автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Совершенствование процесса диоксид-углеродного экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья

На правах рукописи

Ш

Новокшонов Виталий Юрьевич /

Совершенствование процесса диоксид - углеродного экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья

Специальность: 05.18.12 «Процессы и аппараты пищевых производств»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Московском государственном университете пищевых производств.

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор

Мачихин Сергей Александрович

Официальные оппоненты: - заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Гореньков Эдуард Семенович

- кандидат технических наук, доцент Бредихин Сергей Алексеевич

Ведущая организация: ГУП НИИ "Мир - Продмаш", Москва

Защита состоится «ХЪ» октября 2003 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.148.05 в Московском государственном университете пищевых производств по адресу: 125080, Москва, ул. Волоколамское шоссе 11, ауд.302 •

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПП.

Автореферат разослан сентября 2003 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, Максимов

кандидат технических наук, доцент Алексей Сергеевич

^ Ь^Ц 1 • ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основным направлением научных исследований и разработок в пищевой промышленности является поиск прогрессивных путей производства высококачественной продукции. Главной задачей современного этапа развития пищевой промышленности является повышение эффективности технологических процессов при обеспечении высокого качества готовой продукции.

В настоящее время использование в переработке растительного сырья свойств сжиженных и сжатых газов относится к одной из интенсивно развивающихся областей современной биотехнологии. Доказано, что технология экстрагирования с использованием в качестве растворителя диоксида углерода позволяет извлечь из растительного сырья практически весь комплекс биологически активных веществ.

Процесс экстракции диоксидом углерода, являясь мягко режимным, менее трудоемким и быстрым способом обработки растительного сырья, гарантирует получение природных экологически чистых биологически активных веществ высокого качества. Также к преимуществам использования диоксида углерода, как растворителя в процессах экстракции, относится возможность ведения процесса при сравнительно невысоких положительных температурах (5-30* С), что сохраняет в полученном экстракте большинство выделяемых компонентов. Наряду с этим следует отметить, что на ^ сегодняшний день продукты, получаемые с помощью СОг -экстракции у нас в стране являются достаточно дорогими, а их состав нестабильным, что ведет к низкой конкурентоспособности с экстрактами, произведенными на западе. Также может сильно варьироваться в зависимости от различных факторов величина выхода экстрактивных веществ. Вопрос о целесообразном времени контакта растворителя с сырьем также остается открытым. Совершенствование техники и технологии экстракции растительного сырья жидким диоксидом углерода возможно на основе углубления исследований процесса экстракции и его аппаратурного оформления.

В результате анализа отечественной и зарубежной литературы можно сделать вывод, что в настоящее время актуальным является развитие научных основ и разработка теории совершенствования процесса С02 -экстрагирования, которая позволит перевести работу экстракционных установок для экстракции жидким диоксидом углерода на высокопроизводительный и энергосберегающий режим и получать продукт стабильного высокого качества.

Цель работы. Совершенствование производства диоксид-углеродных экстрактов из растительного сырья путем рационализации длительности процесса при его гарантированной стабильности.

Основные задачи исследования.

1. Разработать критериальную зависимость для совепшенствования

процесса С02- экстракции растительного сыр]

2. Провести теоретический анализ процесса С()2- экстракции и разработать <

соответствующую математическую модель. I

3. Создать методику определения рационального врёмени экстрагирования,

гарантирующую получение экстракта со стабильным выходом

экстрактивных веществ.

Методы исследования. В работе применены теоретические методы исследования с использованием математического . моделирования и экспериментальной проверкой адекватности предложенных зависимостей. Эксперименты проводили на специальной установке для экстракции растительного сырья жидким диоксидом углерода. Математическое !

моделирование, обработку результатов исследований и проверку адекватности математических описаний выполняли с использованием ЭВМ.

Научная новизна работы.

- определена зависимость выхода экстрактивных ¡веществ от времени ведения процесса и разработан алгоритм определения минимально необходимого количества повторностей эксперимента;: '• |

- разработана математическая модель, описывающая кинетику процесса ' С02 -экстрагирования, т.е изменение выхода экстрактивных веществ в функции 1 времени; г '

- разработан критерий совершенствования процесса -СОг -экстрагирования I обеспечивающий стабильный выход экстрактивных веществ; |

- определено рациональное время ведения процесса для различных видов ! растительного сырья.

Практическая ценность работы. . ■

повышена эффективность работы экстракционного оборудования в условиях производства диоксид - углеродных экстрактов;

разработана методика определения рационального времени ведения процесса, позволяющая совершенствовать производство диоксид-углеродных экстрактов путем увеличения количества производственных циклов;

- экономическая эффективность совершенствования процесса С02-экстрагирования по разработанному критерию заключается в увеличении прибыли для исследовавшихся видов сырья в среднем на 20%.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на: научно-технической конференции «Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства)» (г.Москва, 2000 г.), Юбилейной международной научно - практической конференции «Пищевые продукты XXI века» (г. Москва, 2001 г.). Публикации результатов исследования. По результатам диссертации опубликовано 6 научных работ. '

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений, работа изложена на 125 страницах,*содержит . 6 рисунков и 18 таблиц. Список использованных

источников включает 110 наименований на русском и иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 12 страницах.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Во введении обоснована актуальность темы, дана характеристика состояния экстрагирования жидким диоксидом углерода. Определены основные направления решения поставленной проблемы и сформулирована цель диссертационной работы.

1. Литературный обзор

Состояние техники и технологии экстракции двуокисью углерода

В главе описаны методы извлечения биологически активных веществ из растительного сырья и дан сравнительный анализ эффективности некоторых из них. Из анализа литературы можно сделать вывод о преимуществе использования метода извлечения биологически активных веществ из растительного сырья с помощью диоксида углерода (двуокиси углерода). Теоретические предпосылки данного метода впервые опубликованы в 1933 году в работах B.C. Алаева. Развитие диоксид - углеродной экстракции, как способа для получения биологически активных веществ, началось с шестидесятых годов и продолжается по сегодняшний день усилиями следующих российских ученых: A.B. Пехов, Г.И. Касьянов, Е.П. Кошевой, Б.И. Леончик, Э.С. Гореньков, В.А. Карамзин, О.И. Квасенков и др.

В главе проведен анализ современного состояния техники и технологии экстракции жидкой двуокисью углерода; показаны конструкции некоторых экстракционных установок; рассмотрены современные научные основы и проанализированы потенциальные пути совершенствования данного процесса; подтверждена актуальность темы.

На основании обзора и анализа работ сделаны следующие выводы:

- диоксид углерода по своим свойствам является универсальным растворителем для любого вида растительного сырья;

- экстракция диоксидом углерода является одним из прогрессивных методов получения биологически активных веществ высокого качества;

- одним из решений проблемы совершенствования процессов диоксид -углеродного экстрагирования является разработка адекватных математических моделей;

- эффективность производства С02 -экстрактов определяется сокращением длительности единичного процесса при гарантированном выходе экстрактивных веществ.

На основании проведенного теоретического анализа разработан общий план исследования (рис. 1).

