текст. / А. С. Рудометкин. Дисс. канд. техн. наук. Воронеж: - 2002. - 189 с.

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

91. Сажин Б.С., Булеков А.П. Эксергетический метод в химической технологии М.: Химия, 1992. - 208 с.

92. Сергеев, В. Н. Потребительская корзина россиян и рациональные нормы потребления Текст. / В.Н. Сергеев. Пищевая промышленность. -2005.-№ 8.-С. 28-31.

93. Система моделирования движения жидкости и газа Flow Vision 2.5.4 Руководство пользователя Электронный./ ООО «Тесис», 2008. — 284 с.

94. Система моделирования движения жидкости и газа Flow Vision 2.5.4 Примеры решения типовых задач Электронный./ ООО «Тесис», 2008.- 202 с.

95. Скульский, О. И. Разработка методов расчета одно- и двухчервячных машин для полимеров и дисперсных систем с учетом гидромеханических, тепловых и ориентационных явлений Текст. / О.И. Скульский. Дисс. докт. техн. наук. Пермь: 1992. - 322 с.

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

97. Соколов, И.Ю. Разработка способа и моделирование процесса получения коэкструдированных продуктов с введением начинки в формующий узел экструдера Текст. / И.Ю. Соколов. Дисс. канд. техн. наук.- Воронеж: 2007. - 164 с.

98. Спандияров, Е. Исследование реологических свойств комбикормов Текст. / Е. Спандияров. Дисс. канд. техн. наук. М.: 1983. -156 с.

99. Тадмор, 3. Теоретические основы переработки полимеров Текст. / 3. Тадмор, К. Гогос. М.: Химия, 1984. - 632 с.

100. Термические методы анализа Текст. / под ред. У. Уэндландта; пер. с англ. М.: Мир, 1978 - 148 с.

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

102. Тихомирова, H.A. Технология продуктов функционального питания Текст. / H.A. Тихомирова. М.: Франтэра, 2002. - 213 с.

103. Толстогузов, В. Б. Новые формы белковой пищи Текст. / В.Б. Толстогузов. — М.: Агропромиздат, 1987. — 303 с.

104. Топурия, О. Экструдирование зерновых компонентов Текст. / О. Топурия, Д. Кацитадзе, Ю. Парлагашвили и др. // Комбикорм, пром-сть. -1990.-№3.-С. 18-19.

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

106. Чубик, И.А. Справочник по теплофизическим свойствам пищевых продуктов и полуфабрикатов Текст. / И.А. Чубик, A.M. Маслов. -М.: Пищевая промышленность, 1970. 184 с.

107. Шаргут, Я. Эксергия Текст. / Я. Шаргут, Р. Петела. - М. : Энергия, 1968.-280 с.

108. Шевцов, A.A. Эксергетический анализ технологии комбикормов выровненного гранулометрического состава Текст. / A.A. Шевцов, Л.И. Лыткина, A.B. Пономарев, P.M. Маджидов // Известия вузов. Пищевая технология. 2009. - № 1. - С. 83-88.

109. Шиленок, О.И. Сравнительная характеристика функциональных свойств белковых препаратов Текст. / О. И. Шиленок, И. В. Кочнева, С. Н. Толкунов, А. Я. Бидюк, Н. Н Толкунова // Пищевая промышленность. 2006. — № 11.-С. 73.

110. Юрьев, В.П. Структура и термодинамические параметры плавления нативных зерен крахмалов пшеницы различных сортов Текст. / В.П. Юрьев, И.Е. Немировская, E.H. Калистратова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. - Том 34. — № 6. — С. 670-677.

111. Alavi S.H., Kwan-Han Chen, Rizvi S.S.H. Rheological characteristics of intermediate moisture blends of pregelatinized and raw wheat starch // J. Agric. Food Chem, 2002. vol. 50. - № 23. - p. 6740-6745.

112. Alldrick, A.J. Functional foods: assuring quality // Functional foods: the consumers, the products and the evidence / Sadler, M.J., Saltmarsh, M. (eds); Cambridge: Royal Society of Chemistry. 1997.

113. Bailey L.N. Systems for manufacture of ready-to-eat breakfast cereals using twin-screw extrusion / L.N. Bailey, B.W. Hauck, E.S. Sevatson, R.E. Singer // Cereal Foods World. 1991. -T. 36. -№ 10. - pp. 863-869.

114. Bourne, M.C. Food texture and viscosity: concept and measurement. -NY: Academic Press, 1982.

115. Brisset A., Bouvier J.M. Twin screw extruder in confectionery // Confect. Prod. 1994. - vol. 60. - № 9. - p. 648-650.

116. Food product with a fibrous texture obtained from whey proteins, Patent Ap. Pub. No.: US 6,468,579, Int. C1.7 A23J 1/20, A23C 19/00, A23C 21/00, Laurence Roussel, Florence Buret, Yves Lechat, Bongrain S.A., Viroflay Cedex, Pub. Date: Oct. 22, 2002.

117. Gogoi, B. K.; Oswalt, A. J.; Choudhary, G. S. Reverse screw element(s) and feed composition effects during twin-screw extrusion of rice flour and fish muscle blends. J. Food Sci. 1996. № 61. - P. 590-595.

118. 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.

119. Platzman, A. Functional food: figuring out the facts // Food product design. 1999. -№ 8. - p. 32-62.

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

121. Sajid H. Alavi, Kwan-Han Chen, and Syed S. H. Rizvi. Rheological characteristics of intermediate moisture blends of pregelatinized and raw wheat starch. J. Agric. Food Chem.- 2002. T. 50. - P. 6740-6745.

122. Kugimiya M. Phase transition of amylose-lipid complexes in starches. A calorimetric study of starches / M. Kugimiya, J. Donovan, R. Wong // Starch. -1980.-V. 32.-pp. 265-270.

123. Savoury Snack History Электронный ресурс.: European Snacks Associations. — Режим доступа: http://www.esa.org.uk. Загл. с экрана.

124. Smith О.В. Extrusion cooking. In: New protein foods / Ed. A.M. Altschus. - London: Academic press. - V. 2. - 1976. - pp. 86-121.

125. Tolstogusov V.B. Thermoplastic extrusion and the structure of extrudates / V.B. Tolstogusov // Food Technology International. — 1991. — pp. 7175.

126. Toya, D.K., Frazeir, W.A., Morgan, M.E., Bagget, J.J. The influence of processing and maturity on volataile components in bush snap beans (Phaseolus vulgaris L.) // J. Am. Soc. Hort. Sci. № 99. - 1974. - p. 493-497.