автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка конструкций и методов расчета аппаратов для совмещенных процессов смешения и тепломассообмена

г

На нравах рукописи

МАНДРЫКА Михаил Евгеньевич

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА АППАРАТОВ ДЛЯ СОВМЕЩЕННЫХ ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ И ТЕПЛОМАССООБМЕНА

(НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА СУХИХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ БЫСТРОРАСТВОРИМЫХ СМЕСЕЙ)

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (химической промышленности) 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2006

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедре «Прикладная механика и сопротивление материалов».

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Першин Владимир Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чайников Николай Александрович

доктор технических наук, профессор Карпов Анатолий Михайлович

Ведущая организация Научно-исследовательский институт

пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (ГНУ НИИППиСПТ)

Защита диссертации состоится 27 апреля 2006 г. в (Н часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.02 Тамбовского государственного технического университета по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60.

Отзывы на автореферат, скрепленные гербовой печатью, направлять по адресу: 392620, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан « гч » иихр та 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

11}

В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время неуклонно растет необходимость в расширении производства быстрорастворимых сухих многокомпонентных композиций (стиральные порошки, удобрения, пищевые добавки и т.д.). Одним из наиболее перспективных путей получения указанных продуктов в малотоннажных и многоассортиментных производствах является проведение нескольких процессов в одном аппарате. Особенно часто в одном аппарате реализуются процессы нагревания, увлажнения, смешивания, агломерации и сушки. Перспективность использования систем жидкость-твердое обусловлена возможностью получения материалов с новыми свойствами при очень малых концентрациях отдельных компонентов. По сравнению с другими устройствами для переработки и получения гранулированных или агломерированных продуктов аппараты с мешалками обладают рядом преимуществ- простота конструкции и эксплуатации; высокая степень однородности распределения фаз в рабочем объеме; эффективный массообмен; эксплуатационная гибкость и широкие технологические возможности.

Сдерживающим фактором широкого использования аппаратов такого типа является отсутствие обоснованных методик расчета основных режимных и геометрических параметров, учитывающих особенности компонентов.

Особенно остро эта проблема стоит в пищевой промышленности. Уже сегодня стали губительными нарушения в области экологии: природные и техногенные катастрофы, повышенный радиоактивный фон во многих регионах, загрязнение продуктов питания пестицидами, гербицидами, тяжелыми металлами и другими веществами непищевого происхождения. Дефицит витаминов и минеральных солей, микро- и макроэлементов привел к снижению иммунитета населения и повышению заболеваемости различными инфекционными заболеваниями. В настоящее время эффективным путем улучшения витаминной, микро- и макроэлементной обеспеченности населения является использование в питании продуктов с повышенным их содержанием. Наибольший интерес для профилактики витаминной недостаточности представляют сухие концентраты напитков. Это объясняется возможностью создания концентратов функционального назначения с введением в них максимального количества витаминов.

Такие взаимоисключающие технологические свойства сухих концентратов, как быстрая растворимость и низкая гигроскопичность, требуют при их промышленном производстве специальных технологических приемов и, следовательно, нестандартных аппаратов.

Работа выполнялась в соответствии с научно-технической программой Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»

гии»), 2001 - 2004 гг.

Цель работы

Создать технологию промышленного производства функциональных поликомпонентных быстрорастворимых сухих концентратов натуральных напитков на основе биологически активных природных компонентов.

Разработать комплектную промышленную установку для реализации совмещенных процессов: смешивания, пропитки, агломерации и сушки, обеспечивающую производство сухих концентратов натуральных напитков с заранее заданными технологическими и терапевтическими свойствами.

Научная новизна

Проведено экспериментальное и аналитическое исследование движения частиц сыпучего материала в аппарате с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения, установлено доминирующее влияние относительных радиальных размеров частей лопасти и углов наклона этих частей к направлению движения лопасти на соотношение конвективной и диффузионной составляющей процесса смешивания и определен диапазон изменения данных размеров и углов, обеспечивающий эффект смешивания сыпучего материала за счет движения частиц внутри «псевдозастойной» зоны, которая образуется перед движущейся лопастью.

Предложена физическая модель процесса смешивания, учитывающая разницу скоростей материала по ширине восходящего и нисходящего потоков в аппарате с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения, и дано математическое описание процесса.

Экспериментально установлено, что при реализации совмещенных процессов смешивание-увлажнение-сушка, определяющим является процесс смешивания, и с учетом эффекта смешивания сыпучих материалов в «псевдозастойной» зоне, на основе цепей Маркова разработана математическая модель совмещенных процессов.

Практическая ценность

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложен новый способ производства сухих концентратов натуральных напитков и разработано устройство для реализации совмещенных процессов: смешивания, пропитки и сушки. На базе математической модели разработана методика расчета основных режимных и конструктивных параметров установки периодического действия с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения. Установлено, что для обеспечения устойчивого существования эффекта смешивания, за счет движения частиц внутри «псевдозастойной» зоны, отношение длины участка, расположенного ближе к оси вращения лопасти, к длине участка, расположенного у внутренней поверхности аппарата, должно быть больше коэффициента трения сыпучего материала о поверхность лопасти, но меньше 1,4; а углы наклона указанных участков к радиусу должны быть, соответственно, больше угла трения покоя и меньше угла трения движения влажной многокомпонентной композиции по поверхности лопасти.

Разработана методика идентификации параметров математической модели процесса смешивания, позволяющая в 2,5-3 раза сократить трудоемкость данной операции за счет определенной загрузки ключевого компонента в ап-

парат и определения вероятностей переходов частиц ключевого компонента отдельно в радиальном, угловом и вертикальном направлениях с последующим нормированием указанных вероятностей.

Разработан, обоснован и протестирован новый экспресс-метод определения влажности сахара и коэффициента неравномерности распределения влажности по рабочему объему аппарата в зависимости от яркости цвета.

Предложенные технические решения были проверены при производстве шести новых рецептур сухих биологически активных напитков, составляющие компоненты которых имеют существенные физические отличия.

Автор защищает

Разработанную на основе цепей Маркова математическую модель совмещенных процессов смешивание-увлажнение-сушка.

Результаты экспериментальных исследований совмещенных процессов в аппарате с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения.

Способ получения сухих многокомпонентных композиций и конструкцию аппарата для реализации совмещенных процессов.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конгрессах и конференциях Болгария, Варна (2004 г.), Иваново (2004 г.), Казань (2005 г.). По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников (116 наименований работ отечественных и зарубежных авторов), приложений и документов, подтверждающих практическое использование результатов работы. Работа изложена на 140 страницах основного текста и содержит 54 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, ее научная новизна и практическая значимость, основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе рассмотрены технологии и аппаратурное оформление промышленного производства многокомпонентных быстрорастворимых гранулированных или агломерированных композиций. Особое внимание уделено производству сухих концентратов напитков.

В результате анализа научной литературы и патентов установлено, что традиционные технологии производства сухих концентратов напитков не позволяют производить поликомпонентные быстрорастворимые композиции с равномерным распределением биологически активных, натуральных ингредиентов направленного действия. Типовые конструкции сушилок, смесителей и грануля-торов разработаны без учета специфических свойств натуральных компонентов, используемых при производстве сухих концентратов, что практически не позволяет реализовать получение многокомпонентных сухих композиций в виде быстрорастворимых агломератов с заданным гранулометрическим составом и функциональными (оздоравливающе-профилактическими) свойствами.

По результатам анализа сформулированы задачи исследования

Во второй главе проведен анализ природного сырья и его основных биологически активных компонентов, который показал, что достижения мировой и отечественной пищевой технологии позволяют конструировать из натуральных ингредиентов готовые продукты с заранее заданными функциональными свойствами. Так наличие в рецептуре экстрактов яблок, облепихи и рябины позволяет бороться с авитаминозом. Цветочная пыльца снижает содержание холестерина в крови и артериальное давление, восстанавливает и увеличивает массу тела, повышает физическую работоспособность. Употребление Ь-карнитина при занятиях спортом уменьшает количество подкожного жира. Экстракт шиповника повышает сопротивляемость организма к инфекционным и простудным заболеваниям. Экстракт розы «Каркаде» улучшает работу печени при неблагоприятных воздействиях.