Рис. 1. План диссертационного исследования

2. Методы совершенствования процесса СО , - экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья

Анализ публикаций, проведенный в первой главе диссертационной работы, позволяет сформулировать задачу главы 2: разработать количественный критерий совершенствования процесса СО, - экстрагирования, с помощью которого можно определить рациональное время экстрагирования и применить полученные результаты для рационализации производства диоксид - углеродных экстрактов. Данный критерий может быть представлен в следующем виде

. (о

£ ^{чутУг

•Н о

где К и И'- некоторые вектор - функции, определяющие результаты процесса экстрагирования;

*Ру(г) - функция, характеризующая воздействие различных факторов на результат процесса в определенный момент времени (г); т - количество факторов;

у - индекс, варьирующийся от 1 до и и характеризующий характер выбранного воздействия;

8} - коэффициент, характеризующий размерность данного воздействия, масштаб и т.д.

Числитель соотношения (1) представляет собой оценку выхода процесса экстрагирования и имеет такой вид исходя из предположения, что для любого момента времени ге[0,'Г], где Т- время экстрагирования, результат процесса может быть представлен в виде некоторой вектор - функции

Л = [г,(г),г2(г)...г„(г)] , (2)

где г,(г),(' = 1,2.....п) - элементы системного выхода процесса

экстрагирования, такие например, как выход экстрактивных веществ, биологическая ценность экстракта и т.д. Если поставить в соответствие вектор - функции И вектор - функцию Л', представляющую собой

, (3)

дт от от

то состояние выхода процесса экстрагирования наиболее полно определяется функцией г, (г) и производной г'(т). При этом предполагается, что функции Я и Л' непрерывны и дифференцируемы во временном интервале [О,Г].

7

Знаменатель критерия (1) есть оценка входа процесса экстрагирования, представляющая собой сумму соответствующих интегралов, т.к при суммировании действие каждого из воздействий на результат процесса (числитель критерия (1)) индивидуально.

Количественное описание элементов числителя критерия (1) предполагает математическое моделирование процесса С'02 - экстрагирования. В общем виде математическая модель, описывающая состояние выхода процесса экстрагирования (числитель (1)) может быть представлена как

С(т) = к2т* , (4)

где С(г)-величина выхода экстрактивных веществ в определенный момент

времени ге [О,Г];

к2 и л,- -коэффициенты.

Математическая модель разработана на основании предположения, что во временном интервале процесса [0,/'] в произвольный момент времени г количественное приращение массы экстрактивных веществ пропорционально величине т':

Ш = кх'Ь.х , (5)

где / и к - коэффициенты.

Разделив соотношение (5) на Дг и переходя к пределу при Дг 0, получим дифференциальное уравнение

, (6)

ат

интегрируя которое, получим соотношение

т(г)=*77Т+с ' (7)

где С-постоянная.

Для перехода к величине выхода экстрактивных веществ достаточно разделить (7) на массу исходного сырья

С(г) = *'77Г+£- ' (8)

/ +1 тс

где С(г) = ^^ - выход экстрактивных веществ; тс

к

к,= — - постоянная. тг

Исходя из начального условия С(0)=0 и подставляя его в формулу (8), получим окончательно соотношение (4), принимая во внимание следующие обозначения

(9)

/+1

Одним из преимуществ разработанной модели является ее относительная простота. Наряду с этим математическая модель включает в себя два неизвестных коэффициента к2 и и,, числовые значения которых для каждого вида сырья могут быть определены в результате решения системы уравнений

С, ) = кгт*

(Ю)

С2(гг) = *2 гг'"|

методом двухточечной аппроксимации. Решения системы (10) могут быть представлены в виде:

„ = 1пС,(г,)-1пС2(г,) ^

' 1п г, - 1п г2

и

к2 = 1пС,(г,)-я,1пг, . (12)

Решение системы (10) подразумевает проведение экспериментов, т.к необходимо иметь числовые значения выхода экстрактивных веществ в определенные моменты времени. Если модель адекватна эксперименту, то числитель критерия (1) может быть представлен в виде математического описания данного процесса.

3. Экспериментальное исследование процесса С02-экстрагирования растительного сырья

Задача, поставленная в главе 3, формулируется так: выполнить экспериментальные исследования по СОг- экстрагированию пяти видов растительного сырья, получить значения выхода экстрактивных веществ в определенные моменты времени и определить числовые значения коэффициентов разработанной математической модели.

Экспериментальный процесс вели на установке для экстракции жидким диоксидом углерода (рис.2) в температурном интервале 5-30° С при давлении 6,2 МПа для пяти видов растительного сырья: облепиха, шиповник, перец красный, солодка, чеснок. Процесс идет по замкнутому контуру с соответствующими переходами диоксида углерода из жидкого состояния в газообразное в испарителе 4 и из газообразного в жидкое в конденсаторе 1 путем поддержания в вышепоказанных элементах установки определенных температур. Так в конденсаторе поддерживается температура не ниже 5"С, которая достигается за счет охлаждения его холодной водой из охладителя. Температура горячей воды в испарителе поддерживается в пределах 60 - 80 °С. Углекислота вымывает биологически активные вещества из специально подготовленного и находящегося в рабочих цилиндрах 3 исходного сырья, которые оседают впоследствии в специальном сборнике 6.

Результаты экспериментальных исследований представлены на рис. 3 в виде зависимости выхода экстрактивных веществ от времени ведения процесса. Пробы экстракта отбирали каждые пятнадцать минут для определения величины выхода экстрактивных веществ. Из рисунка 3 видно, что наибольший выход экстрактивных веществ при двухчасовой продолжительности процесса наблюдается при экстрагировании облепихи, наименьший при экстрагировании солодки. Данное обстоятельство объясняется различным содержанием экстрактивных веществ в сырье. Следует отметить, что на конечный выход экстрактивных веществ существенное влияние оказывает сорт исходного сырья и способ его подготовки.

Анализ литературы показывает, что в среднем принято вести процесс экстракции два часа. Из рисунка 3 видно: 1) в районе временной отметки в два часа прирост экстрактивных веществ у данных видов сырья незначительный, что позволяет предположить о нецелесообразности ведения процесса более двух часов; 2) прирост величины выхода экстрактивных веществ у данных видов сырья замедляется ранее временной отметки в два часа. Каждая точка на графике есть среднее значение выхода экстрактивных веществ в определенные моменты времени при определенной для каждого вида сырья повторности эксперимента.

Для двухчасовой продолжительности одной повторности определяли статистические оценки: среднее квадратичное отклонение и коэффициент вариации. Изначально процесс вели в трехкратной повторности для каждого из пяти видов растительного сырья. Для обеспечения требуемой точности эксперимента ставили задачу получения общего коэффициента вариации К^ (среднее арифметическое коэффициентов вариации в заданные временные промежутки) не превышающего 5% (0,05):

К^ , (13)

где [К^ ]=5% (0,05) - допустимое значение общего коэффициента вариации.

1 - конденсатор; 2 - сборники для жидкой углекислоты; 3 - рабочие цилиндры; 4 - испаритель; •£> баллон с жидкой углекислотой; 6 - сборник готового экстракта; 7 - ^<азатель уровня жидкой углекислоты;^/ -Ш- вентили.

