автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и научное обоснование способа получения экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой

На правах рукописи

ВАСИЛЕНКО Виталий Николаевич

РАЗРАБОТКА И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСПЕДИРОВАННЫХ ГОРОХОВЫХ ПАЛОЧЕК С БЕЛКОВОЙ ДОБАВКОЙ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2003

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении (ГОУ) Воронежской государственной технологической академии (ВГТА).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Александр Николаевич Остриков

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Геннадий Иванович Касьянов кандидат технических наук, доцент Ирина Анатольевна Глотова Ведущая организация - Государственное научное учреждение

(ГНУ) Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (НИИ 1111 и СПТ)

Защита диссертации состоится «О/ » июля 2003 года в 1330 час. на заседании диссертационного при Воронежской государственной технологической совета Д 212.035.01 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 « Ъ0 » 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета?

доктор технических наук, профессорЧ^^£**-р- A.A. Шевцов

\\1Jo

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При производстве продуктов питания все чаще применяется такой перспективный способ обработки крахмалсодержащего сырья, как экструзия. Экструзия — сложный процесс тепло- и массообмена, в ходе которого под действием высоких температуры и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к глубоким биохимическим превращениям питательных веществ (денатурация белков, клейстеризация крахмала и другие биохимические изменения), что способствует повышению их усвояемости и получению экструдатов хорошего качества.

Важным направлением совершенствования экструзионной технологии является создание продуктов с программируемыми свойствами и обоснование режимов экструзии с целью расширения ассортимента и снижения себестоимости выпускаемой продукции. Особо важно для получения продуктов высокого качества соблюдение рационального температурного режима, определяемого величиной давления в предматричной зоне экструдера. Производство экструдированных продуктов, обогащенных белковыми добавками, является актуальной задачей, имеющей важное теоретическое и прикладное значение.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры машин и аппаратов пищевых производств (МАПП) ВГТА на 2001-2005 гг. «Тепло- и массообмен при высокоинтенсивной сушке продуктов животного и растительного происхождения» (№ гос. регистрации 01.200.1 16821) и с планом НИР кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ВГТА на 2001-2005 гг. «Исследование гидродинамики, тепло- и массообмена в системах: твердое тело - жидкость, твердое тело - газ при течении в каналах разной геометрической формы» (№ гос. регистрации 01.960.006217).

Цель и задачи диссертационной работы: научное обеспечение и разработка способа получения экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой; создание на основе разработанного способа оригинальных конструкций экструдеров и способов автоматического управления экструдером с возможностью отвода части продукта из предматричной зоны. ,

рос. национальна»

БИБЛИОТЕКА !

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Обоснование выбора рецептурного состава смеси для производства продуктов сбалансированного состава;

2. Исследование основных закономерностей процесса экструзии смеси, выбор рациональных параметров процесса экструзии смеси на одношнековом экструдере;

3. Разработка статистической модели процесса экструзии гороха с белковой добавкой;

4. Изучение процесса термолиза продукта, выявление температурных зон испарения влаги;

5. Определение пищевой, биологической и энергетической ценности экструдированных гороховых палочек;

6. Разработка методики инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне;

7. Разработка новых конструкций экструдеров; разработка способов автоматического управления работой экструдера с возможностью отвода части экструдата из предматричной зоны;

8. Проведение промышленной апробации и производственных испытаний предлагаемых разработок.

Научная новизна. На основании проведенных исследований, обобщения и анализа разработана технология производства экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой.

Разработана статистическая модель, в которой в качестве критериев оптимизации использованы такие важные показатели, как удельные энергозатраты, давление в предматричной зоне и комплексный органолептический показатель качества.

Установлена зависимость величины давления расплава в предматричной зоне экструдера от исследуемых параметров. Выявлен характер влияния коэффициента перетока на изменение величины давления расплава в предматричной зоне экструдера.

Разработан алгоритм управления процессом экструзии, позволяющий обеспечить стабильное поддержание заданных технологических режимов.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2177702, 2179111, 2178739, 2184653 и двумя положительными решениями о выдаче патента РФ по заявкам № 20022120227,2002132775.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработан способ получения экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой и определены рациональные параметры процесса переработки исследуемой пищевой смеси.

Разработана методика инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне.

Получен экструдированный продукт - хрустящие гороховые папочки, обладающий хорошими потребительскими свойствами и высокой пищевой ценностью.

Разработаны оригинальные конструкции экструдера для получения экструдированных продуктов питания нового поколения и способы автоматического управления экструдером.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (с 2000 по 2003 гг.); Москве (2001), Тольятти (2001), Екатеринбурге (2001), Могилеве (2002), Тамбове (2002), Краснообске (2002), Кемерово (2002), Казани (2003).

Результаты работы демонстрировались на Международной постоянно действующей выставке «Продторг» (2001 г., 2002 г.), на VI международной выставке «Агротехмаш-2001», на VII межрегиональной выставке дународной выставке «Продмаш» (2002 г.) и награждены дипломами. Работа также награждена дипломом Воронежской Торгово-промышленной палаты (2001 г.).

Работа отмечена премией для молодых ученых администрации Воронежской области за 2001 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 работ, в том числе получены 4 патента Российской Федерации и два положительных решения о выдаче патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает 130 наименований, в том числе 18 на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 28 страницах.

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 литературные данные о современном состоянии техники и технологии получения экструдированных продуктов питания, об основных направлениях совершенствования технологии и экструдеров. Приведена общая классификация экструдеров и представлены их конструкции.

Дан анализ достоинств и недостатков математических моделей шнековых экструдеров. Приведены реологические характеристики пластических материалов. Дана оценка гороха, как объекта исследования.

На основании проведенного анализа сформулированы цель и задачи диссертационной работы, обоснован выбор объекта исследования, определены методы решения поставленных проблем.

Во второй главе изложено описание экспериментальных исследований процесса экструзии гороховых палочек, обогащенных белковой добавкой на экспериментальной установке - од-ношнековом экструдере, включающем рабочую камеру со шнеками и матрицей; станину, регулируемый привод и блок контрольно-измерительной аппаратуры, совмещенный с ПЭВМ.

В качестве объекта исследования использовали горох шелуше-ный (ГОСТ 6201-68) и белковую добавку Drinde Li 15/А (Дания).

Параметры экструзии изменялись в следующих диапазонах: влажность исходной смеси 12... 18 %; ее температура перед матрицей 413...480 К; угловая скорость вращения шнека 6...10 с"1; давление продукта в предматричной зоне экструдера 3,5.. .6,0 МПа.

Экспериментально выяснено, что дозировка белковой добавки Drinde Li 15/А до 5 % оказывает максимальное влияние на органолептические характеристики экструдата.

