автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Совершенствование процесса прессования макаронных изделий с применением ультразвука

На правах рукописи

9 15-5/219

Кобыда Елена Викторовна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРЕССОВАНИЯ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА

Специальность 05.18.12 — Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2015

Работа выполнена в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Верболоз Елена Игоревна

Фёдоров Александр Валентинович

доктор технических наук, профессор ФГБНУ ВНИИЖ,

заместитель директора, главный инженер

Прохорчик Игорь Петрович

кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ДПО Санкт-Петербургский Институт управления и пищевых технологий,

доцент кафедры пищевой биотехнологии

СПбФ ФГБНУ Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности. Санкт-Петербургский филиал

Защита диссертации состоится 27 мая 2015 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.227.09 при Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, д.9, ауд. 2219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова д.9 и на сайте fppo.ifmo.ru.

Автореферат разослан « 14 » апреля 2015 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Колодязная В.С.

з Российская

"рсг венная

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЬГ Л ИОТбКЭ

Актуальность работы. Одной из наиболее распространенных и ответственных технологических операций, применяемых при производстве макаронных изделий, является процесс прессования. От выполнения этой операции во многом зависит качество, внешний вид и выход готовой продукции, а также удельные затраты энергии. Современное состояние теории и практики прессования макаронных изделий показывает, что технологические процессы и конструкции прессов могут быть усовершенствованы.

В настоящее время успешно внедряется в ряде отраслей промышленности прессование в присутствии ультразвука. Технологические процессы с использованием механических колебаний низкой частоты в современной отечественной и зарубежной практике пищевой промышленности получили определенное распространение. Известно, что использование вибрирующих органов в машинах пищевой промышленности и общественного питания позволяет интенсифицировать процессы перемешивания, уплотнения, прессования. Анализ литературных источников и практика применения более высоких частот вибраций в других отраслях промышленности показывает исключительную эффективность ультразвука - повышение качества готовых изделий, снижение усилия прессования и увеличение производительности оборудования.

Воздействие ультразвука на макаронное тесто при прессовании повышает плотность и прочность готовых изделий за счёт уменьшения его пористости и более плотной укладки слоёв теста, что значительно влияет на уменьшение количества лома и крошки изделий при транспортировке, уменьшает гигроскопичность готовых макаронных изделий, что должно привести к увеличению срока хранения.

Потребность импортозамещения сырья и оборудования для производства макаронных изделий из твёрдых сортов пшеницы и обзор современных достижений науки показывают необходимость применения ультразвуковой техники для интенсификации процесса прессования макаронных изделий высокого качества из мягких сортов пшеницы.

В связи с вышеизложенным, проблема прессования макаронных изделий с применением ультразвука является актуальной, а необходимость ее решения представляется важной и практически значимой.

Цель и задачи исследования: Целью работы является повышение производительности макаронного пресса и улучшение показателей качества макаронных изделий с применением ультразвука.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- проанализировать и обобщить имеющиеся в патентной и научно-технической литературе данные по методам и оборудованию для интенсификации прессования макаронных изделий;

- предложить способ и установку для повышения эффективности процесса прессования макаронных изделий с применением ультразвука;

экспериментально исследовать влияние параметров ультразвука на производительность макаронного пресса и на показатели качества макаронных изделий;

- получить эмпирические зависимости параметров процесса прессования макаронного теста и показателей качества макаронных изделий от амплитуды ультразвука;

- определить наиболее рациональные режимы обработки макаронного теста ультразвуком на стадии прессования.

Научная новизна работы:

- разработан способ и предложена установка для обработки ультразвуком макаронных изделий на стадии прессования;

- получены эмпирические зависимости, позволяющие определить необходимые параметры процесса прессования макаронных изделий с применением ультразвука;

- по результатам экспериментальных исследований определены рекомендуемые режимы обработки макаронного теста ультразвуком на стадии прессования: амплитуда 20 + 5 мкм при частоте 22 + 0,5 кГц, угол отклонения ультразвукового излучателя 0,3 рад, которые увеличивают производительность макаронного пресса на 24-26 % и обеспечивают повышение прочности макаронных изделий на 20-23%.