0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2

время ведения процесса (часы)

Рис. 3. Результаты экспериментальных исследований

В случае экстрагирования перца красного и солодки экспериментальные исследования при минимальной трехкратной повторное™ показали, что полученный общий коэффициент вариации превышает 5%, т.е не достигнуто условие по заданной точности (13). Данное обстоятельство свидетельствует о том, что трехкратная повторность является недостаточной для этих видов сырья.

Количество повторностей эксперимента для видов сырья, для которых не выполняется условие (13), определяли по соотношению

.1'¿с-с,)2

С2[

+1 , (н)

которое представляет собой решение неравенства (13) относительно повторное™ эксперимента п, если представить его следующим образом:

1

[*».] , (15)

СУ П-1

/У (с-с,)2

где о- = Л—-1--среднее квадратическое отклонение.

Из неравенства (14) следует, что для обеспечения заданного коэффициента вариации повторность эксперимента должна быть больше его правой части, которая в свою очередь зависит от числителя (14). Числовые оценки числителя (14) известны для трехкратной повторное™. Принимая во внимание, что

^ о*,

и, соответственно

I (С-С,); с2

-г " , (17)

получим окончательно неравенство, с помощью которого осуществляли выбор

повторности эксперимента ,

1 [К^]

где п =3 - минимальное количество повторностей.

Алгоритм выбора минимально необходимого количества повторностей экперимента для процесса диоксид - углеродного экстрагирования растительного сырья представлен на рис. 4:

- нахождение среднего значения выхода экстрактивных веществ, средне квадратического отклонения и коэффициента вариации при повторности, равной трем;

- проверка условия по достижению заданной точности (звено 4). Если условие выполняется, то для данного вида сырья принимается повторность, равная трем;

- определение требуемого количества повторностей по формуле в звене 5, , правая часть которой определяет повторность большую трех;

- реализация данной повторности nJ экспериментально с определением среднего значения выхода экстрактивных веществ, среднего f квадратического отклонения и коэффициента вариации;

- проверка условия по достижению заданной точности (звено 8).

- в случае невыполнения условия в звене 8 - дальнейшее уточнение количества повторностей с помощью неравенства в звене 5.

С помощью разработанного алгоритма найдено минимально необходимое количество повторностей для пяти видов растительного сырья. Так процесс экстракции перца красного необходимо проводить при пятикратной повторности, солодки - при четырехкратной. В остальных случаях заданная точность была достигнута при трехкратной повторности эксперимента.

Полученные экспериментальные значения выхода экстрактивных веществ в определенные моменты времени после подстановки в систему (10), с помощью уравнений (11) и (12) позволили определить числовые значения коэффициентов математической модели (табл.1) для каждого вида сырья.

4. Адекватность математических моделей 1

Как известно, скорость процесса экстрагирования определяется * значительным числом факторов и во многих случаях оказывает влияние на качество полученного экстракта. Эффективность процесса определяется не только выбором рациональных параметров аппаратов и технологических * режимов, но и исходным физико-химическим состоянием растительного материала.

В настоящее время наряду с разработкой математических описаний процессов диоксид-углеродного экстрагирования одной из актуальных задач является задача, состоящая в разработке алгоритмов повышения адекватности этих математических описаний.

Задача главы 4 состоит в том, чтобы, используя результаты предыдущих глав, доказать адекватность разработанной математической модели.

Проверку адекватности математической модели проводили по следующему соотношению

}\С,{т)-С\(т^т

П, = -—^- 100% , (19)

)с„(гУг

о

где О, - критерий адекватности математических описаний; »

С,(г) - экспериментальное значение выхода экстрактивных веществ; См (г) - значение выхода экстрактивных веществ, рассчитанное с помощью разработанной математической модели (формула 4); •

Т- общее время экстрагирования.

Выражение (19) представляет собой интегральную погрешность математического описания экспериментальным значениям выхода экстрактивных веществ для данного вида сырья. Чем меньше значение критерия (19), тем адекватнее математическая модель для того или иного вида сырья. Из структуры п, следует, что его количественное описание предполагает наличие математического описания изменения выхода экстрактивных веществ во времени. Проще всего такое описание может быть получено с помощью нелинейного интерполирования, в связи с чем для каждого вида сырья были построены соответствующие интерполяционные полиномы. Расчетные значения критерия адекватности по формуле (19) представлены в табл. 1. Из таблицы видно, что во всех случаях выполняется условие по заданной адекватности математического описания, которое имеет вид

, (20)

где [П,] = 5% - допустимое значение критерия адекватности. •

Минимальное значение критерия адекватности £2, наблюдается у чеснока, максимальное у облепихи (табл.1). Заданная адекватность достигнута с помощью алгоритма повышения адекватности математических описаний, основанного на уточнении коэффициентов к2 и л, (формула 4). Алгоритм представлен в диссертации.

На основании полученных значений критерия адекватности (табл.1) можно сделать вывод о том, что математические описания для пяти видов

Табл. 1.

Значения критерия адекватности и коэффициентов к2 и щ.

I

I

^ чеснок и,01

сырья являются адекватными и могут быть использованы для совершенствования процесса диоксид - углеродного экстрагирования по * критерию (1).

5. Приложения результатов исследований

Разработанный критерий (1) достаточно универсален и позволяет совершенствовать процесс как в сугубо технологическом, так и в системно-^ организационном, экономическом, технико-экономическом аспектах.

Мягкий режим экстрагирования требует известных параметрических ограничений, как минимум сокращения общего времени контакта растворителя с сырьем на субклеточном уровне. При этом актуальной является задача получения экстракта со стабильным выходом экстрактивных веществ. Следовательно, в качестве составляющей совершенствования процесса может 1' служить выбор времени экстрагирования, так как при прочих фиксированных

' ч параметрах - давлении, температуре, дисперсности сырья и т.д, именно время

' определяет величину выхода экстрактивных веществ. Задача главы 5 в том,

1 чтобы определить время ведения процесса, гарантирующее получение

экстракта со стабильным выходом экстрактивных веществ и использовать полученное значение времени в процессе рационализации производства диоксид - углеродных экстрактов. Для определения времени экстрагирования критерий совершенствования (1) должен быть редуцирован соответствующим образом.

Результаты экспериментальных исследований (рис. 3) в совокупности с разработанной математической моделью (формула 4) позволяют сделать вывод о нелинейности изменения величины выхода экстрактивных веществ во времени для всех рассматриваемых видов сырья. В связи с этим редукция критерия (1) под поставленную задачу позволяет использовать нелинейный подход.

Сырье кг, %/час.

Облепиха 6,24 0,69 4,6

Шиповник 4,96 0,55 2,4

Перец кр. 6,46 0,49 3,3

Солодка 3,39 0,64 2,8

Чеснок 4,44 0,61 1,9

Если принять величину выхода экстрактивных веществ как одну из составляющих числителя критерия (1), то критерий Пг будет иметь следующий вид:

к'к т*

£ *у/ч»,(гУ1т

1-\ о

где /'-коэффициент.

Вектор Я в данном случае представляет собой величину выхода экстрактивных веществ, т.к ее можно считать результатом процесса экстрагирования. Вектор /?' (критерий 1) представляет собой один коэффициент к', который несет в себе информацию об изменении величины выхода экстрактивных веществ во времени.