Для исследования взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс экструзии, было применено центральное композиционное ротатабельное униформпланирование и был выбран дробный факторный эксперимент 25"1.

В качестве основных факторов, влияющих на процесс экструзии, были выбраны: х 1 - начальная влажность продукта, %; х2 - частота вращения шнека, с'1; хз - конструктивный параметр (отношение внутреннего диаметра шнека к наружному); х4 - живое сечение матрицы (отношение суммарной площади отверстий к площади выходного сечения матрицы); х5 - коэффициент перетока (доля отводимого рециркулята) (табл. 1).

Таблица 1

Пределы изменения входных факторов

Условия планирования Пределы изменения факторов

х,,% х2, с' хз Х-1 Xi

Основной уровень 16 8 0,86 0,05 0,10

Интервал варьирования 2 1 0,01 0,01 0,05

Верхний уровень 18 9 0,87 0,07 0,15

Нижний уровень 14 7 0,85 0,03 0,05

Верхняя «звездная точка» 20 10 0,88 0,09 0,20

Нижняя «звездная точка» 12 6 0,84 0,01 0,00

Критериями оценки влияния различных факторов на процесс экструзии были выбраны: Yt - удельные энергозатраты на процесс экструзии, кДж/кг; Y2 - давление в предматричной зоне, МПа; Уз - комплексный органолептический показатель качества (КОПК).

В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии:

у, = 0,149 - 0,059х; + 0,012д:г - 0,014 х3 + 0,006 х4 + 0,068 х5 - 0,016 х,х2 + + 0,016 х,х3 + 0,009 xix4 - 0,034 х,х5 + 0,008 x&j + 0,012 х2х4 -

- 0,002 Х2Х5 - 0,012 хзх4 - 0,002x05 + 0,011 х4х5 + 0,006х,2 -

- 0,003 х22 - 0,003 х32 + 0,056 х42, кДж/кг; (1)

у2 = 0,214 - 0,267 х, + 0,166 х2 + 0,483 х3 - 0,484 х., - 0,316 х3 - 0,124 х,х2 -

- 0,049 х,х3 + 0,001 х,х4 + 0,624 х,х5 - 0,324 х2х3 + 0,376 х2х4 -

- 0,201 х2х5 + 0,251 хзх4 + 0,124 ад - 0,376 х#5 -

- 0,091 х,2 - 0,016 х2 + 0,134 х2 + 0,184 х/ + 0,209 х2, МПа; (2)

.уз = 0,879 + 0,048 х, +0,033 х2 + 0,497 х, + 0,037 х4 + 0,025 xs - 0,038 х,х2 + + 0,008 х,х3 + 0,001 х,х4 - 0,018 х,х5 +0,006 х2х3 + 0,001 х2х4 -

- 0,018 xixs - 0,033 хзх4 - 0,014 х3х3 - 0,022 х#5 -

- 1,779 х,2 - 1,567 х2 - 0,417 х32 - 1,042 х/ - 1,292 xs2. (3)

Анализ уравнений регрессии (1-3) позволяет выделить факторы, наиболее влияющие на рассматриваемый процесс: на удельные энергозатраты, наибольшее влияние оказывает конструктивный параметр, наименьшее - коэффициент живого сечения матрицы, на давление в предматричной зоне наибольшее влияние оказывает конструктивный параметр, наименьшее - начальная влажность продукта.

С помощью метода «ридж-анализ» были определены оптимальные интервалы изменения параметров х, для всех исследуемых выходных факторов (табл. 2).

Таблица 2

Оптимальные интервалы параметров

У X,. % х2, с Xj, Xj

min max min max min max min max min max

У1 15,82 16,81 8,23 9,20 0,863 0,869 0,040 0,045 0,083 0,091

У2 15,74 15,97 8,00 8,03 0,850 0,859 0,050 0,050 0,101 0,162

Уз 15,63 16,08 7,98 8,66 0,860 0,866 0,040 0,050 0,099 0,102

На рис. 1-2 показаны кривые равных значений выходных параметров, которые несут смысл номограмм и представляют практический интерес.

С целью исследования влияния условий экструзионной обработки смеси гороха с белковой добавкой Drinde Li 15/А на характер экструдирования и качество готового продукта по экспериментальным данным были построены зависимости (рис. 3-6). Распределение температуры продукта по длине рабочей зоны экс-трудера при постоянной частота вращения шнека 8 с"1 (рис. 3) характеризуется резким возрастанием ее, начиная с зоны сжатия вплоть до матрицы. По виду графических зависимостей (рис. 4) был сделан вывод, что разогрев продукта в рабочей камере экс-трудера происходит гораздо быстрее с повышением частоты вращения шнека. Проанализированный характер изменения температуры по времени и длине рабочей зоны экструдера позволил оценить влияние этих кинетических параметров на ход процесса экструзии смеси гороха с белковой добавкой Drinde Li 15/А.

Рис. 1. Номограмма для определения удельных энергозатрат у,, давления в предматричной зоне у2 и комплексного органолептического показателя качества^: от конструктивного параметра и живого сечения матрицы при 1¥„ = 16,0 %; © = 8 с"1; С„„„/0„б„( = 0,1

(/оиЛлЛ»-"

Рис. 2. Номограмма для определения удельных энергозатрат у,, давления в предматричной зоне^ и комплексного органолептического показателя качества;^: от частоты вращения шнека и коэффициента перетока при ГГ. = 16,00%; ¿,/¿„„, = 0,86; Ж гт</Г ,штр = 0,05

..... "Т ¡ыходмсг 7 7 фкииа Г" .....

!1 1 1 * 1 /

/ь / / / 11' / / / / /

> 'Р

О ¡0 60 90 120 с ¡50

Рис. 3 Распределение температуры перерабатываемой смеси по длине экструдера при различных значениях давления в предматричной зоне Р, МПа. 1 -4,8; 2 -4,5; 3 - 4,0

Рис 4 Зависимость температуры перерабатываемой смеси при начальной влажности Ж=14 % и температуре в предматричной зоне 7=470 К от времени нахождения его в экструдере при различных значениях частоты вращения шнека со, с*1: I - 10,2 - 9,3 - 8; 4 - 7

33 40 43 зс 5 3 ЧПа 6 0

■ ^ ] 2 3

7 х / у\ \ 4 1 3 [V !'3 ч

/

1

6 ' К 9 10 е'1 II

Рис. 5. Зависимость плотности экструдата от частоты вращения шнека со, с'1 и начальной влажности перерабатываемой смеси от давления в предматричной зоне экструдера при различных диаметрах проходного сечения матрицы с/„ м 1 - 2; 2 - 3; 3 - 4

Рис. 6 Зависимость давления в предматричной зоне экструдера его производительности при различной частоте вращения шнека ю, с*1:1 - 9,2 - 8,3 - 7

Установлено (рис. 5), что с повышением частоты вращения шнека плотность экструдата уменьшается, достигает некоторой величины, соответствующей рациональному режиму работы экс-трудера, а потом неуклонно повышается причем, чем меньше диаметр проходного сечения матрицы, тем резче уменьшается плотность.