Практическая значимость работы:

- разработана конструкция экспериментального макаронного пресса с установкой ультразвукового излучателя, увеличивающего производительность пресса;

- на основе теоретических и экспериментальных исследований показана рациональность использования ультразвука при прессовании макаронных изделий;

- экспериментально определены параметры процесса прессования макаронного теста с применением ультразвука, позволяющие увеличить производительность макаронного пресса и получить макаронные изделия с улучшенными показателями качества;

- результаты работы используются в учебном процессе подготовки студентов Университета ИТМО по специальности «Машины и аппараты пищевых производств», а также слушателей Военной академии тыла и транспорта по специальности «Техническое обеспечение продовольственной службы»;

- получен патент на изобретение №2530999 от 23.04.2013 г. - «Макаронный пресс»;

- получен патент на полезную модель № 146630 от 20.10.2014 г. - «Крепление для установки ультразвукового концентратора на матрице макаронного пресса».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: VI Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (СПб, Университет ИТМО, 2013); II Всероссийском конгрессе молодых ученых (СПб, Университет ИТМО, 2013); ХП1 научной и учебно-методической конференции (СПб, Университет ИТМО, 2013); V Международной научно-практической

конференции (Донецк, ДонНУЭТ, 2013); III Всероссийском конгрессе молодых учёных (СПб, Университет ИТМО, 2014); XLIII научной и учебно-методической конференции (СПб, Университет ИТМО, 2014); Втором студенческом инновационном форуме с международным участием (СПб, Университет ИТМО, 2014); Круглом столе победителей конкурса фантов для студентов ВУЗов, расположенных на территории Санкт-Петербурга, аспирантов ВУЗов, отраслевых и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга (СПб, Университет ИТМО, 2014), XLIV научной и учебно - методической конференции (СПб, Университет ИТМО, 2015).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение № 2530999 от 23.04.2013 г. и патент РФ на полезную модель № 146630 от 20.10.2014 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

- обоснование способа прессования макаронных изделий с применением ультразвука и модернизированной конструкции макаронного пресса;

- результаты экспериментальных исследований, направленных на изучение основных закономерностей, действующих при прессовании макаронных изделий с применением ультразвука;

- эмпирические зависимости параметров процесса прессования макаронного теста и показателей качества макаронных изделий от амплитуды ультразвука.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 114 источника, из них 12 - иностранных, 4 приложений. Содержание работы изложено на 121 страницах машинописного текста, содержит 22 иллюстрации и 23 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, описаны цель и задачи исследований, отмечена практическая значимость исследований и научная новизна, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В обзоре литературы приведена технология производства и критерии качества макаронных изделий, как продукта длительного хранения, произведён обзор существующих сортов макаронных изделий. Дана характеристика основного и дополнительного сырья для макаронных изделий, рассмотрены типы и виды изделий, основные их органолептические показатели. Также приведены требования к физико-химическим показателям макаронных изделий. Произведён патентный поиск на технологии и оборудование с повышенной эффективностью прессования макаронных изделий. Обоснована цель и задачи исследования.

Теоретические исследования воздействия ультразвука на эффективность прессования макаронных изделий

В результате теоретического анализа процессов, происходящих при прессовании макаронного теста с влагосодержанием 32% из муки высшего сорта мягких сортов пшеницы, предложен к исследованию способ прессования

б

макаронных изделий в поле ультразвука и макаронный пресс с ультразвуковым устройством, что подтверждено патентом на изобретение и патентом на полезную модель. Приведены характеристики ультразвуковых волн и применение ультразвука в промышленности. Описаны и даны схемы зон ультразвукового поля излучателя. Обоснован способ ультразвуковой обработки теста во время процесса прессования. Рассмотрены особенности высокотемпературного (55 -60 С) прессования макаронных изделий. Представлены зависимости нагрева теста и разбухания макаронных прядей в поле ультразвука в процессе прессования. Описано планирование эксперимента.