В настоящее время обычным является предположение о необходимости максимизации критериев типа (21), особенно в экономических применениях. Однако можно показать, что это правильно лишь в случае линейной или близкой к ней оценки общего выхода А(Я) и причем такого, что

¿г

->0 . (22)

В данном случае изменение величины выхода экстрактивных веществ во времени имеет нелинейный характер, поэтому редукция критерия (1) требует более точного условия

ъъю^тяк*1 ' (23)

дА(У)

где А(К) и А(У) - в общем виде соответственно оценки выхода (числитель критерия (1)) и входа (знаменатель критерия (1)) процесса экстрагирования.

Условие (23) позволяет определить целесообразное время ведения процесса экстрагирования. Смысл выражения (23) состоит в том, что в любом случае (имеются в виду технические, технико - экономические и другие приложения) реализация процесса экстрагирования невозможна, если не выполняется условие (23), т.к в других случаях результат процесса не превышает затрат на его проведение - процесс не эффективен.

Знаменатель критерия (1) имеет линейный характер, поскольку все подингегральные функции, определяющие за определенное время экстрагирования воздействие температуры, давления, специфики подготовки исходного сырья, энергозатрат, являются постоянными величинами.

Нелинейность числителя с линейностью знаменателя предполагает, что, начиная с некоторого момента времени Т', результат процесса (числитель критерия (21)), становится неадекватен воздействию условий (знаменатель критерия (21)). Если трактовать это время как момент, определяющий равенство скоростей или производных числителя и знаменателя (21), то,

переходя к бесконечно малым приращениям оценок входа и выхода процесса (формула 23), можно определить изменение числителя и знаменателя во времени в виде соотношения

ЖПД =

к}п,т'

4-1

(24)

У-1

где к} = к'к2.

Для искомого ( в дальнейшем рационального) времени экстрагирования достаточно приравнять соотношение (19) к единице, заменив при этом г на У", т.к в этом случае г - есть рациональное время ведения процесса. Получим

Я,(?••)"■-'

ш

(25)

Решая уравнение (25) относительно /", получим окончательно

7" = ехр-

_

(26)

Соотношение (26) определяет рациональное значение времени ведения процесса СО, - экстрагирования для данного вида сырья при фиксированных давлении, температуре, дисперсности сырья и прочих параметрах.

В диссертационной работе представлен расчет значений рационального времени экстрагирования в случае, если величины и параметры критерия (24) имеют экономический смысл. Задачей в этом случае является нахождение рационального времени ведения процесса с целью максимизации прибыли от производства данного экстракта. Исходя из этого, знаменатель критерия (24) представлен в виде издержек на проведение процесса экстрагирования. Коэффициент к' в этом случае представлен в виде величины стоимости экстракта, выход которого составляет 1% от количества сырья, загруженного в установку. Такое представление к' "вполне корректно, т.к оставшиеся в числителе величины представляют собой процент выхода экстрактивных веществ и произведение их с величиной стоимости экстракта с выходом 1% -есть стоимость экстракта с полученным выходом экстрактивных веществ. Расчетные значения 7" показаны в табл. 2. Для всех видов сырья они составили менее двух часов.

Принимая во внимание рассчитанные по критерию (24) значения 7", рационализация производства диоксид - углеродных экстрактов выглядит следующим образом. Если имеется интервал 7'^ , в котором выполняется

некоторое количество периодических экстракционных циклов, число которых определяется по формуле

где лг,- число производственных циклов; Тс - продолжительность одного цикла, то обозначая среднее вероятное время ведения процесса экстрагирования через Тс и, подставляя эту величину в (27), получим средне вероятное количество циклов для интервала [0, Ту ] в виде

Уменьшение времени экстрагирования единичного процесса ведет к увеличению производственных циклов при производстве диоксид -углеродных экстрактов, число которых определяется как

где г/ - расчетное значение рационального времени экстрагирования.

Полученное рациональное время экстрагирования позволяет увеличить количество перерабатываемого растительного сырья и тем самым повысить эффективность работы экстракционного оборудования. Следует отметить также незначительное уменьшение величины выхода экстрактивных веществ за время Т' по сравнению с двухчасовой продолжительностью единичного процесса. Сравнительный анализ величин выхода экстрактивных веществ за оба временных интервала представлен в диссертации.

Экономический расчет показал, что ведение процесса экстрагирования во временном интервале [0; 7"] позволяет получить в среднем приращение прибыли для рассматриваемых видов сырья в пределах 20 - 30 %. Наряду с этим остался открытым вопрос о стабильности процесса, т.е о вероятности получения в условиях производства за время 7" экстракта с определенным выходом экстрактивных веществ.

На заключительной стадии исследования провели оценку стабильности процесса С02 - экстрагирования с целью:

- определения возможности получения экстрактов с заданным выходом экстрактивных веществ;

- подтверждения правильности определения рационального времени экстрагирования.

(27)

(28)

(29)

При оценке стабильности процесса экстрагирования контролируемым параметром принят выход экстрактивных веществ за рациональное время (С'(Г')). В связи с тем, что целью является получение экономически целесообразного максимального выхода экстракта, вероятность выполнения задания по параметру С(7") определяли как

= , (30)

где С„(Г),С(7") - соответственно нижнее"допустимое и среднее значение выхода экстрактивных веществ за время Т при данной повторности; а - среднее квадратичное отклонение. Для определения искомой вероятности провели экспериментальную серию по экстрагированию пяти видов растительного сырья с повторностью, превышающей минимально необходимую для того или иного вида сырья. Результаты представлены в табл. 2, с учетом следующих обозначений: Т' - рациональное время экстрагирования, час.: С (У" ) - среднее значение выхода экстрактивных веществ при десятикратной повторности за время Г", %;

С (Г") - нижняя предельная граница выхода экстрактивных веществ при

десятикратной повторности за время Т', %;

()(!") - вероятность получения экстракта с выходом экстрактивных веществ

не менее С (Т~).

н '

Табл. 2.

Результаты исследования стабильности процесса С02 - экстрагирования.

Сырье 7",час. С(Г),% ' Сн(Г),% С?(Г)

Облепиха 1,6 8,6 8,3 0,9495

Шиповник 1,3 5,7 5,3 0,9554

Перец красный 1,2 7,1 . 6,8 0,9495

Солодка 1,0 3,4 ; 2,9 0,9713

Чеснок 1,3 5,2 - 4,8 0,9554

Из таблицы видно, что предложенный способ определения времени экстрагирования с вероятностью не менее 94% гарантирует получение экстракта с выходом экстрактивных веществ не менее величины С^(Г'), что

свидетельствует о правильности выбора рационального времени для исследовавшихся видов сырья.

Выводы

1. Эффективность производства С02- экстрактов определяется сокращением длительности единичного процесса при гарантированном выходе экстрактивных веществ.

2. Предложенный подход к проблеме совершенствования С02-экстрагирования позволяет получить для его расчета критерий (1).

3. Разработанная математическая модель (4) позволяет учесть влияние времени ведения процесса на выход экстрактивных веществ.