Зависимость между содержанием влаги в сырье и давлением обратно пропорциональная. С уменьшением начальной влажности давление в предматричной зоне экструдера резко возрастает, из-за того, что небольшое количество воды во время экструзии еще больше увеличивает вязкость продукта и тем быстрее, чем меньше его температура перед матрицей. Анализ полученных кривых показал, что рабочие характеристики экструдера (рис. 6) для всех значений частоты вращения шнека имеют одинаковый вид, т.е. с увеличением производительности давление в предматричной зоне экструдера сначала растет, а затем с некоторого значения Q уменьшается.

При разработке способа производства гороховых палочек необходимо знать корреляционную связь между отдельными кинетическими, технологическими и конструкционными параметрами экструзионного процесса. Для определения давления экструдата в предматричной зоне экструдера было получено регрессионное уравнение:

Р = 5,15 + 0,351¥ + 0,31 со- 1180,ЗМ» + 0,05а/ + 684,77с1м2, (4) где № - влажность экструдируемой смеси, %; со - частота вращения шнека, с"1; ¿/„ - диаметр формующего канала матрицы, м.

Проверка на адекватность полученного уравнения по критерию Фишера (Ррасч =0,81 < Ртабл = 1,82) показала положительный результат.

Получено уравнение для определения давления экструдата в предматричной зоне экструдера в зависимости от доли отводимого экструдата

Р = Р0е-тк(5) где т - эмпирический коэффициент (т = 1,37..2,10); К„ - доля отводимого рециркулята.

В третьей главе было установлено, что наиболее качественные гороховые палочки можно получить из гороха с размером частиц от 0,32 до 0,63 мм.

Для получения данных о механизме влагоудаления, и изучения характера связи влаги с определением участков, на которых происходит разложение продукта использовали метод термического анализа.

На кривых (рис. 7) видны три линейных участка, что свидетельствует о ступенчатом выделении продуктов реакции:

- образец 1, при температуре до 80 °С происходит нагрев и удаление слабосвязанной воды, в интервале температур 80... 110 °С наблюдается удаление осмотически связанной влаги, а в интервале температур 110... 180 °С наблюдается удаление адсорбционно связанной влаги. Свыше 180 °С наблюдается полное разложение смеси с обугливанием;

- образец 2, при температуре до 45 °С происходит нагрев и удаление слабосвязанной воды, в интервале температур 45... 105 °С наблюдается удаление осмотически связанной влаги, а в интервале температур 105... 175 °С наблюдается удаление адсорбционно связанной влаги. Свыше 175 °С наблюдается полное разложение смеси с обугливанием.

Таким образом, анализ полученных данных позволил выявить температурные зоны, которые соответствуют испарению влаги с различной энергией, образующихся при термическом разложении гороха, а также смеси гороха с белковой добавкой Drinde Li 15/А. Вид кривых ТГ

3,0 2,5 2,0 1,5

I

о ■1,0

0,5

0

/ \

// V

2,2 2,4

2,6

1000/Т

2,8 3,0 3,2

Рис. 7. Зависимость -lg а от величины ltf/T 1 - горох; 2 - горох с белковой добавкой Drinde Li 15/А

для гороха, а также смеси гороха с белковой добавкой Drinde Li 15/А изменяется, в первом случае до t = 67 °С не происходит ни-

каких изменений в образце, выше I = 80 °С при нагреве происходит резкое снижение массы образца. Это можно объяснить сложностью макромолекулярной структуры гороха. Подобный вид кривой встречается в катионитах, авторы объясняют подобный эффект высокой степенью сшивки макромолекул. ТГ для образца 2 имеет обычный вид кривых для пищевых продуктов. По-видимому, введение белковой добавки меняет уровень сшивки макромолекул, облегчая процесс дегидратации.

Экструдат, полученный при рациональных параметрах процесса, анализировали по комплексу показателей, характеризующих его потребительские свойства, пищевую, питательную и энергетическую ценность.

Органолептические показатели: получен продукт в виде прямых или изогнутых коротких палочек округлого поперечного сечения, с шероховатой поверхностью и развитой пористостью. По цвету, вкусу и аромату экструдат имеет удовлетворительные потребительские данные. Энергетическая ценность полученного продукта (табл. 3) составляет 1431,5 кДж/100 г.

' Для определения биологической ценности экструдата иссле-

довано содержание в нем аминокислот. Полученные гороховые палочки обладают высокой биологической ценностью, сбалансированы по составу незаменимых аминокислот, оптимизированы по критерию «коэффициент различия аминокислотного скора» по сравнению с идеальным белком по шкале, рекомендованной ФАО/ВОЗ, характеризующему качество пищевого белка и сбалансированность аминокислотного состава.

В четвертой главе приведена разработанная методика инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне за счет отвода части экструдата из предматричной зоны в предыдущие зоны экструдера, дано описание разработанных конструкций многомодульного и корпусного экструдеров, формующей головки экструдера, а также двух способов автоматического управления экструдером с возможностью отвода части расплава экструдата из предматричной зоны при превышении заданного давления, в предыдущие технологические зоны экструдера.

На рис. 8 изображен предлагаемый экструдер.

Таблица 3

Химический состав и энергетическая ценность экструдата

Наименование показателей Экструдат

Массовая доля, г/100 г:

воды 6,0

белка 24,0

жира 2,3

углеводов, в том числе 54,0

крахмала 36,0

клетчатки 4,6

Органические кислоты, в перерасчете на яблочную, 0,7

Зола, мг/100 г 3,26

Содержание минеральных веществ, мг/100 г:

натрия 32,0 '

калия 870,0

кальция 112,6

магния 100,0

железа 6,0

фосфора 320,4

Энергетическая ценность, кДж/100 г 1431,5

Рис. 8. Корпусной экструдер: 1 - корпус; 2 - шнек; 3 - матрица; 4 - венцовая шестерня; 5 - привод; 6 - бандажное кольцо; 7, 8 - опорный ролик; 9 - загрузочное отверстие

Его отличительными особенностями является то, что корпус экструдера выполнен с возможностью вращения и установлен на опорах, а загрузочное отверстие расположено в плоскости перпендикулярной оси вращения корпуса и выполнено совместно с неподвижным шнеком, на котором в зонах смешения и гомоге-

низации выполнена двухзаходная нарезка переменной глубины в виде конических каналов, расширяющихся в сторону матрицы, при этом глубина нарезки канала уменьшается пропорционально ширине нарезки в направлении от загрузочного отверстия к матрице.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основании системного подхода проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса экструзии гороховых палочек с белковой добавкой. Разработана технология производства гороховых палочек, обогащенных белковой добавкой Drinde Li 15/А. Установлено рациональное соотношение гороха и белковой добавки Drinde Li 15/А 20 : 1.