Нагрев теста с использованием ультразвука при прессовании макаронных изделий и математическая зависимость процесса Воздействие на макаронное тесто ультразвука в процессе прессования снижает трение между слоями теста и трение поверхностных слоев макаронного теста о стенки шнекового корпуса и матрицы, отчасти разрушает крупные частицы теста и агломераты и равномерно распределяет их по объему. Это обуславливает повышение плотности прессованного изделия, которое представляет собой трубку с наружным и внутренним диаметром, увеличение скорости диффузионных процессов, ограничение разбухания макаронных прядей при выходе их из матрицы и сохранение образовавшейся структуры.

На рисунке 1 показано, что обработка теста ультразвуком производится только в вибрирующей от излучателя (5) матрице (3) при прохождении через неё макаронных изделий (6).

Рисунок 1 - Схема прессования макаронных изделий с наложением ультразвука на матрицу пресса: 1- корпус шнека, 2- шнек, 3- матрица, 4-пьезоэлектрический преобразователь, 5- ультразвуковой излучатель, 6-прессованные макаронные изделия, 7- фланец, 8 - ультразвуковой генератор, 9 -

фильеры матрицы.

Существует два вида поглощения энергии ультразвука тестом: при нагревании в объеме и при повышении прочности поверхности прессованных изделий. При этом нельзя допускать денатурацию белков теста и клейстеризацию крахмала ни в объеме каждого изделия, ни на его поверхности.

Среднюю силу нормального давления ультразвуковой матрицы на стенку всех прядей изделий можно найти по формуле

^ = РтахЯ СО5(2тг/0 , (1)

где:

Ртах -давление ультразвука, Па;

/ - время прохождения прядей, с;

5 - площадь контакта матрицы со всеми прядями макаронных изделий, м2;

/ - частота ультразвука, Гц.

Общая мощность поглощения ультразвука Ру всех прядей равна сумме мощности <7Ь затрачиваемой на нагревание приконтактной поверхностной области прядей до температуры 50-55° С ( из-за диссипативности силы трения вся эта мощность, скорее всего, затрачивается на нагревание приконтактной области образца) и мощности затрачиваемой на уплотнение поверхностного слоя перемещаемых набухших частиц.

Мощность Ц) поглощения ультразвука можно определить по формуле

= ^Ргпах^ з С05( 27Г/0), (2)

где:

5 - величина проскальзывания матрицы по поверхности изделия (толщина матрицы), м;

¡1 - коэффициент трения.

После дифференцирования по времени г выражение (2) можно привести к

виду

_2Щ1£рлш£1 _ ЦРу 8

I - !Г' (3)

где:

Ру - мощность ультразвука, Вт;

^о - амплитуда колебаний на границе изделия с матрицей, м.

Можно предположить, что 7- = вт<р ~ <р - малому углу отклонения от

90

вертикали к поверхности пряди, выраженному в радианах, <рф 0.

Тогда:

Чх = ЦРУ<Р- (4)

Вторым видом поглощения является возникающее в результате ультразвукового воздействия вязкое трение набухших частиц в объеме каждого изделия при перестройке хаотичной структуры ингредиентов теста в упорядоченно-вытянутую вдоль прядей макаронных изделий. Мощность этого процесса можно оценить соотношением

Яг = е ф, (5)

где:

у

цБ-- сила вязкого трения, Н;

г] - коэффициент эффективной вязкости теста, Па-с;

у -градиент скорости колебаний молекул теста поперек прядей от вибраций, с'1;

I - толщина трубки-стенки изделия, м;

е- глубина проникновения ультразвука в изделие, м.