Предложена классификация концентратов (рис. 1), в соответствии с которой выделены два основных класса: рецептуры общего назначения и специального назначения. Первый класс концентратов, по функциональной составляющей относится к адаптогенно-тонизирующей и витаминной продукции. Второй класс это концентраты, обладающие повышенными энергетическими свойствами. Каждый класс делится на две группы: крахмально-желатиновый комплекс и крахмально-пектиновый комплекс.

Предложена стратегия создания рецептур как общего, так и специального назначения на основе целенаправленного и нормированного включения в эти рецептуры натуральных экстрактов. В соответствии с данной стратегией и с учетом норм и рекомендаций Министерства здравоохранения РФ разработаны шесть новых рецептур натуральных напитков.

Для напитков первого класса («Молодец», «Лидер», «Летний» и «Экватор») характерным является сбалансированное содержание поливитаминов. Данные концентраты предназначены для широкого круга потребителей и при систематическом употреблении оказывают на организм человека устойчивое высокоэффективное оздоравливающе-профилактическое поливитаминное действие.

Рис. 1 Классификация сухих концентратов

Разработка рецептур концентратов специального назначения велась под целевые заказы Министерства обороны РФ и других силовых структур, для индивидуальных рационов питания спецподразделений, несущих службу в экстремальных условиях, а также организаций Спорткомитета РФ для специального питания спортсменов сборной страны. Основными функциональными свойствами концентратов второго класса являются энергетические свойства, а также свойства, связанные с повышением выносливости. Данные напитки представлены рецептурами «Рекордсмен» и «Дальнобойщик».

В третьей главе приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований технологии и аппаратурного оформления производства сухих концентратов натуральных напитков функционального назначения. В соответствии с традиционной технологией промышленного производства сухих концентратов натуральных напитков, биологически активные компоненты из природного сырья готовят в виде экстрактов, высушивают эти экстракты, и в результате смешивания сухих компонентов получают готовый продукт. Основными недостатками являются: низкое качество смешивания, поскольку процентное содержание биологически активных веществ на два порядка меньше, чем основного компонента (сахара); расслоение, т.е. сегрегация готового продукта, поскольку частицы сухого экстракта намного меньше частиц сахара; неудовлетворительная растворимость концентрата из-за наличия порошкообразных компонентов.

С целью изменения технологии была проведена экспериментальная проверка возможности внесения биологически активных компонентов в жидком виде. Кристаллы сахара пропитывали различными экстрактами, а затем сушили на нагретой до 50.. .70 °С металлической поверхности при достаточно интенсивном перемешивании, которое исключало возможность перегрева сахара и разложение экстрактов. В процессе экспериментов было установлено, что экстракты проникают в поры сахара и после высушивания образуется достаточно устойчивая композиция из сахара и сухих биологически активных веществ. Кроме этого, при определенных режимах увлажнения сахара жидкими экстрактами в процессе перемешивания образуются агломераты из нескольких кристаллов, которые достаточно быстро растворяются в воде. Анализ химического состава полученных агломератов показал, что в них в требуемых пропорциях содержатся все компоненты, предусмотренные исследуемыми рецептурами.

По результатам предварительных экспериментов было принято решение, вносить биологически активные компоненты в жидком виде и реализовать процессы смешивания, увлажнения, агломерации и сушки полидисперсной влажной многокомпонентной композиции в одном аппарате. Учитывая последовательность операций и взаимосвязь реализуемых процессов технологический цикл можно представить в виде циклограммы, показанной на рис. 2.

Прежде всего необходимо было выяснить в каком аппарате лучше реализуются описанные выше процессы. В результате анализа используемых в промышленности аппаратов были выбраны: барабанный гранулятор-сушилка и емкостной аппарат с обогревом и вертикальной мешалкой. Результаты лабораторных экспериментов показали, что более перспективным для промышленного использования является аппарат в с вертикальной лопастной мешалкой.

7 6 5 4 3 2

-►

180 /, мин

60

120

Рис. 2 Технологический цикл реализуемых процессов:

1 - загрузка сахара; 2 - нагревание сахара; 3 - смешивание; 4 - дозированная подача

жидкой композиции; 5 - агломерация; 6 - сушка; 7 - выгрузка концентрата

Задача оптимизации технологического процесса и аппарата для получения сухой многокомпонентной композиции была сформулирована в следующем виде.

Для заданных размеров аппарата найти такие режимные (интенсивность подачи жидкой фазы, расход и температура теплоносителя, скорость вращения перемешивающего устройства) и геометрические (размеры отдельных участков Г-образной лопасти и углы наклона этих участков к направлению движения) параметры, при которых производительность по товарной фракции готового продукта максимальна. Ограничения наложены на максимальные температуры исходных компонентов и готового продукта, а также на скорость вращения перемешивающего устройства.

Для дальнейших лабораторных исследований использовали установку, которая состояла из емкости с рубашкой для обогрева, мешалки с вертикальными лопастями и привода. Внутренний диаметр емкости 200 мм, а высота 300 мм. Высота лопастей изменялась от 100 до 200 мм. В качестве привода использовался электродвигатель постоянного тока и редуктор. В процессе экспериментов скорость вращения мешалки изменялась от 40 до 80 оборотов в минуту. Для подачи жидкой фазы использовался кольцевой коллектор, выполненный из металлической трубы с отверстиями. Для подвода тепла в рубашку подавалась вода с температурой 60...80 °С. Для обеспечения заданного температурного режима была предусмотрена возможность изменения расхода горячей воды и регулирование ее температуры.

Последовательность проведения опытов следующая. В рубашку подавалась горячая вода, и после того как температура внутренней поверхности емкости достигала 50...70 °С, в емкость загружали сахар и включали привод мешалки. Подачу жидкой фазы начинали как только средняя температура сахара достигала 45...55 °С. Предварительные эксперименты по определению влажности и гранулометрического состава показали, что наблюдается большая неоднородность распределения влажности по общей массе перерабатываемого материала (отклонения составляли до 40 % от средней влажности). Кроме этого наблюдалась нестабильность гранулометрического состава, в частности, массовая доля товарной фракции в готовом продукте при одних и тех же режимных

параметрах, в отдельных опытах изменялась от 0,4 до 0,8. Учитывая результаты предварительных экспериментов, было принято решение не исследовать кинетику сушки на лабораторной установке, а только рассмотреть возможность и перспективы реализации процессов увлажнения и пропитки, агломерации и сушки в емкостном аппарате с вертикальными перемешивающими лопастями. Все последующие опыты проводили в течение 60 минут, начиная с момента нагрева сахара до заданной температуры и начала подачи жидкой фазы.

Анализ гистограмм гранулометрического состава готового продукта при различной продолжительности подачи жидкой фазы показал, что увеличение продолжительности увлажнения сахара сначала ведет к увеличению доли товарной фракции за счет одновременного уменьшения, как мелкой, так и крупной фракций, а затем, наблюдается уменьшение доли товарной фракции и увеличение доли мелкой фракции. При подаче жидкой фазы порциями разного объема было установлено, что при начальной влажности материала более 15 % образуется большое количество крупных агломератов, а при влажности менее 5 % агломераты быстро разрушаются. Это говорит о том, что существует оптимальное значение влажности сахара, при которой выход товарной фракции продукта максимальный.