2. Установлены кинетические закономерности процесса экструзии, описывающие зависимость давления и температуры продукта в предматричной зоне одношнекового экструдера от переменных параметров исследуемого процесса. Установлен характер влияния коэффициента перетока на стабилизацию величины давления продукта в предматричной зоне одношнекового экструдера.

3. Получена статистическая модель, в которой в качестве критериев оптимизации использованы удельные энергозатраты, которые являются важнейшим показателем в оценке энергетической эффективности; комплексный органолептический показатель качества, который определяет качество готового продукта; давление в предматричной зоне, от которого зависит глубина физико-химических изменений питательных веществ при экструди-ровании.

4. Выявлено, что основными факторами, влияющими на протекание процесса экструзии являются: конструктивный параметр (отношение внутреннего диаметра шнека к наружному) и частота вращения шнека. Определены следующие рациональные режимы экструдирования: начальная влажность продукта 15,63... 16,81 %, частота вращения шнеков 7,98...9,20 с'1, коэф-

фициент перетока 0,083...0,162; коэффициент живого сечения матрицы 0,040...0,050; конструктивный параметр 0,850...0,869, которые позволяют снизить удельные энергозатраты и повысить качество готовых гороховых палочек с белковой добавкой.

5. Экструдированные гороховые палочки обладают высокой биологической и пищевой ценностью, хорошими потребительскими свойствами, повышенным содержанием белка. Их энергетическая ценность составляет 1431,5 кДж/100 г.

6. Разработана методика инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне за счет отвода части экструдата из предматричной зоны в предыдущие зоны экструдера.

7. Разработаны конструкции экструдеров, а также способы автоматического управления экструдером (Пат. РФ № 2177702, 2179111,2178739,2184653).

8. Проведены производственные испытания способа получения гороховых палочек с белковой добавкой в ОАО «Грязин-ский пищевой комбинат» на промышленном экструдере КМЗ-2У, которые подтвердили высокую эффективность разработанных технологических режимов процесса экструзии. Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых разработок составит 245 тыс. р./год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

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

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

3. Остриков А.Н. Многофакторный статистический анализ процесса экструзии гороха / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. - № 11. - С. 27 - 29.

4. Остриков А.Н. Исследование гороха с белковой добавкой методом дифференциально-термического анализа / А.Н. Остриков, И.В. Кузнецова, В.Н. Василенко // Известия вузов. Пищевая технология. -2003.-№2-3.-С. 94-96.

5. Остриков А.Н. Разработка экструзионного оборудования нового поколения для переработки термолабильных пищевых продуктов / А.Н. Остриков А.С, Рудометкин., О.В. Абрамов, В.Н. Василенко // Техника машиностроения. - 2002. - № 8. - С. 90-93.

6. Остриков А.Н. Способы автоматического контроля и регулирования давления в предматричной зоне отечественных экструдеров / А.Н. Остриков А.С, Рудометкин., В.Н. Василенко // Автоматизация и современные технологии. - 2002. - № 8. — С. 14-18.

7. Пат. № 2177702 Россия, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 С 47/38. Экс-трудер для переработки пищевых продуктов / А.Н. Остриков, A.C. Рудометкин, В.Н. Василенко, О.В. Абрамов; Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2000131809; Заявл. 18.12.2000; Опубл. 10.01.2002, Бюл. 1. // Изобретения. Полезные модели. - 2002. —№ 1. - С. 232-233.

8. Пат. № 2179111 Россия, МПК7 В 29 С 47/38. Экструдер / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, В.Н. Василенко; Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2001103218; Заявл. 05.02.2001; Опубл. 10.02.2002, Бюл. 4. // Изобретения. Полезные модели. - 2002. -№ 4. - С. 178.

9. Пат. № 2178739, МПК7 В 29 С 47/38. Способ автоматического управления экструдером / А.Н. Остриков, A.A. Шевцов, В.Н. Василенко; Воронеж, гос. технол. акад. - № 2001106585; Заявл. 11.03.2001; Опубл. 27.01.2002, Бюл. 3. // Изобретения. Полезные модели. - 2002. -№3.-С. 244.

10. Пат. № 2184653, МПК7 В 29 С 47/92. Способ автоматического управления экструдером / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко; Воронеж, гос. технол. акад. -№ 2001128673; Заявл. 24.10.2001; Опубл. 10.07.2002, Бюл. 19. // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - № 19. - С. 445-446.

11. Положительное решение по заявке № 20022120227/12 МПК7 В 29 С 47/48, 47/42. Экструдер для переработки термопластичных материалов / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, A.C. Рудометкин, В.Н. Василенко, А.С.Попов.

12. Положительное решение по заявке № 2002132775/12 от 08.05.2003 г. МПК7 В 29 С 47/12, 47/22. Формующая головка экструдера / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко, А.С.Попов.

Лицензия ЛР № 020449 от 31.10.97. Подписано в печать05.2003. Формат 60x84 '/|6. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 2,71 .

Воронежская государственная технологическая академия (ВГТА) Участок оперативной полиграфии Адрес академии и участка оперативной полиграфии 394000 Воронеж, пр. Революции, 19

оЗМ

H2LJO

i ВВЕДЕНИЕ.

Г л а в а 1. Современное состояние теории, техники и технологии производства экструдированных продуктов питания.

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

1.2. Реологические уравнения и характеристики пластических материалов.

1.3. Анализ существующих математических моделей распределения давления продукта в дозирующих зонах экструдеров.

1.4. Горох как объект исследования.

1.5. Анализ литературного обзора и задачи исследования.

Г л а в а 2. Теоретические и экспериментальные исследования процесса экструзии гороха, обогащенного белковой добавкой.

2.1. Экспериментальная установка и методика проведения исследований.

2.2. Математическое планирование многофакторного эксперимента и оптимизация процесса экструзии гороха, обогащенного белковой добавкой.

2.2.1. Обоснование выбора и пределов изменения входных факторов

2.2.2. Оптимизация процесса экструзии.

2.3 Обоснование содержания белковой добавки в рецептурной смеси.

2.4. Кинетика экструзионного процесса получения гороховых палочек.