4. Алгоритм рационализации повторности эксперимента (рис. 4) позволяет определить минимально необходимое количество повторностей для того или иного вида растительного сырья.

5. Разработан критерий О,, позволяющий оценить степень адекватности математической модели реальному процессу СОг- экстрагирования.

6. Разработанный алгоритм достижения требуемой адекватности, позволяет повысить адекватность математических описаний по критерию О.,.

7. Решение задач по определению рационального времени процесса может быть получено с помощью редуцированного критерия совершенствования процесса экстрагирования Д(ЯС),.

8. Предложенная методика определения рационального времени экстрагирования дает возможность повысить эффективность производства диоксид- углеродных экстрактов.

9. Полученные решения задач по определению рационального времени ведения процесса экстрагирования позволяют получить С02- экстракт со стабильным выходом экстрактивных веществ.

Основные положения диссертации опубликовавы в следующих работах:

1. Мачихин С.А, Новокшонов В.Ю. - Предпосылки оптимизации экстракционных процессов в диоксид - углеродных экстракторах. // Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства): Тезисы докладов / М.: Издательский комплекс МГУ 1111, 2000.-е. 164-165.

2. Новокшонов В.Ю, Самойлова Е.В. - Повторность эксперимента в исследованиях экстракции биологически активных веществ в диоксид -углеродных экстракторах. // Юбилейная международная научно - практическая

II конференция "Пищевые продукты XXI века". - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2001.-с. 16-17.

3. Новокшонов В.Ю. - Интегральные критерии адекватности моделей диоксид - углеродной экстракции. // Юбилейная международная научно - практическая конференция "Пищевые продукты XXI века". - М.: Издательский комплекс ? МГУПП, 2001. -с. 68-69.

* 4. Новокшонов В.Ю. - Математическая модель диоксид - углеродного '' экстрагирования биологически активных веществ из облепихи. - Хранение и | переработка сельхозсырья. - 2002. - №6. - с. 17.

1 5. Новокшонов В.Ю. - Перец красный - технологически эффективное сырье

* для диоксид - углеродного экстрагирования биологически активных веществ. -Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. - №6. - с. 40.

6. Новокшонов В.Ю. - О рационализации повторности эксперимента по } диоксид - углеродному экстрагированию биологически активных веществ из I перца красного. - Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - №1. - с. 14.

'' 7. Стрелюхина А.Н, Новокшонов В.Ю. - Оценка стабильности процесса С02-

* экстрагирования. - Пищевая промышленность. - 2003. - №3. - с.60.

I

I '

I *

I

Р 16 4 74

\

*

\

11 «

I

Подписано в печать Формат 30x42 1/8. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Изд. № . Уч.-изд. л. . Печ. л.^-У. Тираж У/9/7 экз. Заказ гьо .

125080, Москва, Волоколамское ш., 11 Издательский комплекс МГУПП

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Экстракция сжиженными и сжатыми газами.

1.2. Диоксид- углеродные экстракты.

1.3. Технология и аппаратурное оформление процессов диоксид-углеродного экстрагирования

1.4. Математическое моделирование процессов диоксид -углеродного экстрагирования растительного сырья.

1.5. Выводы.

2. Методы совершенствования процесса С02 - экстрагирования биологически активных веществ.

2.1. Разработка критерия совершенствования процесса диоксид - углеродного экстрагирования растительного сырья (Qc)

2.2. Разработка математической модели процесса

СО 2 - экстрагирования растительного сырья

2.3. Выводы.

3. Результаты экспериментальных исследований процесса СО 2 -экстрагирования.

3.1. Методика исследования и экспериментальная установка.

3.2. Результаты экспериментальных исследований.

3.3. Рационализация экспериментальных исследований при переменной повторности.

3.4. Определение числовых характеристик математического описания процесса С02 - экстрагирования.

3.5. Выводы.

4. Исследование адекватности математического описания процесса СО 2-экстрагирования.

4.1. Разработка критерия адекватности математического описания процесса СО 2 - экстрагирования.

4.2. Выводы.

Актуальность работы. Основным направлением научных исследований и разработок в пищевой промышленности является поиск прогрессивных путей производства высококачественной продукции. Главной задачей современного этапа развития пищевой промышленности является повышение эффективности технологических процессов при обеспечении высокого качества готовой продукции. Необходимо повышение технического и технологического уровня предприятий путем оснащения их новым оборудованием, прогрессивной технологией, обеспечивающими требуемое увеличение объема производства при снижении отходов и затрат.

В настоящее время использование в переработке сырья свойств сжиженных и сжатых газов относится к одной из интенсивно развивающихся областей современной биотехнологии. Доказано, что использование технологии экстрагирования двуокисью углерода позволяет извлечь из растительного сырья практически весь комплекс душистых и биологически активных веществ.

Диоксид-углеродные экстракты используются в консервной, парфюмерно-косметической, пиво-безалкогольной, кондитерской, ликероводочной, медицинской промышленности и бытовой химии. Использование технологии диоксид-углеродного экстрагирования как мягко режимной, менее трудоемкой и быстрой обработки растительного сырья, является необходимым условием получения природных экологически чистых эфирных масел высокого качества. В них сохраняется количество, природное соотношение всех компонентов и, следовательно, биохимический состав. К преимуществам использования сжиженных и сжатых газов в качестве экстрагентов биологически активных веществ, относится возможность ведения процесса экстрагирования при сравнительно невысоких положительных температурах (5-30* С), что ведет к сохранению в полученном экстракте большинства выделяемых биологически активных веществ. Наряду с этим следует отметить, что на сегодняшний день продукты, получаемые с помощью С02 -экстракции у нас в стране являются достаточно дорогими, а их состав нестабильным, что ведет к низкой конкурентоспособности с экстрактами, произведенными на западе. Таким образом совершенствование техники и технологии экстракции растительного сырья жидким диоксидом углерода возможно на основе углубления исследований как самого процесса экстракции, так и соответствующей аппаратуры. Величина выхода экстрактивных веществ также может сильно варьироваться в зависимости от различных факторов, что создает предпосылку к осмысленной рационализации процесса, для получения экстракта со стабильным выходом экстрактивных веществ.

В результате анализа отечественной и зарубежной литературы можно сделать вывод, что в настоящее время отсутствует теория совершенствования процесса диоксид - углеродного экстрагирования растительного сырья. В связи с этим актуальным является развитие научных основ и разработка теории совершенствования процесса С02-экстрагирования, которая позволит перевести работу экстракционных установок для экстракции жидкой углекислотой на высокопроизводительный и энергосберегающий режим, и на ряду с этим получать продукт обладающий высокой конкурентноспособностью.

Цель работы. Совершенствование производства диоксид-углернодныъх экстрактов из растительного сырья путем рационализации длительности процесса при его гарантированной стабильности.

Основные задачи исследования.

1. Разработать критериальную зависимость для совершенствования процесса С02 - экстракции растительного сырья.

2. Провести теоретический анализ процесса СО 2 -экстракции и разработать соответствующую математическую модель. 3. Создать методику определения рационального времени ведения экстрагирования, гарантирующую получение экстракта со стабильным выходом экстрактивных веществ.