В процессе проведения предварительных опытов по сушке экспериментально был установлен факт однозначной зависимости яркости цвета сахара, пропитанного экстрактами, содержащими антоцианы или танины, от влажности. По экспериментальным данным построена зависимость яркости композиции от влажности (рис. 3). Пунктирными линиями показаны границы отклонений влажности от средних значений, обусловленные возможными изменениями характеристик сырья в разных партиях. Фактически, данная зависимость является тарировочным графиком, который позволяет по яркости цвета материала, с использованием стандартной компьютерной программы (Adobe Photoshop), определить влажность материала в пробе с возможными отклонениями от среднего значения. Полученные результаты послужили основой для разработки экспресс-метода определения средней влажности и коэффициента неоднородности распределения влажности по рабочему объему аппарата.

W,% 20

10

2

10 20 30 40 50 60 70

\-1-1—►

Рис. 3 Зависимость яркости сахара от его влажности

Для принятия окончательного решения по выбору аппарата для реализации новой технологии получения сухих концентратов были проведены эксперименты на промышленной установке для упаривания экстрактов растительного происхождения. Основная цель экспериментов заключалась в проверке возможности сушки увлажненного сахара от 10... 15 % до 3 %, что соответствует техническим условиям на сухие концентраты натуральных напитков. В процессе сушки из аппарата отбирались пробы, в которых определялась влажность. Процесс проводили до тех пор, пока максимальная влажность в 95 % проб не превышала 3 %, а в остальных пробах - 5 %. После прекращения процесса весь продукт рассеивали на три фракции и строили гистограмму гранулометрического состава. Результаты экспериментов подтвердили принципиальную возможность реализации нескольких процессов в одном аппарате.

Цель дальнейших исследований была сформулирована следующим образом: найти такое сочетание конструктивных и режимных параметров, при которых время реализации процесса минимально, при наличии ограничений. К конструктивным параметрам относится форма и размеры перемешивающего устройства и аппарата, а к режимным - интенсивность подачи жидкой фазы, скорость вращения мешалки и температура теплоносителя. Ограничения касаются гранулометрического состава и влажности конечного продукта, а также максимальной температуры материала в процессе переработки.

Процессы нагревания, увлажнения, агломерации и сушки зависят от интенсивности и равномерности смешивания частиц, имеющих разные характеристики. В свою очередь известно, что процесс смешивания во многом определяется характером движения частиц. Для выявления общих закономерностей движения частиц в аппарате с перемешивающим устройством была проведена видеосъемка рассматриваемого процесса с использованием лабораторной установки с прозрачной вертикальной емкостью. Анализ результатов съемки показал, что процесс движения частиц сыпучего материала в аппарате с вертикальными перемешивающими лопастями можно рассматривать как совокупность движений в трех взаимно перпендикулярных направлениях: вертикальном, радиальном, окружном.

Учитывая положительный опыт использования теории цепей Маркова, для моделирования процесса смешивания, была проведена формальная проверка возможности рассмотрения процесса как Марковского. Под формальным моделированием, в данном случае, понимается разработка математической модели без создания физической модели процесса реализуемого в аппарате, т.е. без учета характера движения частиц и их взаимодействия друг с другом. Система была представлена в виде графа, включающего все состояние системы (5,) (рис. 4) с заданными интенсивностями перехода (ц) из одного состояния в другое. На основе построенного графа составлена система дифференциальных уравнений (уравнений Колмогорова), решение которой позволяет найти вероятность состояний (Л (/)).

Интенсивность (ц) не зависит от времени смешения, а определяется конструкцией аппарата, типом мешалки, числом ее оборотов и свойствами смешиваемых компонентов. Данную величину определяли опытным путем.

5,

а к-

2ц V__1) цч

Рис. 4 Граф состояния системы

& , -( &

лц

Весь материал, находящийся в аппарате, разделили на 10 горизонтальных слоев. Состояние системы описали 10-ю уравнениями (1 - 10).

/ Ч , ч I е-м'(»-2)

(1) (2)

Ро(')=1-1,Рп-,(')- (10)

1=0

Эксперименты осуществляли следующим образом. В аппарат загружали основной и ключевой компоненты и включали перемешивающее устройство, через равные промежутки времени выключали привод перемешивающего устройства и из контрольного верхнего слоя отбирали 20 проб, после чего процесс смешивания продолжали. Далее определяли концентрацию ключевого компонента и соответствие каждой пробы тому или иному состоянию системы. По относительному количеству проб, соответствующих каждому состоянию, рассчитывали вероятности этих состояний. Далее вероятности состояний и соответствующее время ? подставляли в уравнения (1-10) и определяли значение коэффициента ц. Анализ результатов эксперимента показал, что процесс смешения в аппарате с вертикальной лопастной мешалкой можно рассматривать как Марковский процесс, поскольку при фиксированных геометрических параметрах интенсивность процесса (ц) не изменялась на протяжении всего процесса, к Формальную математическую модель сложно использовать для опреде-

ления оптимальных режимных и геометрических параметров, поскольку она не позволяет определить взаимосвязь между вероятностями перехода системы ' из одного состояния в другое с формой, размерами и скоростью вращения пе-

ремешивающего устройства. Для дальнейшего моделирования использовали наиболее простой математический аппарат случайных Марковских процессов дискретных не только в пространстве, но и во времени.

Для составления цепи Маркова, рабочий объем аппарата разделили на 160 ячеек равного объема десятью горизонтальными, четырьмя кольцевыми и четырьмя вертикальными (диаметральными) сечениями. Варианты перехода частиц ключевого компонента из одной ячейки в другую показаны на рис. 5.

Идентификация параметров математической модели является наиболее трудоемкой операцией Для упрощения процедуры загрузки ключевого компонента и отбора проб, разработана следующая методика Ключевой компонент загружается по одному из вариантов, показанных на рис. 6.

А

В

С

Рис. 5 Варианты переходов частиц ключевого компонента из ячейки

Рис. 6 Варианты загрузки ключевого компонента в смеситель

Так например, при реализации варианта А ключевой компонент загружали в один из «уровней» с номером к. После проведения смешения в течение времени Т, смесь выгружали также по «уровням» и определяли концентрацию ключевого компонента для каждого «уровня» Фактически, только перемещения частиц в вертикальном направлении (вниз или вверх) влияют на концентрации ключевого компонента в разных «уровнях». Таким образом, можно не учитывать перемещения частиц в радиальном и окружном направлениях Методом последовательных приближений находили такие численные значения вероятностей Р'(к, к-1) и Р'{к, к + 1), при которых расчеты адекватны эксперименту. Последовательно изменяя, при загрузке к от I до Ык определяли вероятности вертикальных переходов частиц ключевого компонента по высоте смесителя. Аналогичным образом определяли вероятности

Полученные значения вероятностей использовали в численных экспериментах при произвольной загрузке ключевого компонента. Сравнение полученных результатов с экспериментальными данными показало хорошую сходимость и сокращение процедуры идентификации параметров математической модели в 2-3 раза.

Поскольку нагрев материала осуществляется равномерно по окружности, а подача жидкой фазы - равномерно по открытой поверхности материала, находящегося в аппарате, то смешение в окружном направлении можно не рассматривать. Таким образом, при составлении физической модели можно рассматривать, только радиальные и вертикальные ячейки, находящиеся в одной угловом секторе.

В процессе экспериментальных исследований было установлено, что с точки зрения вертикального перемещения материала можно выделить два контура циркуляции: внешний и внутренний. Эти контуры отличаются тем, что материал в них перемещается с разными скоростями в вертикальном направлении. В первой и второй зоне материал перемещается вверх, а в третьей и четвертой - вниз. Имитацию движения материала в вертикальном направлении и учет разницы скоростей по контурам реализовали за счет канонической трансформации вектора состояния системы на каждом переходе.

переходов в радиальном и окружном направлениях

После нахождения вероятностей осуществляли нормирование

Рп(п, п) + Р„(1,1 + 1) + />„(;,1) + />„(/,/ + 1) +

+ Р„ {М- 1) + РЛКк+ 1) + Рп{Кк- 1) = 1.