Г л а в а 3. Комплексная оценка качества экструдированных гороховых палочек.

3.1. Влияние степени измельчения сырья на характер протекания процесса экструзии.

3.2. Исследование гороха с белковой добавкой методом дифференциально-термического анализа.

3.3. Исследование качественных показателей экструдированных гороховых палочек.

3.3.1. Методы исследования физико-химических свойств образцов.

3.3.2. Анализ качественных показателей экструдированных гороховых палочек.

3.4. Определение микробиологических показателей экстру дата. 115 3.5 Анализ пищевой ценности разработанного экструдированного продукта.

Г л а в а 4. Разработка конструкций экструдеров и способов автоматического управления их работой.

4.1. Методика инженерного расчета экструдера с регулируемой величиной давления в предматричной зоне.

4.2. Разработка конструкции многомодульного экструдера для переработки термолабильных пищевых смесей.

4.3. Разработка конструкции автогенного корпусного экструдера. 127 щ 4.4. Разработка конструкции формующей головки экструдера.

4.5. Разработка способа автоматического управления работой экструдера с линией рециркуляции продукта из предматричной зоны в зоны гомогенизации и сжатия.

4.6. Разработка способа автоматического управления работой экструдера с подачей комбинированной смазочной жидкости в зону гомогенизации.

Одно из основных направлений развития пищевой промышленности - интенсификация технологических процессов, в том числе изменение физико-химических свойств природных сырьевых материалов при воздействии на них различными методами [24, 29,110 ].

Интерес к переработке растительного сырья с помощью термопластической экструзии обусловлен двумя основными причинами: большим объемом и разнообразием продукции, производимой с помощью этой технологии, и экономическим эффектом, который дает производство экструзионных продуктов. Высокий экономический эффект производства такого типа продуктов обусловлен прежде всего тем, что один экструдер может заменить целью комплекс машин и механизмов, необходимых для производства продуктов. Его использование позволяет сделать процесс непрерывным, легко контролируемым, универсальным по видам перерабатываемого сырья и готовых продуктов [4, 9, 67, 111].

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, B.A. 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 и др.

Экструзионная обработка крахмалосодержащего сырья - экологически безопасный, ресурсосберегающий и универсальный процесс, позволяющий получать хорошо усвояемые, термостерилизованные, с улучшенными вкусовыми свойствами пищевые продукты [21].

Экструзия - идеальный технологический процесс для обогащения продуктов белками, волокнами, витаминами и другими добавками. Выпуск разнообразных экструдированных продуктов с повышенным содержанием белков, витаминов и минеральных веществ, играет важную роль в профилактике многих заболеваний человека [12, 31, 66].

Наиболее подходящим сырьем являются продукты переработки соевой муки, крахмалосодержащие продукты: зерновые (кукурузная, рисовая и овсяная крупы, сорго), крахмалы и картофелепродукты, а так же 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 [68, 89-90, 95].

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

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 данной технологии при производстве пищевых продуктов обеспечивает глубокие биохимические превращения питательных веществ - углеводов, клетчатки, белков, что способствует повышению их усвояемости и получению экструдатов хорошего качества[120, 127].

В зависимости от глубины происходящих изменений, экструзионную обработку принято разделять на три вида: холодную, теплую и горячую экструзию. Наибольшее распространение получила холодная экструзия, применяемая в основном для производства макаронных изделий [13, 30, 51].

Вместе с тем, все интенсивнее развиваются технологии приготовления различных пищевых продуктов методами теплой и горячей экструзии.

Методом горячей экструзии изготавливаются вспученные экструдаты (сухие завтраки), которые имеют пенообразную пористую структуру. Малый вес при большом объеме обуславливает два основных недостатка вспученных экструда-тов: для их хранения требуются значительные площади, их транспортировка требует значительных расходов. Следует также отметить, что в рецептуру сухих завтраков для улучшения вкусовых свойств и их структуры вносят некоторое количество масла или жира. Это приводит к появлению горького привкуса из-за про-горкания жиров, что снижает длительность хранения. Указанные недостатки устраняются при изготовлении полуфабрикатов вспученных экструдатов. Полуфаб-^ рикаты изготавливают как правило методом теплой экструзии. Они представляют собой изделия, отформованные в виде макаронных изделий разной формы и высушенные до влажности 8. 12 %. В таком виде изделия имеют способность к длительному хранению, большую плотность и прочность. По мере необходимости полуфабрикаты вспучиваются в горячей среде (растительное масло, нагретое до 180. 190 °С; воздух нагретый до 300 °С. и т.д.). в течение 5. .20 с с образованием пористых продуктов называемых крекерами [64, 69, 117].

Ведущими зарубежными фирмами США (Wenger, Anderson, Sprout-Bauer и » др.), ЕС (Werner & Pfleiderer, Weber, Walter (ФРГ), Clextral, Crezaux-Loire (Франция), Grondona Nimet, Pagani (Италия), Biihler, Buss (Швейцария), Cincinnati (Австрия) и т.д.) и Японии (Toshiba и др.) на мировом рынке представлены более 1000 моделей экструдеров различных типов [12, 24,45,70,91, 101, 109, 113-115].

Конструктивные особенности экструдеров и различные качественные характеристики используемого сырья позволяют в широких пределах комбинировать параметры процесса экструзии, что создает условия для целенаправленного изменения структуры и свойств готовой продукции - экструдатов [97].

Бурное развитие экструзионной технологии с конца 70-х годов привели к я появлению на рынке экструдированных продуктов - изделий не только с разнообразными вкусовыми свойствами и энергетической ценностью, но и различных форм: «колечек», «звездочек», «трубок», «уголков» и т.д. Современные производители экструдированных продуктов — уделяют пристальное внимание насыщению рынка экструдатами различных форм. Так выпуск одного по рецептурному составу продукта, но трех различных форм, позволило фирме FMI (Великобритания) увеличить объем продаж на 120 % [102, 121].

Из приведенных данных следует, что экструзия достаточно прогрессивный способ получения качественных продуктов питания, основные преимущества которой заключаются в гибкости ее 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; выполненные 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 .

Актуальность работы. При производстве продуктов питания все чаще применяется такой перспективный способ обработки крахмалсодержащего сырья, как --' экструзия. Экструзия - сложный процесс тепло- и массообмена, в ходе которого под действием высоких температуры и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к глубоким биохимическим превращениям питательных веществ (денатурация белков, клейстеризация крахмала и другие биохимические изменения), что способствует повышению их усвояемости и получению экструдатов хорошего качества.