Поскольку V ~ — 2пто выражение (5) можно привести к виду:

7Г/7)527Г/ЧО _ ШГЧРу 42 ~ £ 21 ~ (Ь) Из соотношений (4) и (6) следует, что слои теста с внешней стороны стенки макаронного изделия будут поглощать энергию в единицу времени, определяемую выражением

& = 41 + 42 =41(1 +Л,)- (7)

где Ац а слои теста внутренней части макаронного изделия будут поглощать энергию в единицу времени, определяемую по формуле:

<?2 = Чг = • Ч\ . (8)

Для того чтобы в тесте не произошла денатурация белка и клейстеризация крахмала, его нельзя нагревать выше температуры 60-65 0 С, при этом

ЯгМ > Ст ртЬт ЛТБ, (9)

где:

С„- удельная теплоемкость теста, Дж/(кг-К);

рт - плотность теста, кг/м3;

Ит - толщина макаронного изделия, м;

АТ = Т - Т„ — разность температуры денатурации белков и клейстеризации крахмала теста с температурой в помещении производства, К; Дг- время обработки в фильере матрицы, с;

Производительность пресса напрямую зависит от времени нахождения теста в фильерах матрицы.

С учетом (4) и (5) минимальное время нахождения теста в матрице с известной интенсивностью ультразвука:

с„ РтЬт АТ

гл — -

где:

/„ - интенсивность ультразвука, Вт/м2.

Ла тК

Данная математическая зависимость (10), предложенная учёными В.В. Постниковым, Н.С. Камаловой и В.В. Саушкиным, была использована в качестве предварительного материала для оценки рационального угла воздействия ультразвука ср на матрицу макаронного пресса с целью увеличения его производительности.

Экспериментальные исследования, направленные на повышение эффективности процесса прессования и предложения для применения полученных результатов Для проведения экспериментов использовалась лабораторная установка, включающая в себя шнековый пресс с загрузочным бункером. Для создания ультразвуковых колебаний к матрице пресса был присоединен хомутом из

нержавеющей стали пьезоэлектрический преобразователь, связанный с генератором ультразвуковых колебаний. Изменение подводимых характеристик ультразвука производилось на самом генераторе. Экспериментальные данные снимались для макаронных изделий из муки хлебопекарной пшеничной высшего сорта в интервале температур 50° - 60°С, давлении прессования до 4 МПа и амплитуде ультразвука от 0 до 40 мкм. Диапазон температур прессования принят из соображений минимального изменения структуры белков и углеводов в макаронном тесте.

Объект и методы исследований

Объект исследований: процесс прессования макаронного теста с применением ультразвука.

Предмет исследований: макаронные изделия, прессованные на макаронном прессе с ультразвуковым устройством.

Методы исследования: методы интегрального и дифференциального исчисления, многофакторного эксперимента, механики пластичных материалов, измерительной техники, теории влияния ультразвука на пластичные материалы.

Общий вид экспериментальной установки представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Общий вид экспериментальной установки для прессования макаронных изделий с применением ультразвука: 1- компьютер с программным обеспечением, 2 - генератор ультразвука, 3 - макаронный пресс, 4 -ультразвуковой излучатель с пьезоэлектрическим преобразователем.

Визуальный эффект наложения поля ультразвука при прессовании макаронных изделий без ультразвука и с ультразвуком представлен на рисунке 3. На снимке 3-а заметно видна шероховатая поверхность изделия с задирами. С применением ультразвука на матрице макаронного пресса получили гладкую и ровную поверхность макаронных изделий, без признаков непромеса (снимок З-б).

а)

Рисунок 3 - Визуальный эффект наложения поля ультразвука при прессовании макаронных изделий: а) - без ультразвука; б) - с ультразвуком.

Эмпирические зависимости эффективности макаронного пресса и показателей качества макаронных изделий от параметров ультразвука

На основании статистической обработки экспериментальных данных была получена математическая зависимость производительности макаронного пресса от угла отклонения ультразвукового излучателя (рис. 4):

П = -0,045 • ф" + 0,037 ■ ф + 0,004

(П)

0,5:0,0122

-П, кг/с

Угол отклонения ультразвукового излучателя, ф, рад

Рисунок 4 - Зависимость производительности макаронного пресса от угла отклонения ультразвукового излучателя На графике рисунка 4 видно, что рациональный угол отклонения ультразвукового излучателя от вертикали к матрице макаронного пресса составляет 0,3-0,4 рад, при котором часть механической энергии нагревает и разжижает макаронное тесто, а меньшая часть преобразуется в поступательную составляющую движения прядей в фильерах матрицы. При этом трение поверхности изделия с матрицей становится минимальным, что приводит к увеличению производительности.