Поскольку в первой и второй зонах расположены разные участки лопасти перемешивающего устройства, считали, что вероятности переходов частиц из первой зоны во вторую и обратно равны Р01, а из второй в третью и обратно - Р02. Идентификацию параметров моделей, т.е. определение численных значений Р01, Р02 и отношение скоростей движения во внешнем и внутреннем контурах проводили по результатам экспериментов.

Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что разработанная математическая модель достаточно адекватно описывает процесс смешения в аппарате с вертикальными лопастями прямого или Г-образного поперечного сечения. Было также установлено, что перед движущейся вертикальной лопастью образуется «псевдозастойная» зона (рис. 7), в которой, при определенных условиях происходит смешивание материала, причем интенсивность смешивания, т.е. численные значения вероятностей Р01 и Р02, зависят от формы и геометрических параметров лопасти.

Получены зависимости для расчета параметров, обеспечивающих максимальную интенсивность процесса смешивания:

Рис. 7 Схема движения частиц материала

Л2 =

Я

Л.

(Н)

(12)

/тр П

^/тр.дв

-1,4

*8Ф2 >/трп. 18Ч>1 > /тр дв

(13)

(14)

(15)

При этом Л, = ЯА - 2.. .3 мм, где ЯА - радиус аппарата.

Из циклограммы (см. рис. 1) видно, что весь процесс, с точки зрения тепло- и массообмена, можно разделить на два основных этапа. На первом этапе происходит нагревание частиц и смешивание частиц, имеющих разную температуру. На втором этапе частицы увлажняются, образуют агломераты, высушиваются, а также происходит смешивание частиц, имеющих разные параметры (влажность и/или размеры). Поскольку в процессе экспериментальных исследований не удалось найти зависимости, адекватно описывающие процесс агломерации, считали, что на втором этапе осуществляется увлажнение и сушка частиц При моделировании процесса нагревания были сделаны следующие

допущения: все частицы, находящиеся в одной ячейке имеют одинаковую температуру; температура частиц может изменяться при непосредственном контакте ячейки с внутренней поверхностью аппарата или за счет обмена частицами с другими ячейками; за один переход, во время пребывания у внутренней поверхности аппарата, температура частиц в ячейке увеличивается на величину

Д7 (/, к) = КТ{Т5 - г(», Л -1)).

Элементы вектора сос гояния системы численно равны влажности частиц в соответствующих ячейках. В данной модели необходимо идентифицировать два параметра: КТ и Л/. Идентификация была реализована по той же методике, что и раннее, только в процессе экспериментов вместо концентрации ключевого компонента определялась температура частиц в ячейках. На рис. 8 дан характерный график изменения средней температуры частиц во времени.

Рис. 8 Изменение средней температуры концентрата по времени:

1 - плоская лопасгь (о); 2 - Г-образная лопасть (•)

При моделировании процесса сушки были приняты аналогичные допущения относительно влажности материала в ячейке. Изменение влажности за один переход определяли по формуле:

ДIV(I, к) = КгфЦ, к- 1)- Ш„).

Процесс сушки существенно продолжительнее процессов нагревания и смешивания, поэтому все дальнейшие изменения геометрических и режимных параметров были направлены на сокращение времени сушки. На рис 9 показана характерная зависимость изменения средней влажности материала во время сушки. Как видно из графика, в процессе сушки уменьшается не только средняя влажность, но и отклонения влажности от средних значений, т.е. влажность более равномерно распределяется по всему объему материала.

1 IV, %

Рис. 9 Изменение средней влажности концентрата во времени:

1 - плоская лопасть(о); 2 - Г-образная лопасть (•)

В четвертой главе дано описание новой аппаратурно-технологической схемы производства сухих концентратов натуральных напитков с функциональными свойствами. Описан новый способ производства сухих концентратов, устройства для его осуществления, методика расчета основных геометрических и режимных параметров, а также экспресс-метод определения влажности сахара, пропитанного смесью экстрактов, по яркости его цвета.

Способ производства сухих концентратов натуральных напитков с функциональными свойствами, представляет собой многостадийную технологию, состоящую из следующих этапов: подсушка, измельчение и классификацию исходного дисперсного сырья, его экстрагирование, изготовление многокомпонентной жидкой композиции, подготовка сухой композиции, смешивания жидкостной фазы с твердой фазой, агломерация и сушка полученной смеси, сухое Г смешивание полученной агломерированной многокомпонентной композиции с

ароматическими ингредиентами, фасовка готового продукта. Приготовление многокомпонентной сухой композиции проводится в одном аппарате в три последовательных этапа: на 1-м соотношение твердой и жидкой фаз (Т:Ж) поддерживается в диапазоне от 1:0,15 до 1:0,2 при температуре 70...80 °С, степени разряжения 0,85...0,95 и содержания абсолютно сухих веществ (АСВ) в жидкой композиции (ЖК) 35...45 %. На2-м соотношение Т:Ж поддерживается в диапазоне от 10,05 до 1:0,1 при температуре 60...70 °С, степени разряжения 0,85...0,95 и содержания АСВ в ЖК 35...45 %. На 3-м соотношение Т:Ж поддерживается в диапазоне от 1:0,03 до 1:0,075 при температуре 50...60 °С; степени разряжения 0,85...0,95 и содержания АСВ в ЖК 35...45 %.

Мягкий температурный режим (не более 80 °С) и вакуум (степень разряжения 0,85...0,95) позволяют сохранить биологически активные вещества продукта. Подача жидкости в три стадии ведется для сохранения структуры агломерируемой массы.

Устройство для проведения совмещенных процессов содержит емкостной модуль в виде цилиндрического реактора с соотношением высоты цилиндрической части обечайки к диаметру, находящемуся в интервале значений 0,8... 1. Данное устройство снабжено рубашкой для теплоносителя, круговым (торовым) коллектором, размещенным под крышкой реактора для равномерного порционного распыла на дисперсный носитель многокомпонентной жидкостной композиции. Перемешивающее устройство закреплено на центральном валу с соотношением высоты вертикальных лопастей к высоте цилиндрической части обечайки реактора, находящегося в интервале значений 0,8...0,9.

На рис. 10 показана зависимость изменения влажности материала при подаче жидкой фазы в три этапа, согласно предлагаемому способу производства сухих концентратов натуральных напитков. Как видно из графика, наблюдается удовлетворительная сходимость расчетных и экспериментальных значений.

Рис. 10 Кривые сушки материала в исследуемом аппарате

На основе разработанных математических моделей и полученных зависимостей создана инженерная методика расчета основных режимных и геометрических параметров аппарата для реализации совмещенных процессов.

В течение 2004 и 2005 гг. было наработано и поставлено 10,0 млн. разовых пакетиков (вес нетто 25 г) концентрата «Летний» потребителю от Министерства Обороны РФ - ЗАО «Оборонпродкомплект» г. Москва для комплектации пайков ИРП-П и ИРП-Б.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Предложен новый способ производства сухих многокомпонентных быстрорастворимых смесей и разработано устройство для его реализации, основанное на использовании эффекта смешивания в «псевдозастойной» зоне, которая образуется перед движущейся вертикальной лопастью Г-образного поперечного сечения. Установлено, что данный эффект устойчиво существует при отношении длины участка, расположенного ближе к оси вращения лопасти, к длине участка, расположенного у внутренней поверхности аппарата, больше коэффициента трения сыпучего материала о поверхность лопасти, но меньше 1,4; при

углах наклона указанных участков к радиусу соответственно, больше угла трения покоя и меньше угла трения движения влажной многокомпонентной композиции по поверхности лопасти. Получены зависимости для определения геометрических и режимных параметров, обеспечивающих устойчивое существование указанного эффекта, что позволило сократить время процесса и получить сухие концентрированные напитки с биологически активными веществами натурального происхождения функционального действия.

2 Разработана математическая модель совмещенных процессов смешивание-увлажнение-сушка в аппарате с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения с учетом восходящих и нисходящих потоков материала, позволяющая описать процесс получения сухих концентрированных натуральных напитков с биологически активными веществами натурального происхождения функционального действия.