Важным направлением совершенствования экструзионной технологии является создание бобовых продуктов с программируемыми свойствами и обоснование режимов экструзии с целью расширения ассортимента и снижения себестоимости выпускаемой продукции. Особо важно для получения продуктов высокого качества соблюдение рационального температурного режима, определяемого величиной давления в предматричной зоне экструдера. Производство экструдиро-ванных зерновых продуктов сбалансированного состава является актуальной задачей, имеющей важное теоретическое и прикладное значение.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры машин и аппаратов пищевых производств (MA111I) ВГТА на 2001-2005 гг. «Тепло- и массооб-мен при высокоинтенсивной сушке продуктов животного и растительного проис хождения» (№ гос. регистрации 01.200.1 16821) и с планом НИР кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХ1111) ВГТА на 20012005 гг. «Исследование гидродинамики, тепло- и массообмена в системах: твердое тело - жидкость, твердое тело - газ при течении в каналах разной геометрической формы» (№ гос. регистрации 01.960.006217).

Цель и задачи диссертационной работы: научное обеспечение и разработка способа получения экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой; создание на основе разработанного способа оригинальных конструкций экструдера и способов автоматического управления экструдером с возможностью отвода части продукта из предматричной зоны.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: обоснование выбора рецептурного состава смеси для производства зерновых продуктов сбалансированного состава; исследование основных закономерностей процесса экструзии смеси; выбор рациональных параметров процесса экструзии смеси на одношнековом экс-трудере; разработка статистической модели процесса экструзии гороха с белковой добавкой; изучение процесса термолиза продукта, выявление температурных зон' испарения влаги; определение пищевой, биологической и энергетической ценности экструдированных бобовых палочек; разработка методики инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне; разработка новых конструкций экструдеров; разработка способов автоматического управления работой экструдера с возможностью отвода части экстру-дата из предматричной зоны; проведение промышленной апробации и производственных испытаний предлагаемых разработок.

Научная новизна. На основании проведенных исследований, обобщения и анализа разработана технология производства экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой.

Разработана статистическая модель, в которой в качестве критериев оптимизации использованы такие важные показатели, как удельные энергозатраты, давление в предматричной зоне и комплексный органолептический показатель качества.

Установлена зависимость величины давления расплава в предматричной зоне экструдера от исследуемых параметров. Выявлен характер влияния коэффициента перетока на изменение величины давления расплава в предматричной зоне экструдера.

Разработан алгоритм управления процессом экструзии, позволяющий обеспечить стабильное поддержание заданных технологических режимов.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2177702, 2179111, 2178739, 2184653, двумя положительными решениями о выдаче патента РФ по заявкам № 20022120227, 2002132775.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработан способ получения экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой и определены рациональные параметры процесса переработки исследуемой пищевой смеси.

Разработана методика инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне.

Получен экструдированный продукт - хрустящие гороховые палочки, обладающий хорошими потребительскими свойствами и высокой пищевой ценностью.

Разработаны оригинальные конструкции экструдера для получения экструдированных продуктов питания нового поколения и способы автоматического управления экструдером.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (с 2000 по 2003 гг.); Москве (2001), Тольятти (2001), Екатеринбурге (2001), Могилеве (2002), Тамбове (2002), Кемерово (2002), Казани (2003).

Результаты настоящей работы представлены на конкурсах и награждены дипломами:

- дипломом Воронежской Торгово-промышленной палаты за участие в выставке «Продмаш 2001» с инновационным проектом «Разработка экструзионного оборудования нового поколения для производства продуктов питания с программируемыми свойствами»;

- дипломом межрегиональной специализированной выставки «Продторг 2001» с инновационным проектом «Разработка прогрессивного экстру зионного оборудования для производства комбинированных продуктов питания»;

- дипломом международной выставки «Агротехмаш 2001» с проектом «Разработка экструзионного оборудования для производства комбини рованных продуктов питания»;

- дипломом 13-й межрегиональной выставк «Продторг 2002» с проектом «Оборудование и способы автоматического управления процессом экструзии для производства продуктов питания нового поколения»;

- дипломом 13-й межрегиональной выставки «Продторг 2002» с инновационным проектом «Оборудование и способы автоматического управления процессом экструзии для производства продуктов питания нового поколения»;

- дипломом 7-й межрегиональной специализированной выставки «Агропром» с инновационным проектом «Разработка современного экструзион-ного для производства сбалансированных по составу продуктов быстрого приготовления».

Соискатель удостоен звания лауреата премии администрации Воронежской области за 2001 год за научно-исследовательскую работу на тему: «Разработка способа производства комбинированных экструдированных пищевых продуктов с программируемыми свойствами».

Работа выполнялась на кафедре машин и аппаратов пищевых производств (МАПП) и на кафедре процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ГОУ Воронежской государственной технологической академии.

Хотелось бы выразить искреннюю благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Острикову Александру Николаевичу за оказанную помощь и консультации при выполнении диссертационной работы, а также признательность кафедре общей и неорганической химии (доц. Кузнецовой И.В.) и руководителю Органа по сертификации пищевых продуктов (доц. Чере-мушкиной И.В.) за плодотворное сотрудничество.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основании системного подхода проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса экструзии гороховых палочек с белковой добавкой. Разработана технология производства гороховых палочек, обогащенных белковой добавкой Drinde Li 15/А. Установлено рациональное соотношение гороха и белковой добавки Drinde Li 15/А 20 : 1.

2. Установлены кинетические закономерности процесса экструзии, описывающие зависимость давления и температуры продукта в предматричной зоне од-ношнекового экструдера от переменных параметров исследуемого процесса. Установлен характер влияния коэффициента перетока на стабилизацию величины давления продукта в предматричной зоне одношнекового экструдера.

3. Получена статистическая модель, в которой в качестве критериев оптимизации использованы удельные энергозатраты, которые являются важнейшим показателем в оценке энергетической эффективности; комплексный органолептический показатель качества, который определяет качество готового продукта; давление в предматричной зоне, от которого зависит глубина физико-химических изменений питательных веществ при экструдировании.

4.Выявлено, что основными факторами, влияющими на протекание процесса экструзии являются: конструктивный параметр (отношение внутреннего диаметра шнека к наружному) и частота вращения шнека. Определены следующие рациональные режимы экструдирования: начальная влажность продукта 15,63. 16,81 %, частота вращения шнеков 7,98.9,20 с"1, коэффициент перетока 0,083.0,162; коэффициент живого сечения матрицы 0,040.0,050; конструктивный параметр 0,850.0,869, которые позволяют снизить удельные энергозатраты и повысить качество готовых гороховых палочек с белковой добавкой.

5. Экструдированные гороховые палочки обладают высокой биологической и пищевой ценностью, хорошими потребительскими свойствами, повышенным содержанием белка. Их энергетическая ценность составляет 1431,5 кДж/100 г.