Методы исследования. В работе применены теоретические методы исследования с использованием математического моделирования и экспериментальной проверкой адекватности предложенных зависимостей. Эксперименты проводили на специальной установке для экстракции растительного сырья жидким диоксидом углерода. Математическое моделирование, обработку результатов исследований и проверку адекватности математических описаний выполняли с использованием ЭВМ. и- Научная новизна работы.

- определена зависимость выхода экстрактивных веществ от времени V ведения процесса и разработан алгоритм определения рационального количества повторностей эксперимента;

- разработана математическая модель, описывающая кинетику процесса С02 -экстрагирования, т.е изменение выхода экстрактивных веществ в функции времени; разработан критерий совершенствования процесса С02-экстрагирования, обеспечивающий получение стабильного выхода экстрактивных веществ;

Т - определено рациональное время ведения процесса для различных видов растительного сырья.

Практическая ценность работы.

- повышена эффективность работы экстракционного оборудования в условиях производства диоксид - углеродных экстрактов;

- разработана методика определения рационального времени ведения процесса, позволяющая совершенствовать производство диоксидуглеродных экстрактов путем увеличения количества производственных циклов; экономическая эффективность совершенствования процесса С02-экстрагирования по разработанному критерию заключается в увеличении процентного приращения прибыли в среднем на 20%.

1. Обзор литературы

Общие выводы

1. Эффективность производства С02 -экстрактов определяется необходимостью сокращения длительности единичного процесса при гарантированном выходе экстрактивных веществ.

2. Предложенный подход к проблеме совершенствования С02-экстрагирования позволяет получить для его расчета критериальную зависимость в обобщенных переменных (формула 2.5).

3. Разработанная математическая модель (2.13) позволяет учесть влияние времени ведения процесса на выход экстрактивных веществ.

4. Алгоритм рационализации повторности эксперимента (рис. 3.4) позволяет получить для того или иного вида сырья минимально необходимое количество повторностей.

5. Разработан критерий Пэ, позволяющий оценить степень адекватности математической модели реальному процессу С02 - экстрагирования (формула 4.1).

6. Разработанный алгоритм достижения требуемой адекватности (глава 4) позволяет повысить адекватность математических описаний по критерию

П.

7. Решение задач по определению рационального времени процесса может быть получено с помощью редуцированного критерия совершенствования процесса экстрагирования ДПД.

8. Предложенная методика определения рационального времени экстрагирования дает возможность повысить эффективность производства СО2 - экстрактов.

9. Полученные решения задач по определению рационального времени ведения процесса экстрагирования позволяют получить диоксид -углеродный экстракт со стабильным выходом экстрактивных веществ.

1. Р.И. Шаззо, Г.И. Касьянов. - Технология СОг -обработки сырья растительного и животного происхождения. - Хранение и переработка сельхозсырья - 1999.- №3.- с.10-13.

2. Г.И. Касьянов, И.Е. Кизим, М.А. Холодцев. Применение пряноароматических и лекарственных растений в пищевой промышленности.- Хранение и переработка сельхозсырья.- 2000.-№6.-с. 18-20.

3. Малая Советская энциклопедия. Двуокись углерода. - том 9. - 1960. - с. 657- 658.

4. И.Е. Кизим. Технология получения и применения экстрактов из субтропического растительного сырья. - Дисс. . канд. тех. наук. -Краснодар.-1999.

5. А.В. Пехов. Исследование экстракции растительного сырья сжиженными газами и использование полученных продуктов в промышленности. - Дисс. . канд. тех. наук. - Харьков.- 1967. - 263с.

6. Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. Свойства газов и жидкостей. - Л.: Химия, 1982. - 592с.

7. Г.И. Касьянов. Технологические основы С02 -обработки растительного сырья. - М.: РУСОЗ, 1994. 132с.

8. Т.П. Жузе. Сжатые газы как растворители. - М.: Наука, 1974. -112с.

9. Г.И. Касьянов. Применение диоксида углерода для интенсификации процессов переработки. - Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999.-№3.- с. 17-20.

10. В.В. Алтунин. Теплофизические свойства двуокиси углерода. - М.: Издательство стандартов. - 1975. - 546с.

11. А.Г. Александров, Г.И. Касьянов. Диэлектрические свойства сжиженного углекислого газа и некоторых экстрактов из растительного сырья. - Химия и химическая технология. - Краснодар.: 1972.- с. 190-193.

12. И.В. Гойдина, Г.И. Касьянов. Опытно-промышленное производство С02 -экстрактов. - Эфирномасличная промышленность, вып. 8.- М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1975.- с.8-14.

13. Т.В. Пелипенко, В.Е. Тарасов. Стандартизация качества С02-экстрактов. - Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002.- №7.- с.32-33.

14. А.В. Пехов, Г.И. Касьянов, А.Н. Катюжанская. С02 - экстракция. Обзорная информация. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1992. - 32с.

15. Г.И. Касьянов, O.K. Медведев. — Производство консервов для детского и специального питания. — Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1988. -144с.

16. Г.И. Касьянов, Б.И. Леончик, В.П. Криулин. Технология и техника производства С02 -экстрактов. Обзорная информация. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1992. - 35с.

17. Г.И. Касьянов, А.В. Пехов, В.И. Бессарабов. Жидкая двуокись углерода как экстр агент душистых и биологически активных веществ растительного сырья. Обзорная информация. - Краснодар, 1980. - 43с.

18. Г.И. Касьянов, А.В. Пехов, А.А. Таран. Натуральные пищевые ароматизаторы - С02- экстракты. - М.: Пищевая промышленность, 1978.-176с.

19. А.А. Кочетова, А.Ю. Колесников, В.И. Тужилкин, И.Н. Нестерова, О.В. Большакова. Современная теория позитивного питания,функциональные продукты».- Пищевая промышленность. 1999.- №4.-с. 52-54.

20. Э.А. Багирян, С.Ю. Кузнецова. Повышение биологической активности пищевых продуктов с помощью С02 -экстрактов.- Пищевая промышленность. - 1999.-№8. - с.60-61.

21. Т.В. Пелипенко, Н.А. Турышева, Т.Н. Тимофеенко, Т.А. Шахрай и др. -Биологически активные вещества С02 -экстрактов из растительного сырья. Известия вузов. - Пищевая технология.- 1999.- №4.- с. 26-27.

22. А. Троян, JI.B. Лычкина, JI.B. Михашпота, А.И. Таран. Жирнокислотный состав и бактерицидные свойства С02 экстрактов из орехоплодных. - Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999.- №7.-с.24-25.

23. Г.И. Касьянов, С.В. Брутто, С.Н. Лопатин. С02- экстракт из семян амаранта. - Пищевая промышленность. - 2000.-№5.- с. 37.

24. Е.Н. Офицеров, Р.Ш. Хазиев, А.Н. Карасева, А.И. Коновалов. -Химический состав растений рода Amorantus L./E.H. Тез. докл. 1 междун. симпоз. «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования», 1-5 авг. - Пущино, 1995.

25. Ю.В. Быков. Разработка технологии извлечения масла из семян амаранта с высоким содержанием биологически ценных компонентов: автореф. дис. канд. техн. наук - Санкт- Петербург: ВНИИЖ.-1999.