3 Разработан экспресс-метод определения влажности сахара и расчета коэффициента неравномерности распределения этой влажности как в отдельной пробе материала, так и по объему аппарата, на базе экспериментально установленной зависимости яркости цвета кристаллов сахара, пропитанного экстрактами, содержащими антоцианы или танины от влажности этих кристаллов.

4 Создана методика расчета основных режимных и геометрических параметров аппарата с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения для получения сухих концентрированных натуральных напитков с биологически активными веществами натурального происхождения функционального действия.

5 Предложена классификация сухих концентратов натуральных напитков с биологически активными веществами по их функциональному назначению и разработаны шесть рецептур напитков направленного действия.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

(х - интенсивность перехода системы из одного состояния в другое;

5 - вектор состояний системы;

Р - вероятность состояния системы;

КТ- постоянный коэффициент;

ТБ - температура стенки, "С;

Т(г, к -1)- средняя температура материала в ячейке / после перехода к - 1,

°С;

к -1)- средняя влажность материала в ячейке г после перехода к- 1;

IVР - равновесная влажность материала;

А^- постоянный коэффициент;

/?,; Л2; /?3 -соответственно внешний, средний и внутренний радиус Г-образной лопасти, мм;

ЯА - внутренний радиус аппарата для проведения совмещенных процессов;

ф|> Ч>2 - углы лопастей к радиусу,

/п> п > /трав - коэффициенты трение покоя и движения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Мандрыка, М.Е. Сухие порошкообразные напитки / М.Е. Мандрыка// Труды ТГТУ : Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. Вып. 13. С. 105-108.

2 Мандрыка, М.Е. Моделирование процесса смешения на основе теории цепей Маркова / М.Е. Мандрыка, А.Б. Щербаков // Труды ТГТУ : Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. Вып. 15. С. 85-88.

3 Мандрыка, М.Е. Состояние и перспектива производства сухих напитков из натурального сырья / М.Е. Мандрыка II Пиво и напитки. М. : Изд-во ООО «Пшцепромиздат», 2004. Вып. 6. С. 10-13.

4 Using 3D Models in Mechanical Education / M. Mandrika, V. Pershin, S. Pershina, V. Odnolko, V. Nechaev // Proceedings fourt international congress "Mechanical engineering technologies 04". Varna, Bulgaria, 2004. P. 121. (PS-IV-33).

5 Application of the theory of Markov chain to simulation of batch mixing / M. Mandrika, V. Pershin, E. Mandrika, A. Scherbakov // Proceedings fourt international congress "Mechanical engineering technologies 04". Varna, Bulgaria, 2004. P. 130. (PS-III-37).

6 Influence of mixing and segregation on drying and agglomeration / M. Mandrika, V. Pershin, A. Scherbakov, V. Nechaev, E. Mandrika // Proceedings fourt international congress "Mechanical engineering technologies 04". Varna, Bulgaria, 2004. P. 132. (PS-III-38).

7 Мандрыка, М.Е. Моделирование процесса периодического смешения на основе теории цепей Маркова / М.Е. Мандрыка, А.Б. Щербаков // Труды ТГТУ : Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. Вып. 15. С. 66-67.

8 Моделирование процесса периодического смешения в вертикальном аппарате / М.Е. Мандрыка, В.Ф. Першин, В.М. Нечаев, Е.А. Мандрыка, С.В. Пер-шина // Труды Междунар. науч.-конф. "Энерго- ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства". Иваново, 2004. Т. 2. С. 50.

9 Мандрыка, М.Е. Тепловой расчет тепломассообменной установки для производства сухих концентратов напитка / М.Е. Мандрыка // Хранение и переработка сельхозсырья. М. : Изд-во ООО «Пищепромиздат», 2005. Вып. 8.

10 Использование марковских цепей для моделирования совмещенных процессов / М.Е. Мандрыка, Е.А. Мандрыка, В.М. Нечаев, В.Ф. Першин // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18 : Сб. тр. XVIII Междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 3. Секция 3 Математическое моделирование технологических процессов / Под общ. ред. B.C. Балакирева. Казань : Изд-во Казан, гос. технол. ун-та, 2005. С. 55-57.

С. 36-37.

Подписано к печати 22.03.2006. Гарнитура Times New Roman. Формат 60 х 84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем: 0,93 усл. печ. л.; 1,00 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. С. 150

Издательско-полиграфический центр 11 1У 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

11-6887

г

• ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА СУХИХ КОНЦЕНТРАТОВ НАПИТКА

1.1 Значение напитков в питании

1.2 Технологическая схема производства сухих концентратов.

1.3 Конструкции сушилок и смесителей, применяемых в

Ф технологической схеме

1.4 Изменения, происходящие в продукте при агломерации

1.5. Влияние структуры агломератов на увлажнение и растворение их в воде

1.6. Анализ потребительского рынка сухих концентратов напитков на рынке московского региона 42 1.7 Выводы и постановка задач исследований

2. Разработка состава функциональных сухих концентратов натуральных напитков на основе биологически активных компонентов из природного сырья

2.1 Стратегия создания напитков функционального назначения

2.2 Основные характеристики основного компонента

2.3 Природное сырьё и его основные биологически активные 56 компоненты

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ 94 ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕЩЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИКОМПОНЕНТНЫХ СУХИХ КОНЦЕНТРАТОВ НАТУРАЛЬНЫХ НАПИТКОВ.

3.1 Выбор устройства для реализации процессов нагревания, смешивания, увлажнения, агломерации и сушки

3.2 Исследование движения зернистого материала в вертикальном аппарате с перемешивающим устройством

3.2.1 Качественный анализ процесса движения частиц зернистого материала

3.2.2 Движение материала в радиальном и вертикальном направлениях

3.3 Моделирование процесса периодического смешения на основе Марковских цепей

3.3.1 Формальное моделирование процесса смешивания

3.3.2 Марковский процесс дискретный в пространстве и времени

3.4 Моделирование процесса нагревания

3.5 Моделирование процесса увлажнения

3.6 Моделирование процесса сушки

3.7 Моделирование совмещенных процессов

3.8 Оптимизация совмещенных процессов смешивания-увлажнения-сушки

4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ 146 4.1 Новая аппаратурно-технологическая схема производства сухих концентратов натуральных напитков спецназначения (функциональных)

4.2 Описание работы новой аппаратурно-технологической схемы производства сухих концентратов натуральных напитков спецназначения (функциональных)

4.3 Устройство для одновременной реализации нескольких технологических основных процессов (смешивания, пропитки, агломерации, сушки)

4.4 Методика расчета режимных и геометрических параметров аппарата

4.5 Разработка экспресс-метода определения влажности по яркости цвета сахара, пропитанного антацианами или танинами 172 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время неуклонно возрастает необходимость в расширении производства быстрорастворимых сухих многокомпонентных композиций (стиральные порошки,' удобрения, пищевые добавки и т.д.) Одним из наиболее перспективных путей получения указанных продуктов в малотоннажных и многоассортиментных производствах является проведение нескольких процессов в одном аппарате. Особенно часто в одном аппарате реализуются процессы нагревания, увлажнения, смешивания, агломерации и сушки. Перспективность использования систем жидкость-твердое обусловлена возможностью получения материалов с новыми свойствами при очень малых концентрациях отдельных компонентов. Аппараты с мешалками обладают рядом преимуществ по сравнению с другими устройствами для переработки двухфазных систем и получения гранулированных или агломерированных продуктов: простота конструкции и эксплуатации; высокая степень однородности распределения фаз в рабочем объеме; эффективный массообмен; эксплуатационная гибкость и широкие технологические возможности.

Сдерживающим фактором в широком использовании аппаратов такого типа является отсутствие обоснованных методик расчета основных режимных и геометрических параметров, учитывающих особенности компонентов. Особенно остро эта проблема стоит в пищевой промышленности.