6. Разработана методика инженерного расчета экструдеров с регулируемой величиной давления в предматричной зоне за счет отвода части экструдата из предматричной зоны в предыдущие зоны экструдера.

7. Разработаны конструкции экструдеров с возможностью отвода части расплава экструдата из предматричной зоны в предыдущие технологические зоны экструдера, а также способы автоматического управления экструдером (Пат. РФ № 2177702, 2179111, 2178739,2184653).

8. Проведены производственные испытания способа получения гороховых палочек с белковой добавкой в ОАО «Грязинский пищевой комбинат» на промышленном экструдере КМЗ-2У, которые подтвердили высокую эффективность разработанных технологических режимов процесса экструзии. Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых разработок составит 245 тыс. р./год.

1. 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.

2. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971. - 278 с.

3. Александров А. В., Потапов В. Д., Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1990. - 399 с.

4. Аль-Фаури Кхалед Исмаил, Плаксин Ю.М., Ларин В.А. Экструзионная обработка манной крупы с изюмом // Пищ. пром-сть. 1994. - № 9. — С. 25.

5. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: В 2 т ./ Пер. с англ. Под ред. Г.Л. Подвидза. М.: Мир, 1990. Т. 1.-384 е.; Т. 2.-726 с.

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

7. Басов Н.И., Казанков Ю.В., Любартович В.А. Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов. М.: Химия, 1986.-448 с.

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

9. Бузиашвили И.Ш., Дзюба Г.Н., Мглинец А.И., Степанов В.И., Устин-ников Б.А. Экструдированные рыборастительные продукты // Пищ. пром-сть.1991.-№ 5.-С. 41-42.

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

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

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

13. Васин М.И., Негруб В.П., Щербатенко В.В., Калинина М.А., Манкеева Н.А. Производство макаронных изделий с различными добавками путем кратковременной высокотемпературной экструзии // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1986. -№8.-С. 36-38.

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

15. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1977. -440 с.

16. 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.

17. Волков Е.А. Численные методы. М.: Наука, 1987. - 248 с.

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

19. Гинзбург А.С., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. М.: Агропромиздат, 1990. -286 с.

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

21. Дойцянский J1. Г. Механика жидкости и газа. Изд 6-е, перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 840 с.

22. Дульнев Г.Н. и др. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена. -М.: Высш. шк., 1990. 207 с.

23. Дунаев А.Н. Производство зерновых завтраков в США// Пищ. пром-сть,- 1992.-№ 6.-С. 30-31; 29-30.

24. Еременко С. Ю. Методы конечных элементов в механике деформируемых тел. Харьков, Изд-во «Основа», 1991. 272 с.

25. Жеребцов Н.А., Пащенко Л.П. Углеводы в сырье и продуктах питания. -Воронеж: ВГТА, 1999. 107 с.

26. Жушман А.И. и др. Влияние экструзии на свойства кукурузного крахмала/ А.И. Жушман, В.Г. Карпов, Е.К. Коптелова и др. // Сахарная промышленность 1986. - С. 38-41.

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

28. Зинюхин Г.Б. Разработка технологии производства хлебно-крупяных крекеров с применением одношнековых экструдеров: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.18.01.-М., 1996.-22 е.: ил. МГАПП. - С. 20-21.

29. Использование режимов теплой экструзии для формования макаронных изделий и полуфабрикатов крекеров на шнековых прессах/ Г.М. Медведев. М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1992. - С. 1-33.

30. Использование рисовой дробленной крупы для производства макаронных изделий и других видов экструдированных пищевых продуктов / Г.М. Медведев, М.А. Васиева. М.: ЦНИИТЭРГхлебопродуктов, 1994. - С. 1-22.

31. Исследование функциональности воды в высококонцентрированных системах на примере системы крахмал (мальтодекстрин)-вода / Д.Р. Цагареи-швили, В.Е. Бабенко, Ю.П. Грачев, В.П. Юрьев и др. М.: АгроНИИТЭИПП, 1990.-С. 1-32.

32. Кафаров В.В. и др. Системный анализ процессов химической технологии: Энтропийн. и вариац. методы неравновес. термодинамики в задачах хим. технологии. М.: Наука, 1988. - 366 с.

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

34. Кашина В.Ф., Скульский О.И. Трехмерная неизотермическая модель течения термопластов // Тез. докл. III Всесоюзного симпозиума «Теория механической переработки полимерных материалов». Пермь: 1985. - С. 84.

35. Ковальская Л.П. и др. Технология пищевых производств. М.: Агро-промиздат, 1988. - 286 с.

36. Красников В.В. Моделирование качества продуктов и управления условиями их термообработки и хранения // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 1994. - № 2. - С. 57 - 60.

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

38. Краус С.В., Линиченко В.Т., Кошелохова Л.И., Карпов В.Г., Абросимова Н.Н. Реологические свойства сырья и качество экструдатов // Пищ. пром-сть. 1988. - № 7. - С. 54-56.

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

40. Кретов И.Т., Остриков А.Н., Кравченко В.М. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности: Учебник. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1996. 448 с.

41. Кретович В.Л. Биохимия растений. М.: Высшая школа, 1986. - 502 с.

42. Лилконян Р.Г. Ресурсосбережение и ресурсосберегающие технологии // Химическая пром-сть. 1994. - № 6. - С. 407-410.

43. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1982. - 224 с.

44. Лунин О.Г., Вельмищев В.Н. Теплообменные аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1987. - 239 с.

45. Лыков А.В. Тепломассообмен. -М.: Энергия, 1978. 479 с.

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

47. Мидлман С. Течение полимеров. М.: Мир, 1971. - 260 с.

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

49. Мордасов А.Г., Добромиров В.Е., Стогней В.Г. Оптимальное использование и экономия энергоресурсов на промышленных предприятиях. — Воронеж: Изд. ВГУ, 1997. 240 с.

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

51. Новое в технике и технологии производства экструзионных крахмало-продуктов / А.И. Жушман, В.Г. Карпов, Е.К. Коптелова. М.: ЦНИИТЭИ пищепром, 1986. - С. 1-29. - (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 2).

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

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

54. Остапчук Н.В. Основы математического моделирования процессов пищевых производств. Киев: Выща школа, 1991. - 368 с.

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

56. Пат. 2147995 РФ. Экструдер. МКИ6 В 29 С 47/64, В 29 С 47/38/ А.Н.

57. Остриков, А.А. Данченков, О.В. Абрамов; Опубл. 27.08.98.; Бюл. № 24.

58. Пат. 2142361 Россия, Головка экструдера с регулируемым профилем формующего канала/Остриков А.Н., Абрамов О.В., Ненахов Р.В.; Воронеж, гос. технол. акад. № 98118397.