Зависимость производительности макаронного пресса от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя при угле отклонения излучателя ультразвука 0,3 рад прослеживается на рисунке 5. При амплитуде ультразвуковых колебаний от 20 до 40 мкм производительность повышается до 24-26%.

Дальнейшее увеличение амплитуды приводит к денатурации белка и клейстеризации крахмала, тесто достигает максимального разжижения, в связи с чем увеличивается обратный поток теста в шнековой камере и падает производительность макаронного пресса.

с

О 10 20 30 40 50

Амплитуда ультразвуковых колебаний, А, мкм

Рисунок 5 - Зависимость производительности макаронного пресса от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя На графике рисунка 5 производительность макаронного пресса после амплитуды 10 мкм растет ускоренно. Замечено, что при достижении смещения колебаний агломератов или частиц муки более 40 мкм при действии ультразвука идет заметный спад производительности.

Главной причиной, которая влияет на производительность прессуемого теста, является снижение сопротивления матрицы из-за временного разжижения теста и уменьшения коэффициента трения. Получена апнроксимационная зависимость производительности макаронного пресса от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя (рис. 5):

П = -1,6 • 10"6- А2 + 1,35 ■ 10"4 ■ А + 9,7 • 10'3. (12)

На рисунке 6 представлена зависимость плотности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя, из которой следует, что при амплитуде 30 мкм плотность готовых макаронных изделий увеличивается на 1315 % за счёт более плотной укладки слоёв теста и уменьшения пористости наружной поверхности изделий. Выведена аппроксимационная зависимость плотности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя (рис. 6):

р = -0,26-А2 + 12,44-А+1018,8. (13)

0 10 20 30 ДО 50

Амплитуда ультразвуковых колебаний, А, мкм

Рисунок 6 - Зависимость плотности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя.

Прочность изделий определяли по способу определения прочности сухих макаронных изделий, разработанному Черных В.Я. Из графика на рисунке 7 следует, что при амплитуде ультразвуковых колебаний 20 мкм предел прочности повышается на 20-23%, при дальнейшем увеличении амплитуды происходит эффект вибрационного разрушения структуры теста, и прочность макаронных изделий снижается. Получена аппроксимационная зависимость предела прочности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя (рис. 7):

о = -0,065-А3 + 2,294-А2 + 2,379-А + 1655. (14)

2200

л

О 5 10 15 20 25 30 35 Амплитуда ультразвуковых колебаний, А, мкм

Рисунок 7 - Зависимость предела прочности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя.

Зависимость предела прочности макаронных изделий от времени прессования представлена на рисунке 8. Эксперимент показал, что тесто должно находиться в фильере матрицы 1,5 секунды. За это время произойдут релаксационные эффекты уплотнения слоев теста и их направленная укладка. Это время ограничено по величине во избежание перегрева прядей, и даже их разрыхления, из-за процессов клейстеризации крахмала и денатурации белков.

Таким образом, за время нахождения теста в фильере матрицы 1,5 секунды прочность изделий повышается: без воздействия ультразвука - на 12-13%; с воздействием ультразвука - на 17-20%. Выведена аппроксимационная зависимость предела прочности макаронных изделий от времени прессования (рис. 8):

с ультразвуком: оузв = -270 т2 + 813-т + 1352; (15)

без ультразвука: о' = -255 т2 + 760,5-т + 1353. (16)

2100 1

Время прессования, -с, с

Рисунок 8 - Зависимость предела прочности макаронных изделий от времени прессования.