Уже сегодня стали губительными нарушения в области экологии: природные и техногенные катастрофы, повышенный радиоактивный фон во многих регионах, загрязнение продуктов питания пестицидами, гербицидами, тяжелыми металлами и другими веществами не пищевого происхождения. Дефицит витаминов и минеральных солей, микро- и макроэлементов привёл к снижению иммунитета и повышению заболеваемости различными инфекционными заболеваниями. Высокое потребление животных жиров на фоне дефицита полиненасыщенных жирных кислот увеличило число людей, имеющих избыточную массу тела и различные формы ожирения, что сопровождалось увеличением количества таких заболеваний, как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертония, диабет. С дефицитом в организме кальция связана возросшие нарушение, особенно среди женщин, опорно-двигательного аппарата, недостаток железа привёл к увеличению анемии среди детей, а дефицит в # организме йода - к возрастанию количества заболеваний щитовидной железы и снижению развития интеллектуальных способностей у детей. Поэтому проблема экологически чистых пищевых продуктов профилактического и специального назначения является одной из наиболее важных во всем многообразии социальных проблем.

В настоящее время население цивилизованных стран, в том числе и России, стоит перед выбором: с одной стороны, необходимо питаться умеренно, чтобы не иметь лишнего веса; с другой - необходимо есть больше, потому что даже при ф избыточном по калорийности питании организм не добирает достаточного количества витаминов, минеральных веществ, микро- и макроэлементов, без которых не существует полноценного здоровья.

Эффективным путем улучшения витаминной, микро- и макроэлементной обеспеченности населения является использование в питании продуктов с повышенным их содержанием. Такие продукты производят на основе природных источников витаминов или путем их обогащения витаминными и другими биологически активными компонентами (БАК). Наибольший интерес для профилактики витаминной недостаточности представляют сухие концентраты напитков. Это объясняет популярность этой группы пищевых продуктов среди населения, возможность введения в них максимального количества витаминов (БАК).

Таким образом, сухие концентраты напитков, оптимально сбалансированные по необходимым питательным веществам, обладающие длительными сроками хранения и высокими технологическими свойствами, основными из которых являются быстрая растворимость и низкая гигроскопичность, вышли в современных условиях на первые позиции в общем ф ассортименте здоровых продуктов питания.

Однако такие взаимоисключающие технологические свойства сухих концентратов, как быстрая растворимость и низкая гигроскопичность, требуют при их промышленном производстве специальных технологических приёмов и, следовательно, нестандартного аппаратурного оформления.

Все вышеизложенное дает основание для проведения исследований в области разработки рациональной, научно обоснованной аппаратурно-технологической схемы промышленного выпуска широкого ассортимента натуральных сухих концентратов напитков, базирующейся на современных аппаратах, способных эффективно проводить в них ряд совмещенных процессов: смешивание с пропиткой твёрдой и жидкой фаз; агломерацию; сушку.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен новый способ производства сухих ф многокомпонентныхбыстрорастворимых смесей и разработано устройство для его реализации, основанное на использовании эффекта смешивания в «псевдозастойной», которая образуется перед движущейся вертикальной лопастью Г-образного поперечного сечения. Установлено, что данный эффект устойчиво существует при отношении длины участка, расположенного ближе к оси вращения лопасти, к длине участка, расположенного у внутренней поверхности аппарата, больше коэффициента трения сыпучего материала о поверхность лопасти, но меньше 1,4; при углах наклона указанных участков к ^ радиусу соответственно, больше угла трения покоя и меньше угла трения движения влажной многокомпонентной композиции по поверхности лопасти. Получены зависимости для определения геометрических и режимных параметров, обеспечивающих устойчивое существование указанного эффекта, что позволило сократить время процесса и получить сухие концентрированные напитки с биологически активными веществами натурального происхождения функционального действия.

2. Разработаны математические модели процессов смешивания, нагревания увлажнения и сушки в аппарате с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения с учетом восходящих и нисходящих потоков материала, позволяющие описать процесс получения сухих концентрированных натуральных напитков с биологически активными веществами натурального происхождения функционального действия.

3. Установлено, что существует однозначная зависимость яркости цвета кристаллов сахара, пропитанного экстрактами, содержащими антоцианы или танины от влажности этих кристаллов, что позволило разработать экспресс-метод определения влажности сахара, а также метод расчета коэффициента ф неравномерности распределения этой влажности, как в отдельной пробе материала, так и по объёму аппарата.

4. Создана методика расчета основных режимных и геометрических параметров аппарата с вертикальными лопастями Г-образного поперечного сечения для получения сухих концентрированных натуральных напитков с биологически активными веществами натурального происхождения функционального действия.

5. Предложена классификация сухих концентратов натуральных напитков с биологически активными веществами и разработаны шесть рецептур напитков направленного действия.

1. Елисеев И. П. Биологически активные вещества плодов и ягод. / И. П. Елисеев. М.: НИЗИСНГ, 1976. 192 с.

2. Коробкина 3. В. Витамины и минеральные вещества плодов и ягод/ 3. В. Коробкина. М.: Медицина, 1969. 80 с.

3. Брункеш Н. И. Напитки здоровья и бодрость / Н. И. Брункеш, Г. Н. Ловачева. М.: Медицина, 1986. 120 с.

4. Ефремов В. В. Приготовление витаминных напитков / В. В. Ефремов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1994. 207 с.

5. Крутошникова А. 3. Подслащивающие вещества в пищевой промышленности/ А. 3. Крутошникова, А. В. Угер. М.: Агропромиздат, 1988. 157 с.

6. Харламова О. А. Натуральные пищевые красители / О. А. Харламова, Б. В. Кафка. М.: Пищевая промышленность, 1979. С 6-8.

7. Георгиевский В. П. Биохимически активные вещества лекарственных растений / В. П. Георгиевский, Н. Ф. Комисаренко, С. Е. Дмитрук. Новосибирск, 1990. 336 с.

8. Муродов М. С. Факторы пищевой ценности красителя из ягод бузины. / М. С. Муродов // Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищевых продуктов и добавок: Тез. всес. конф. Киев, 1991. С 1012.

9. Olson Y. A. Biological actions of carotenoids / Y. A. Olson Y. Nutr, 1989, 119, №1. C. 94-95.

10. Производство витаминизированных безалкогольных напитков в СССР и за рубежом / Л. Н. ИГатшок, Е. Н. Степанова, Н. А. Голубкина, Т. Р. Сторчевая, В. А. Поляков // Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИПП, 1987. 33 с.

11. Астапов С. А. Безотходная технология продовольственной тыквы / С. А. Астапов, К. А. Махмадалиев // Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищевых продуктов и добавок: Тез. докл. всес. конф. Киев, 1991.41 с.

12. Гайдым Т. М. Использование местного и нетрадиционного сырья в пищевой промышленности. Обзорная информация. / Т. М. Гайдым; М.: АгроНИИТЭИПП, 1988. С 12-13.

13. Аксельруд Г. А. Экстрагирование системы твердое тело жидкость / Г. У. Аксельруд, В. М. Лысянский. Л.: 1974. 257 с.

14. Василик И. Н. Интенсификация процесса экстрагирования в ликероводочной промышленности / И. Н. Василик, 1980. Киев. С. 23 26.

15. Опыт получения концентрированных основ для безалкогольных напитков в совхозе «Машук» объединения Ставропольвиноградпром: Обзорная информация / В. М. Доронин, В. А. Поляков, В. И. Коваленко, Г. Л. Филонова. М.: АгроНИИТЭИПП, 1988. Вып. 10. С. 3-5.

16. Шобингер У. Плодово-ягодные и овощные соки / У. Шобингер. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. 472 с.

17. Лхотский А. А. Ферменты в пивоварении / А. А. Лхотский М.: Пищевая промышленность, 1975. 315 с.

18. Гришин М. А. Установки для сушки пищевых продуктов / М. А. Гришин; М.: Агропромиздат, 1987. С 33-34.

19. Еленков В. Р. Сушене и сушилна техника: За студентите от ВИХВП София, Земиздат, 1988.