26. Г.И. Касьянов, И.Е. Кизим, М.А. Холодов. Применение пряно-ароматических и лекарственных растений в пищевой промышленности. - Пищевая промышленность - 2000.-№5.- с. 33- 35.

27. Г.И. Касьянов. Исследование технологии получения и применения С02 -экстрактов пряностей для ароматизации рыбных продуктов. - Дисс. . канд. техн. наук. - Краснодар. - 1975.- 198с.

28. Л.Г. Александров, Г.И. Касьянов, В.П. Криулин. Исследование процесса получения пищевых ароматизаторов. - НТРеф. сб. «Консервная промышленность», №6. -М.: ЦНИИТЭИпшцепром, 1976.-е. 27-33.

29. Д.В. Шляховецкий, С.М. Певзнер, Ю.Д. Корохин. Влияние схемы установки экстракции сырья на диапазон температур охлаждающей среды для конденсации паров диоксида углерода. - Хранение и переработка сельхозсырья.-2002.-№1.- с. 54-56.

30. А.А. Схаляхов. Экстракция двуокисью углерода жидкофазных материалов в массообменнике с пористой перегородкой. - Дис. . канд. техн. наук. - Краснодар. - 2001.- 194с.

31. A.C 1834028 МКИ В 01 Д 11/02. Установка для газожидкостной экстракции. О.И. Квасенков, Г.И. Касьянов, Г.Р. Нариниянц. -ВНИИКОП № 4796618/26; Заявл. 29.01.90; Опубл. 24.12.90. Бюл. № 30.

32. А.В. Пехов. Производство и применение натуральных пряновкусовых ароматизаторов. -М.: ЦНИИТЭИпшцепром, 1975. - вып. 5, с. 9-17.

33. Г.И. Касьянов. Использование свойств сжатых и сжиженных газов в технологии производства консервов для детей. - В сб.: Производство продуктов для детского питания.- М.: Минсельхоз РФ, 1991.- с. 26-27.

34. Г.И. Касьянов, И. Нематуллаев. С02-экстракты — натуральные пищевые ароматизаторы. - Пищевая промышленность. - 1992.- №1.- с. 32.

35. А.С. МКИ G 01 № 33/3. Лабораторная установка для исследования процесса экстракции. О.И. Квасенков, Г.И. Касьянов, Н.А. Александров, И. Нематуллаев. - з. № 4897549/13. Заявл. 12.11.90; Опубл. 5.11.91.

36. Г.И. Касьянов, А.Н. Салконова, С.К. Тамкович Справочник цеха малой мощности по переработке плодов и овощей.- Под редакцией Э.С. Горенькова.- Видное, Моск. обл.: ВНИИКОП, 1992. - 92с.

37. А.С. 464612 МКИ С2 В9/02.-Способ экстракции сжиженными газами капилярно-пористых материалов. Б.И. Леончик, Л.Г. Александров, Г.И. Касьянов. - Краснодарский НИИ пищевой промышленности - № 1922579/28-13; Заявл. 22.05.73; Опубл. 5.03.75. Бюл. № 11.

38. Г.И. Касьянов, А.Н. Самсонова, С.К. Ташкович, Н.М. Степаншцева и др. -Сборник технологических инструкций по производству овощных консервов. Том 1.- М.: АО «Консервплодовощ», 1992. 323с.

39. А.С. МКИ А 23 № 15/00, А 23 L2/02, С 12 G1/02.- Линия для производства пюре, напитков и соков из плодоовощного сырья. О.И. Квасенков, Г.И. Касьянов, О.А. Андронова. - з.№ 5055В17/13. Заявл. 2.07.92; Опубл. 27.05.93.

40. Г.И. Касьянов, Р.И. Шаззо, Т.К. Рослякова и др. Комплекс научных исследований, технологических разработок и промышленного освоения высоких технологий С02- обработки сырья растительного и животного происхождения. - Краснодар: КНИИХП, 1998. - 42с.

41. А.С. МКИ А 23 L3/30.- Способ стерилизации жидких пищевых продуктов. О.И. Квасенков, Г.И. Касьянов, Л.А. Русланова, Н.А. Артамонова. - ВНИИКОП.- № 4901507/13. Заявл. 10.01.91; Опубл. 13.06.91.

42. Д.В. Шляховецкий, К.М. Аверин, А.Р. Водяник. К проблеме создания герметичного нагнетателя для комплексной установки экстракции растительного сырья диоксидом углерода -Хранение и переработка сельхозсырья.- 2002. - №5.- с. 66-67.

43. В.А. Ломачинский. Некоторые методы интенсификации С02-экстр акции.- Юбилейная международная научно-практическая конференция «Пищевые продукты XXI века»,- Том 2-ой. - 2001. - с. 3637.

44. Х.Р. Сиюхов. Совершенствование процесса экстрагирования растительных материалов жидкой двуокисью углерода. - Дис. . канд. техн. наук. - Краснодар. - 2001. - 154с.

45. Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов и др. Универсальная установка для экстракции двуокисью углерода. - Изв. Вузов. Пищевая технология.-1999. №4.- с. 67-69.

46. В.Ю. Чундышко. Экстракция жиросодержащих материалов двуокисью углерода с сорастворителем при сверхкритических условиях. - Дис. . канд. техн. наук. - Краснодар. - 2001. - 198с.

47. Г.Д. Кавецкий, А.В. Королев.- Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Аропромиздат, 1991. - 432с.

48. И. Квасенков, Г.И. Касьянов. Интенсификация процессов обработки растительного сырья с помощью С02.- Пищевая промышленность. -1992.- №6. - с. 18-20.

49. A.C. 1824908 МКИ А 23 L 1/221, С 11 В 1/10. Способ экстракции растительного сырья. Л.Г. Александров, О.И. Квасенков, A.M. Осипов, Г.И. Касьянов, И. Нематуллаев и др. - НКПВЦ «Соварома». - № 4914053/13; Заявл. 18.01.91; Опубл. 27.12.91.

50. М.К. Герасимов, В.А. Панфилов. Математическое моделирование качества технологии. - Хранение и переработка сельхозсырья.-1996. -№1.- с. 6-7.

51. Н. Дрейпер, Г. Смит. Прикладной регрессионный анализ. - М.: Статистика, 1973.- 392с.

52. В.Г. Трегуб. Использование прогнозирующих физических моделей при управлении аппаратами периодического действия. - Известия Вузов. -Пищевая технология. -1981. - №6. - с.87-90.

53. А.С. Гинзбург. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528с.

54. А.Н. Тихонов., Д.П. Костомаров. Вводные лекции по прикладной математике. - М.: Наука, 1984. - 190с.

55. А.Л. Лифшиц, Э.А. Мальц. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. - М.: Сов. Радио, 1978. - 248с.

56. Д. Клейнен. Статистические методы в иммитационном моделировании.-М.: Статистика, 1978. - 118с.

57. Р. Шеннон. Иммитационное моделирование систем. - М.: Мир, 1978. -302с.

58. Г.И. Касьянов, С.В. Сидоров. Математическая модель эффекта соэкстракции. - В сб. научных трудов КНИИХП.- Краснодар. : КНИИХП, 1997.- с. 35-37.