Зависимость гигроскопичности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя прослеживается на рисунке 9. На данном графике показано, что при амплитуде 20-40 мкм гигроскопичность макаронных изделий уменьшается на 30-32% за счет увеличения их плотности. Получена аппроксимационная зависимость гигроскопичности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя (рис. 9):

Г= 0,005- А2 - 0,31-А+20,2. (17)

Амплитуда ультразвуковая колебаний, А, мкм

Рисунок 9 - Зависимость гигроскопичности макаронных изделий от амплитуды колебаний ультразвукового излучателя.

Уменьшение гигроскопичности макаронных изделий замедляет микробиологическую порчу и плесневение, что должно привести к увеличению срока хранения готовых изделий.

Таким образом, экспериментально исследовано влияние амплитуды ультразвука на производительность макаронного пресса и показатели качества макаронных изделий. Выявлено наиболее рациональное значение параметров ультразвука при прессовании макаронного теста из муки хлебопекарной высшего сорта - амплитуда 20 + 5 мкм при угле отклонения ультразвукового излучателя 0,3 рад и при частоте 22 + 0,5 кГц.

Основные результаты работы

1. Выполнен анализ существующих способов и конструкций макаронных прессов, который показал необходимость разработки нового способа прессования макаронных изделий с применением ультразвука.

2. Предложен способ и установка для обработки ультразвуком макаронных изделий на стадии прессования. Получен патент на изобретение №2530999 от 23.04.2013 - «Макаронный пресс» и патент на полезную модель № 146630 от 20.10.2014 г. - «Крепление для установки ультразвукового концентратора на матрице макаронного пресса».

3. Получены эмпирические зависимости параметров процесса прессования макаронного теста и показателей качества макаронных изделий от амплитуды ультразвука.

4. На основании экспериментальных исследований влияния амплитуды ультразвука на параметры процесса прессования макаронного теста, обосновано и предложено рациональное значение амплитуды при ультразвуковом прессовании макаронных изделий. Опытным путём выявлено, что на стадии прессования макаронного теста с применением ультразвука при амплитуде 20 + 5 мкм и угле отклонения ультразвукового излучателя 0,3 рад происходит увеличение производительности макаронного пресса на 24-26 %.

5. Экспериментально исследовано влияние амплитуды ультразвука на показатели качества макаронных изделий и установлено рациональное значение амплитуды - 20+ 5 мкм, при которой происходит улучшение поверхности макаронных изделий, повышение предела прочности на 2023%, что приводит к уменьшению лома и крошки изделий при транспортировке, и снижение их гигроскопичности на 30-32%, что замедляет микробиологическую порчу изделий и должно привести к увеличению срока хранения.

Список используемых условных обозначений Условные обозначения: /> - средняя сила нормального давления ультразвуковой матрицы на стенку всех прядей изделий, Н; ртах -давление ультразвука, Па; (- время прохождения прядей, с; 5 - площадь контакта матрицы со всеми прядями макаронных изделий, м2; / - частота ультразвука, Гц; 8 -величина проскальзывания матрицы по поверхности изделия (толщина матрицы), м; р - коэффициент трения; цг мощность поглощения ультразвука, затрачиваемая

на нагревание приконтактной поверхностной области прядей макаронных изделий, Вт; <72- мощность поглощения ультразвука, затрачиваемая на уплотнение поверхностного слоя перемещаемых частиц теста, Вт; Ру - общая мощность поглощения ультразвука, Вт; £д - амплитуда колебаний ультразвука на границе макаронного изделия с матрицей пресса, м; <р - малый угол отклонения ультразвукового излучателя от вертикали к поверхности пряди макаронного изделия, рад.; Fall3 - сила вязкого трения, Н; rj - коэффициент эффективной

v

вязкости теста, Па-с; - - градиент скорости колебаний частиц теста поперек

прядей изделий от вибраций, с'1; I - толщина трубки-стенки изделия, м; е -глубина проникновения ультразвука в изделие, м; Ст- удельная теплоемкость теста, Дж/(кг-К); рт - плотность теста, кг/м3; Ит -толщина макаронного изделия, м; Д7" = Т-Тя- разность температуры денатурации белков и клейстеризации крахмала теста и температуры в помещении производства, К; Дt - время обработки теста в фильере матрицы, с; /„ - интенсивность ультразвука, Вт/м ; П -производительность макаронного пресса, кг/с; А - амплитуда колебаний ультразвукового излучателя, мкм; а - предел прочности макаронных изделий, Па; стУзВ - предел прочности макаронных изделий, прессованных с ультразвуком, Па; о - предел прочности макаронных изделий, прессованных без ультразвука, Па; т -время прессования, с; Г - гигроскопичность макаронных изделий, %; р - плотность макаронных изделий, кг/м .