59. Пат. 2161556 Россия. Экструдер для производства профильных изделий с регулируемым профилем формующего канала / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Ненахов Р.В., Рудометкин А.С.; Воронеж, гос. технол. акад. № 99114877.

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

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

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

63. Победря Б. Е. Численные методы в теории упругости и пластичности. Ф М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1981. 344 с.

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

65. Применение экструзионной технологии в комбикормовой промышленности / С.А. Шестернина. М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1994. - С. 1-29.- (Обзор, инфор.).

66. Производство комбикормов с применением экструзионной технологии / А.И. Орлов, Н.М. Подгорнова. М.: ЦНИИТЭИ ВНПО «Зернопродукт», 1990. - С. 1-56. - (Сер. Комбикормовая пром-сть. Обзор, инфор.).

67. Райхштадт Л.И. Совершенствование технологии производства сухарной крошки для приготовления панировочной муки и других продуктов: Авто-реф. дис. . канд. техн. наук. М., 1987. - 24 с.

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

69. Реология пищевых масс / К.П. Гуськов, Ю.А. Мачихин, С.А. Мачихин, Л.Н. Лунин. М.: Пищевая пром-сть, 1970. - 208 с.

70. Рогов И.А., Антипова Л.Н., Дунченко Н.И., Жеребцов Н.А. Химия пищи. Книга 1.-М.: Колос, 2000. 384 с.

71. 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.

72. Рябенький В. С. Метод разностных потенциалов для некоторых задач механики сплошных сред. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 320 с.

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

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

75. Сиренко A.A., Еникеев Ф. У., Мурзинова М. А. К вопросу о единстве природы сверхпластической деформации / ДАН Т. 340. № 5. - 1995. - С. 614

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

77. Скачков В.В., Торнер Р.В., Стунгур Ю.В. Моделирование и оптимизация экструзии полимеров. JL: Химия, 1984. - 152 с.

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

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

80. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (Полисахариды). М.: Высшая школа, 1978. - 256 с.

81. Сысоев В.В. Системное моделирование / Воронеж, технол. ин-т. Воронеж, 1991. -80 с.

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

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

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

85. Техника переработки пластмасс. Под редакцией В.И. Басова и В. Броя. -М.: Химия, 1985.-517 с.

86. Технология и физико-химические свойства экструзионных крахмало-продуктов / В.Г. Карпов. М.: АгроНИИТЭИПП, 1991. - С. 1-24. - (Сер. Крах-мало-паточная пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 2).

87. Технология производства кондитерских изделий с использованием экструзионной техники / М.Б. Эйнгор, M.J1. Парцуф, С.Н. Павловецкая, А.С. Овчинникова. М.: АгроНИИТЭИПП, 1987. - С. 1-32. - (Сер. Кондитерскаяпром-сть. Обзор, инфор. Вып. 6).

88. Топурия О., Кацитадзе Д., Парлагашвили Ю., Кацитадзе В. Экструдиро-вание зерновых компонентов // Комбикорм, пром-сть. 1990. - № 3. - С. 18-19.

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

90. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров (Механика процессов). М.: Химия, 1977. — 464 с.

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

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

93. Формование пищевых масс/ Ю.А. Мачихин, Г.К. Берман, Ю.В. Кла-повский. М.: Колос, 1992. - 272 е.: ил.

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

95. Хейфец И.Б., Карпов В.Г. Об изменении структуры крахмалсодержа-щего сырья при получении продуктов быстрого приготовления // Сахарная пром-сть. 1986. - № 7. - С. 50-52.

96. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства. — М.: Агропромиздат, 1985. -255 с.

97. Шпакова Е.В. Использование полуфабриката экструдированных круп при производстве кондитерских изделий // Пищ. пром-сть. 1987. - № 11. - С. 3234.

98. Щербинин А.Г. Математическое моделирование процессов тепломас-сопереноса при экструзии полимеров. // Дис. канд. техн. наук. Пермь, 1994.

99. Щербинин А.Г., Труфанова Н.М. Математическое описание и анализ процессов пластифицирующей экструзии. Сборник научных трудов «Информационные управляющие системы». Пермь (ГТГТУ), 1995. - С. 122-126.

100. Экструдер для переработки термопластичных материалов: Патент 2118257 РФ, МКИ6 В 29 С 47/38, В 29 С 47/66 / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов; Опубл. 27.08.98., Бюл. № 24.

101. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья / А.И. Жушман, Е.К. Коптелова, В.Г. Карпов. М.: ЦНИИТЭИ пищепром, 1980. - С. 1-36. - (Сер. Крахмало-паточная пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 3).

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

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

104. Экструзионная технология перспективный способ создания новых пищевых продуктов / Б.В. Карабуля. - Кишинев: МолдНИИНТИ, 1989. — С. 126. - (Обзор, инфор.).

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

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

107. Bailey L.N., Hauck B.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. - P. 863-864, 866, 868-869.

108. Brisset A., Bouvier J.M. Twin screw extruder in confectionery // Confect. Prod. 1994. - № 9. - P. 648-650.

109. Ein innovatives Verfahren in der Koch-Extrusion // Zucker- und Susswar. Wirt. 1994.-№ ll.-S. 482.

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

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

112. Extrusion cooking technology / Ed. R. Sowitt. London - New York, 1984. -212 p.

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

114. Heidenreich E., Michaelsen T. Spezialfutterherstellung mit einem Zweiwellenextruder // Kraftfutter. 1994. - № 12. - S. 470-474.

115. Pollini C.M. Problematiche inerenti alle lavorazioni industriali di sistemi acqua-sfarinati di cereali // Tech. molit. 1994. - 45, № 10. - S. 1037-1042.

116. Proved extruder applications for chocolate and cocoa // Confect. Prod. -1996.-62, №9.-P. 38-39.

117. Rauwendaal, Chris. Polymer extrusion / Chris Rauwendaal. 2, repr. ed. -Munich etc.: Hanser, Cop. 1990. - 568 s.

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

119. Treiber, Andreas. Extrusions aufbereitung scherempfindlicher Nahrungsmittelprodukte // Zucker- und Siisswar. Wirt. - 1990. - 43. № 6. - S. 257265.

120. Waleed, Yacu. Process instrumentation and control in food extruders// Cereal Foods World. 1990. - 35. № 9. - P. 919-926.

121. Yurjev V.P., Likhodzievskaya I.В., Zasypkin D.V., Alexeev V.V., Grinberg V.Ya., Polyakov V.I., Tolstoguzov V.B. Investigation of the microstructure of textured proteins produced by thermoplastic extrusion // Nahrung. 1989. - V. 33. № 9. - P. 823-830.

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