59. A.JI. Цескис, Г.И. Касьянов, В.А. Карамзин. Исследование процесса экстрагирования ценных компонентов растительного сырья диоксидом углерода. - Хранение и переработка сельхозсырья. - 1998.- №1. - с.20-22.

60. А.А. Гухман. Введение в теорию подобия. - М.: Высшая школа, 1973. — 296с.

61. Ю.П. Грачев. Математические методы планирования экспериментов. -М.: Пищевая промышленность, 1979. - 199с.

62. Ю.П. Грачев, А.К. Тубольцев, В.К. Тубольцев. Моделирование и оптимизация тепло- и массообменных процессов пищевых производств. -М.: Легкая и пищевая промышлленность, 1984. — 216с.

63. В.В. Бирюков, В.М. Кантере. Оптимизация периодических процессов микробиологического синтеза. - М.: Наука, 1985.- 289с.

64. В.Х. Паронян, Ю.И. Новокшонов. Моделирование и оптимизация процессов рафинации жиров. - М.: Агропромиздат, 1985. - 223с.

65. Л.П. Рузинов,- Статистические методы оптимизации химических процессов. М.: Химия, 1972. —200с.

66. В.Ю. Новокшонов. Математическая модель диоксид - углеродного экстрагирования биологически активных веществ из облепихи. -Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. - №6. - с. 17.

67. Ю.И. Новокшонов. Математическое моделирование и эксперимент в исследованиях биохимии и технологии хлебопечения,- Хлебопекарная и кондитерская промышленность.- 1979. - №1. - с. 28-30.

68. С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. - М.: Высшая школа, 1978. - 320с.

69. В.В. Немилов. Планирование эксперимента. Найдут ли новые проблемы новые решения. - Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. - 1980. - №1.- с. 3-4.

70. И.А. Попадич, С.Е. Траубенберг, Н.В. Осташенкова, Ф.А. Лысюк. -Аналитическая химия. М.: Химия, 1989. - 423с.

71. В.А. Панфилов. Оптимизация технологических систем кондитерского производства. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 248с.

72. Б.В. Гнеденко. Курс теории вероятностей. -М.: Наука, 1965. - 435с.

73. Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. - 480с.

74. В.И. Смирнов, И.В. Дубинин-Барковский. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений.- Физматгиз, 1969.-510с.

75. В.Г. Горский, Ю.П. Адлер. Планирование промышленных экспериментов (модели статики).- М.: Металлургия, 1974,- 178с.83Д. Клейнер. Статистические методы в иммитационном моделировании. -М.: Статистика, 1978.- 118с.

76. Малая Советская энциклопедия. Тейлора Ряд. - том 9. - I960.- с. 166.

77. И.Г. Железное. Сложные технические системы (оценки характеристик).-М.: Высшая школа, 1984.- 120с.

78. Е.В. Маркова, Ю.П. Адлер, Ю.В. Грановский. Планирование эксперимента в химии. - Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. Том XXV. -1980. - с. 3-4.

79. В.Х. Паронян, Ю.И. Новокшонов, А.И. Аскинази. О методологических особенностях оптимизации производства пищевых продуктов. - В сб.:

80. Материалы Второй Всесоюзной научно-технической конференции «Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания».- М.: 1984. с. 274-280.

81. А.Д. Цвиркун, В.К. Акинфиев, В.А. Филиппов. — Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем. М.: Химия, 1976. - 172с.

82. В.Н. Бусленко. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. - М.: Наука, 1977. - 378с.

83. И.И. Баврин. Начала анализа и математические модели в естествознании и экономике. - М.: Просвещение, 1999. - 351с.

84. Г.М. Островский, Ю.М. Володин. Моделирование сложных химико-технологических систем. - М.: Химия, 1975. - 311с.

85. В.А. Венников. К вопросу о классификации моделей и методов познания. - Известия вузов. Энергетика. — 1961. - №10. — с. 12-14.

86. В.М. Пасконов, В.И. Полежаев, JI.A. Чудов. Численное моделирование процессов тепло-и массообмена. - М.: Наука, 1984.- 303с.

87. С.Г. Махлин.- Некоторые вопросы теории погрешностей.- Л.:Изд. Ленинградского университета, 1988. 333с.

88. Extraction and characterization of Dimorphotheca pluvialis seed oil / Muuse Bart G., Cuperus F. Petrus, Derksen Johannes T.P. // J. Amer. Oil Chem. Soc. -1994.-71, №3.

89. Production of calorie reduced almonds by supercritical extraction / Passey C.A., Gros - Louis M. // J. Supercrit. Fluids. -1993.-6, №4;

90. Untersuchungen zur Verfarensentwicklung der Speiseol — Blechung unter Einsatz der Hochdruck Technik / Waldmann Eggers R., Pietsch A. // Fett Wiss. Technol. - 1994. - 96, №3. - c. 100-106.

91. Uber die Aromastaffzusammensetzung von Hoch druck - Extrakten: 2. Piment (Pimenta dioica) / Kollmannsberger H., Nitz S. // Chem., Mikrobiol., Technol. Lebensm. - 1993. - 15, №3-4. - с. 116 -126.

92. Supercritical fluid extraction cleans up vegefable refining // Chem. Eng. Progr. 1992. - 88, №3.

93. Rice bran oil extraction by supercritical C02 / Lei Minggang // Shipin kexue- Food Sci. 1993. - №3. - c. 43-45.

94. Caffeine extraction rates caffee beans with supercritical carbon dioxide / Peker Hulya, Srinivasan M. P., Smith J. M., McCoy Ben J. // Alche Journal -1992.-38, №5.

95. Solubility of fish fatty acid efhyl esters in sub and supercritical carbon dioxide / Staby Arne, Mollerup Jorgen // J. Amer. Oil Chem. Soc. - 1993. — 70, №6.-c. 583-588.

96. Stahl E., Quirin K.-W., Gerard D. Dense Gases for Extraction and Refining.- Springer Verlag, 1987.

97. Solubility of fatty acids in supercritical carbon dioxide // J. Amer. Oil Chem. Soc. 1992. - 69, №11.- c. 1069-1076.

98. Х-Й. Миттаг, X. Ринне. Статистические методы обеспечения качества.- Москва.: Машиностроение, 1995. 616с.

99. М.Я. Выгодский. Справочник по высшей математике. - М.: Наука, 1964. - 869с.

100. А.И. Таран, О.А. Аверьянова, Н.С. Подшиваленко. Антимикробные свойства СО 2 - экстрактов. - Пищевая промышленность. - 2002.- №12.с. 69.

101. А.Г. Лепешков, А.Р. Водяник. Сверхкритическая экстракция в пищевой промышленности. - Пищевая промышленность. - 2002.- №12. -с. 52-53.

102. Малая Советская энциклопедия. — Интерполяция. Том 4. — 1959. — с. 133-134.

103. ПО.О.И.Квасенков. Совершенствование технологии получения и применения экстрактов растительного сырья в пищевой промышленности. — Автореф. дис. канд. техн. наук. -ВНИИКОП. - М.: 1996. - 42 с.