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации Публикации в изданиях из перечня, рекомендованного ВАК:

1.Кобыда Е.В., Верболоз Е.И., Антуфьев В.Т. Обоснование эффективности прессования макаронных изделий в поле ультразвука // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2013,- Вып. 4. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://processes.ihbt.ifnio.ru/ru/artLcle/10699/obosnovanie_effektivnosti_pressovaniy a_makaronnyh_izdeliy_v_pole_ultrazvuka.htm

2. Кобыда Е.В., Верболоз Е.И., Пальчиков А.Н., Антуфьев В.Т. Исследование разбухания макаронных прядей в процессе прессования в поле ультразвука // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2014. - Вып. 1. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://processes.ihbt.ifmo.ru/file/article/8711 .pdf

3. Кобыда Е.В., Верболоз Е.И., Вороненко Б.А., Вербицкий В.Н. Поглощение ультразвука макаронным тестом при прессовании // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2014.- Вып. 1. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://processes.ihbt.ifmo.ru/file/article/8709.pdf

4. Кобыда Е.В., Верболоз Е.И., Антуфьев В.Т. Макаронный пресс с излучателем ультразвука // Научный журнал "Хлебопродукты". - 2014,- Вып. 2. - С. 44-45.

5. Пат. на изобретение № 2530999 РФ. Макаронный пресс/ Романчиков С.А., Пахомов В.И., Антуфьев В.Т., Кобыда Е.В. - №2013119015/13; заявл. 23.04.2013; опубл. 20.10.2014. - 6 с.

16

1 5--7152

Прочие публикации:

6. Патент на полезную модель № 146630 РФ. Крепление для установки ультразвукового концентратора на матрице макаронного пресса/ Романчиков С.А., Пахомов В.И., Верболоз Е.И., Корниенко Ю.И., Антуфьев В.Т., Кобыда Е.В. и др.-№2013149873/13; заявл. 07.11.2013; опубл. 20.10.2014.- 1 с.

7. Кобыда Е.В., Верболоз Е.И. Эффективность прессования макаронных изделий с наложением ультразвука // Сборник трудов V Международной научно -практической конференции, ДонНУЭТ, Донецк. - 2013. - Вып. 5. - С. 204-206.

8. Кобыда Е.В. Ways to reduce energy and material costs when pasta pressing // Сб. тезисов докладов II конгресса молодых учёных. СПб, 2013 .- Вып. 4.- С. 57.

9. Кобыда Е.В. Пути снижения энергетических и материальных затрат при прессовании макаронных изделий // Сб. тезисов докладов II конгресса молодых учёных. СПб, 2013 .- Вып. 4,- С. 56-57.

10.Кобыда Е.В. Интенсификация процессов прессования макаронных изделий в поле ультразвука // Сб. тезисов докладов III конгресса молодых учёных. СПб, 2014,- Вып. 4.-С. 92-94.

11. Кобыда Е.В., Верболоз Е.И. Результаты экспериментальных исследований прессования макаронных изделий в поле ультразвука // Материалы II студенческого инновационного форума с международным участием. - Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2014. - С. 145-150.

Подписано в печать 3.£.03.&0/Р1 . Формат 60 * 84 1/16 Усл. псч. л. Печ. л. 1,0. Тираж $0 экз. Заказ № Университет ИТМО. 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., 49 Изд.- инф. комплекс. 191002, Сапкт-Петеобупг. ул. Ломпнпгпвя о

2015676457

2015676457