20. Handbook of industrial drying/ Ed. by A. S. Mujumdar New York Decker, 1987. 120 c.

21. Гинсбург А. С. основы теории и техники сушки пищевых продуктов / А. С. Гинсбург А. С. М.: Пищевая промышленность, 1973. 528 с.

22. Стабников В. Н. Процессы и аппараты пищевых производств / В. Н. Стабников, В. Д. Попов, В. М. Лысянский. М.: Пищевая промышленность, 1976. 662 с.

23. Современные направления в области распылительной сушки молочной сыворотки. М.: ЦНИИТЭИ, 1979. 9 с.

24. Кей, Р.Б. Введение в технологию промышленной сушки / Р.Б. Кей; Пер. с англ. Э. А. Жарковой. Минск: Наука и техника, 1983 262 с.

25. Кобанов А. А. Сравнительная характеристика плодовоягодных порошков, вырабатываемых различными методами сушки. / А. А. Кобанов, Б. В. Карабуля // Консервная и овощепромышленная промышленность, 1985. С 23-25.

26. Ткаченко Е. С. Питательная и биологическая ценность пищевых продуктов, консервированных методов сублимации / Е. С. Ткаченко. М.: Медицина, 1966. С 15-17.

27. Камовников. Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов Б. П. Камовников, JI.C. Маликов. М.: Агропромиздат, 1985. 268 с.

28. Бакин И. А. Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости. Дисс. на соискание ученой степени к. т. н. / И. А. Бакин. Кемерово, 1998г. 218 с.

29. Багринцев И. И. Смесительное оборудование для сыпучих и пастообразных материалов. Обзор, информация / И. И. Багринцев, JI. М. Лебедева, В. Я. Филин. М.: ЦИНТИ Химнефтемаш, 1986. 35 с.

30. Зайцев А. И. Современные конструкции и основы расчета смесительных аппаратов с тонкослойным движением сыпучих материалов. Обзорная информация А. И. Зайцев, Д. О. Бытев, В. А. Северцев. М.: Изд-во ЦБНТИ Мед. пром. 1984.23 с.

31. А. с №1817969 СССР МКИ А 01 С 1/06. Аппарат для дражирования семян / В. В. Квятковский, В. С. Будько, Н. И. Васильев, М. И. Незбрицкий, Г. И. Яцишин. Опуб. 30.05.93. Бюл. № 20.

32. Пат. №1624759 РФ МКИ В 01 J 2/12. Барабанный гранулятор / Л. П. Музыченко, С. В. Яралов, В. М. Ковалёв, А. Л. Степанова. Опуб. 09.02.95. Бюл. №4.

33. Пат. №1820867 РФ МКИ В 01 J 2/12, F26 В11/04. Барабанный гранулятор / Э. Г. Медведев, В. А. Романов, Н. Н. Тынткевич, В. В. Палиенко, J1. М. Рахматуллин, Р. 3. Мухаметзянов, К. В. Белозеров. Опуб. 07.06.93. Бюл. №21.

34. А. с №1817970 СССР МКИ А 01 С 1/06. Смеситель-дражиратор семян /

35. A. Н. Зайцев, А. А. Кораблев, С. Н. Петров, А. А. Мурашов. Д. О. Бытев. Опубл. 30.05.93. Бюл. №20.

36. Киселев А. В. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хромотографии / А. В. Киселев, В. П. Древинг. М.: Изд-во МГУ, 1973. 120 с.

37. Грегг С. Дж. Адсорбция, идеальная поверхность, пористость / С. Дж. Грегг, К. С. Синг. М.: Мир, 1970. 120 с.

38. Фавстова В. Н. Производство быстрорастворимого сухого молока / В. Н. ^ Фавстова, Г. Д. Чубова. М.: Молочная промышленность, 1963, №3. С 10-12.

39. Pfalzner L. Die Benetzungseigenschaften agglomerierter Pulver in Abhangigkeit von ihrer Struktur / Pfalzner L. Pfalzner. Gordian, 1974, 3 c.

40. Тимашев В. В. Агломерация порошкообразных силикатных материалов /

41. B. В. Тимашев, Jl. М. Сумиленко. М.: Стройиздат, 1978. 120 с.

42. Garman Р. С. Flow of gases through porous media / P. C. Garman. Academic precc Inc., London, 1956. C. 12.

43. Dorney J. Elozetes tanulmanyok instant sovany tejpor gyartasara / J. Dorney. Tejipar. 2, 1975.

44. Pintauro N. Agglomoration processes in food manufacture Park Ridge / N.

45. Pintauro // N. J. Noyes data corp., 1972. С12

46. Пастушенков JI.В. Лекрственные растения / Л. В. Пастушенков. Лениздат, 1990. 243 с.

47. Лившиц И.А. Природы мудрые советы / И. А. Лившиц. Иркутск: МП «Пируз», 1993. 376с.

48. Освоение технологии порошкообразных смесей для напитков профилактического действия. Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИПП, 1989.ф С. 2-9.

49. Сахар. Условия длительного хранения. ГОСТ 26907-86.48. Сахар-песок. ГОСТ 21-94

50. Желатин, его свойства и применение в кондитерской промышленности / В. С. Рафикова, В. Е. Благодатских, М. Б. Эйнгор, Г. Б. Голденко. М.: АгроНИИ

51. ТЭИПП. 1986. выпуск 11. С. 1-20.

52. Applied protein chemistry/ Ed. by R. A. Grant London Appl. science, 1980, -X, 332 c.

53. Гриерс, И. В. Технохимический и бактериологический контроль в клеевой и желатиновой промышленности: Справочник / И. В. Гриерс, Р. А. Долматова, З.В. Хохлова. М.: Агропромиздат, 1990. 303 с.

54. Kertesz Z. I. The pectic substances / Z. I. Kertesz New York; Interscience, 1951,-XVI, 628 c.

55. Rooker W. A. fruit pectin: Its. commercial manufacture and uses / W. A.

56. Rooker. New York AVI, 1928, IX, 170 c.

57. Starch production technology/ Ed. by J.A. Reedley London; Applied science publ., 1976,-VII, 587 c.

58. Starch conversion technology/ Ed. by G. M. A. van Beynum, J. A. Rolls New York Dekker, 1985,- X, 362 c.

59. Talburt W. F. Potato processing / W. F. Talburt, О Smith // 3rd ed. Westpont; AVI, 1975,-XIII, C. 705.

60. Knight J. W. The starch industry Oxford Pergamon press / J. W. Knight. 1969,-XIII, 189 c.

61. Anderson L. Studies on starch structure and the differential properties ofstarch branching enzymes / L. Anderson // Doctoral thesis Uppsala 2001. C. 107.

62. Gascheomatographische Ruckstandsuntersuchungen auf Brompropylat bei Honig? Wachs und Propolis nach Anwendung von Folbex VA Neu im Rahmen der Varroato sebekampfun: Jnaug. Diss. Gissen, 1994

63. Синяков А. Ф. Большой медовый лечебник: Мед, пыльца, прополис, пчелиный воск / А. Ф. Синяков. М. Из-во ЭКСМО Пресс, 2000. 120 с.ф 61. Peres Arguillue С. Monejo у alteration de mile Madrid / С. Peres Arguillue,

64. Jimeno Benito M. F. 1985. 120 c.

65. Продукты пчеловодства. Пища, здоровье, красота. Бухарест: АПИМОНДИЯ, 1982г. 160 с.

66. Advances in pollen management/ Ed, by D. L. Bramlett e. a. Washington, • 1993. 101 c.

67. Brewing microbiology/ Ed. by F. G. Priest, I. Campbell London Elsevier applied science, 1987 IX, 275c.

68. Die Helfen. Bd. 1. Die Hefen in der Wissenschaft/ Hrsg. von F. Reiff i. a. Unter Mitarb. von E. Bautz e. a., Nurnberg Carl, 1960 1024 c.

69. Базхаров Э. Г. Перспективы химического изучения и медицинского использования облепихи крушиновидной / Э. Г. Базхаров, Д. Н. Цибикова // Вопросы фармакологии на Дальнем Востоке. 1977. Вып. 2. С. 53-54.

70. Ф 67. Герасимова JI. К. Содержание витамина С, меди, кобальта, цинка,железа в облепиховом соке / JI. К. Герасимова, С. К. Сейтнаева, И. Б. Баренко // Известия вузов СССР. Пищевая технология. 1977. № 2. С. 15.

71. Каурова JI. В. Действие светлых плодов сока облепихи крушеновидной / JI. В. Каурова // Научные труды Иркутского медицинского института. 1977. Вып. 107. С. 29-31.

72. Матафанов И. И. Облепиха. Влияние на организм / И. И. Матафанов. Новосибирск, 1983. С. 29-31.

73. Шишкина Е. Е. Химический состав и витаминная ценность алтайских сортов облепихи / Е. Е. Шишкина. Барнаул, 1976. С. 191 196.

74. Бессчетное В. П. Облепиха. Шиповник. Черноплодная рябина / В. П.

75. Бессчетное. Алма-Ата: Кайнар, 1989. 240 с.

76. Буткович В. С. Лимонная кислота как продукт технического производства/В. С. Буткович. М.: СНАБКООПГИЗ. 1932. 120 с.

77. Сарафанова Л. А. Пищевые добавки: энциклопедия / Л. А. Сарафанова. СПб: ГИОРД, 2003. 688 с.

78. Фитотерапия с основами клинической фармакологии. Справочник с ф основами клинической фармакологии. Справочник / Под. ред. В. Г. Кукеса. М.:1. Медицина, 1999. 192с.

79. Стекольников JI. И. Биохимические стимуляторы животного и растительного происхождения / Л. И. Стекольников, Г. П. Литвинова. М.: Знание, 1975.40 с.ф 76. Рачков А. К. Фармакологическая библиотекаспортсмена/ А. К. Рачков. Рязань, 1993. 120 с.

80. Махлаюк В. П. Лекарственные растения в народной медицине / В. П. Махлаюк. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1993. 544 с.

81. Лавренова Г. В. «Лекарственные травы: Травы, дарующие здоровье: В 2 кн.- М.: ТЕРРА, 1996. 480с.

82. Биохимия, химия и фармакология облепихи. Сб. научно, тр. ВНИИСХ. Новосибирск.: Наука, 1983. С. 47.

83. Фитотерапия с основами клинической фармакологии / Под ред. В. Г. Кукеса. М.: Медицина, 1999. 192с.

84. Бессчетное В. П. Шиповник. Черноплодная рябина / В. П. Бессчетнов, Г. П. Никитина, Ю. В. Жуков. Алма-Ата: Кайнар, 1989. 240 с.

85. Фармакопейная статья предприятия ФСП-42-0045-0065-00.

86. Технические условия ТУ 9185-001-40486449-02. Концентраты сухиенатуральных напитков функционально- целевого назначения / М. Е. Мандрыка, Н. В. Трифонова, В. Г. Клязника, Г. А. Кобиашвили, В. А. Харитонова. Москва. 2002г. 12с.

87. Хаас Р. Есть, чтобы побеждать / Р. Хаас; Пер. с англ. О. Ворониной. М.: Крон-Пресс, 1988. 224с.

88. Аткинс Р. Биодобавки доктора Аткинса. Природная альтернатива ф лекарствам при лечении и профилактики болезней. / Р. Аткинс; пер. с англ. А. П.

89. Киселёва. М.: Рипол Классик Трансперсональный ин-т, 2000. 480с.;

90. Тайс П. Человек. Природа. Здоровье / П. Тайс. М.: ИСП. 2002. 168с.

91. Кентон JI. Энергетическая диета / JI. Кентон. М.: Изд-во эксмо, 2005. 464с.

92. Альциванович К. К. 1000+1 совет о питании при занятии спортом / К. К. Альциванович. Мн.: Современный литератор, 2001. 288с.

93. Шаззо Р. И. Функциональные продукты питания / Р. И. Шаззо, Г. И. Касьянов. Колос, 2000. 248с.;

94. Избранные лекции по спортивной медицине: И32 Учебное издание. М.: «Натюрморт», 2003. 192с.

95. Dawson В. Science Medicine for Sport / В. Dawson. Australion J., 1995; 27(3), 12- c.

96. Anderson R. Biological Trace Element Reseazch / R. Anderson, 1922, 120 c.

97. Першин В.Ф. Машины барабанного типа: основы теории, расчета и конструированияю / В. Ф. Першин. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1990. 168с.

98. Кафаров В. В. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешивания сыпучих материалов. / В. В. Кафаров, И. И. Дорохов, С.Ю. Арутюнов. М.: Наука, 1985. 440 с.

99. Кафаров В. В., Системный анализ процессов химической технологии. / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов // Докл. АН СССР. 1976. 499 с.

100. Пасько А. А. Разработка новых конструкций вибрационных смесителей барабанного типа для сыпучих материалов и методики их расчета: Автореф. дис. / А. А. Паська. Тамбов.: ТГТУ, 2000. 16 с.

101. Мурашов А.А. Разработка научных основ создания новых технологий и оборудования для компактирования сыпучих материалов: Дис. докт. техн. наук / А. А. Мурашов. Ярославль, 2000. 286с.

102. Кравцов А.В. Метод расчета ленточной машины для нанесения покрывающих составов и гранулирования сыпучих материалов: Дис. канд. техн. наук/А. В. Кравцов.Ярославль, 1987. 206с

103. С. Гулый, В. М. Лысянский, Л. П. Рева. М.: Агропромиздат. 1987. 264 с.

104. Сахар. Методы определения влаги и сухих веществ. ГОСТ 12570-98. ИПК Издательства стандартов, 2002г.

105. Номенклатурный перечень центрифуг производства ОАО «Сумское НПО им. М. В. Фрунзе» г. Суммы, Украина.

106. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов / Ю. И. Дытнерский. М.: Химия, 2002. 368с.

107. Ф 106. Анштейн В. Г. Общий курс процессов и аппаратов химическойтехнологии / В. Г. Анштейн. М.: Логос Высшая школа, 2002. 912 с.

108. Мандрыка Е. А. Экспериментальные исследования кинетики процесса растворения в роторном аппарате с модуляцией потока (РАМП): Дисс. канд. техн. наук/Е. А. Мандрыка. М.: 1979. 158 с.

109. Промтов М. А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика / М. А. Промтов. М.: Машиностроение 1, 2001. 260с.

110. Dio-flex. Universal Double ARM Mixers: Brochvre# 5a/ Joilet, Jllinois: Champion Machinery Co., 1994.

111. Демин О. В. Совершенствование методов расчета и конструкций ^ лопастных смесителей: Автореф. дис. / О. В. Демин. Тамбов.: ТГТУ, 2003. 16 с.

112. Селиванов Ю. Т. Расчет и проектирование циркуляционных смесителей сыпучих материалов без внутренних перемешивающих устройств / Ю. Т. Селиванов, В. Ф. Першин. М.: Издательство Машиностроение-1, 2004. 120 с.

113. Исаченко В. П. Теплопередача. Учебник для вузов / В. П. Исаченко. М.: «Энергия», 1975. 120с.

114. Супрунчук В. К. Конструкционные материалы и покрытия в ф продовольственном машиностроении. Справочник. / В. К. Супрунчук, Э. В.

115. Островский. М.: Машиностроение. 1984. 328 с.

116. Тищенко Г. П. Повышение долговечности пищевого оборудования / Г. П. Тищенко, А. В. Трофимович. М.: Агропромиздат. 1985. 386 с.

117. Шевченко М. Г. Гигиенические требования применяемые к полимерным материалам, применяемым в пищевой промышленности. М.: Медицина. 1972. 196 с.

118. Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия. ГОСТ 7350-77.