автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Создание и исследование роторно-пульсационной установки для производства жидких и пастообразных молочных продуктов

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

На правах рукописи

! Будрик Владислав Глебович

I

У

Создание и исследование роторно-пульсационной установки для производства жидких и пастообразных молочных продуктов

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

I

I

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ГНУ ВНИМИ) Российской академии сельскохозяйственных наук.

Научный руководитель - академик РАСХН,

доктор технических наук, профессор Харитонов В.Д.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Тарасов К.И.; кандидат технических наук, старший научный сотрудник Зуев Б.Г.

Ведущая организация - ООО «КОНСИТ-А» (г. Москва)

Защита диссертации состоится 28 июня 2005 года в 13 часов на заседании диссертационного Совета Д.006.021.01 при Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности им. В.М. Горбатова (ВНИИМП) Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина 26.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные печатью предприятия, просим направлять по вышеуказанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИМП.

Автореферат разослан 25 мая 2005 года.

Ученый секретарь

диссертационного Совета

кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

2М6-Ч

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

• Актуальность работы. В настоящее время существует ограниченный выбор номенклатурного оборудования для производства молочных и молокосодержащих продуктов. С другой стороны наблюдается бурный рост ассортимента выпускаемой продукции на молочной основе. В полной мере это относится к пастообразным и жидким многокомпонентным продуктам, в процессе производства которых необходимо осуществлять операции по эффективному смешиванию компонентов с направленным регулированием целого ряда показателей: температуры, вязкости, плотности, дисперсного состояния компонентов и т.п. Поэтому работы направленные на создание специализированного оборудования для этих целей являются актуальными.

Опыт развития молочной и других отраслей промышленности свидетельствуют о перспективном использовании для решения этой проблемы так называемых роторно-пульсационных аппаратов (РПА) различных модификаций. Это можно объяснить сложным комплексом воздействий на обрабатываемый продукт (механические, гидродинамические, гидроакустические). Причина возникновения этих воздействий обусловлена конструктивной особенностью рабочих органов РПА, представляющую собой череду неподвижных и вращающихся соосно установленных тел с перфорацией в виде прорезей или отверстий, в которых воздействие на поток жидкотекучей обрабатываемой среды обеспечивается путем принудительного перекрытия каналов его течения в системе вращающийся ротор и неподвижный статор.

Изучению теории создания РПА посвящены много работ отечественных и зарубежных ученых (М.А. Балабуткин, A.M. Балабышко, В.И. Биглер, Л.Г. Базадзе, Г.Ю. Будко, А.И. Зимин, В.П. Ружицкий, В.Н. Фридман, В.Ф. Юдаев, А. Ю. Просеков, Г.Е. Иванец и др.). Следует отметить, что РПА впервые в отечественной практике были разработаны во В НИМИ для процессов переработки молочно-белковых концентратов. Эти установки прошли ряд модификаций и послужили основой для создания исследователями и машиностроителями целого ряда типоразмеров аппаратов различного целевого назначения.

Однако до сих пор существует ряд негативных моментов при эксплуатации этих машин, главными из которых является то, что выпускаемые аппараты имеют ограниченные возможности по переработке высоковязких продуктов и не обеспечивают эффективного проведения ряда дополнительных технологических операций (по измельчению творога, переработке твердых жиров, дроблению твердых фракций, газонаполнению пищевых продуктов).

В связи, с этим возникла необходимость совершенствования данного типа оборудования и более глубокого изучение происходящих в нем процессов.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематики РАСХН «Исследовать и разработать современные виды технологического оборудования для предприятий молочной про» "ско-

белорусской программы «Повышение эффекта того

производства и последовательное сохранение сельскохозяйственной продукции».

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось создание и исследование роторно-пульсационной установки (РПУ) для производства жидких и пастообразных молочных продуктов.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

- создать экспериментальный стенд для проведения исследований;

- исследовать и установить математическую зависимость напорной и энергетической характеристик РПУ;

- определить рациональные параметры энерговложения привода установки;

- оценить диспергирующую способность созданной РПУ, с учетом оптимальных технических параметров;

- исследовать влияние температуры, времени обработки и геометрии роторного устройства на степень взбитости и кинетическую стойкость газожидкостной системы;

- разработать параметрическую и на ее базе, обобщенную математическую модели процесса газонаполнения;

- определить оптимальные технические параметры для производства взбитых молочных продуктов, как в периодическом, так и в непрерывном режиме;

- провести технологические полупроизводственные испытания по существующим и разрабатываемым технологическим регламентам на молочные и молокосодержащие продукты;

- провести анализ возможности использования результатов НИР в других отраслях промышленности;

- дать рекомендации по созданию промышленных образцов РПУ;

- внедрить промышленные образцы на предприятиях молочной и др. отраслях;

- провести промышленную апробацию новых видов молочных продуктов.

Научная новизна. Вскрыт вклад различных составляющих в распределение потребляемой энергии при работе роторно-пульсационной установки. Предложен способ дня определения эффективности работы РПА на основании учета затрат энергии при преодолении сил диссипативного трения.

Установлены основные закономерности влияния геометрии роторного устройства на степень взбитости продукта.

Найдены зависимости, свидетельствующие о тесной взаимосвязи продолжительности времени газонаполнения и зазором между боковыми поверхностями . зубьев. В результате обработки экспериментальных данных раз^йбо^аЙа'^^й^ЛриЧёйкая и на ее базе обобщенная математическая модель процесса гМу^Ь^йёкия в Аппарате роторно-пульсационного типа.

1 -«,»«• «I»

1 ......... - -

Показана возможность нового, ранее не апробированного применения РПА при переработке продуктов различной плотности и вязкости.

Практическая значимость диссертационной работы.

Полученный в ходе исследований материал расширяет область практического применения роторно-пульсационных аппаратов, позволяет определить оптимальные технические параметры для процессов диспергирования, газонаполнения.

Результаты НИР использованы при разработке технической документации на промышленное серийное оборудование типа ГУРТ-300, ГУРТ-300/160, ГУРТ-300/500 и линии КМБП-1500.

Новизна выполненной работы подтверждена Патентом РФ на изобретение №215996 «Установка для получения жидкотекучих многокомпонентных смесей».

Результаты НИР использованы при разработке нормативной документации на пасту творожную с пищевыми волокнами ТУ 9222-12900419785-03 и на продукты творожные взбитые «творожки» ТУ 9222-34700419785-04.

Постановлением президиума РАСХН от 22.01.2004г. автор этой работы награжден дипломом за лучшую завершенную научную разработку года «Исследовать и разработать современные виды технологического оборудования для предприятий молочной промышленности».

Реализация работы в промышленности. Изготовлены, испытаны и находятся в эксплуатации на различных предприятиях две установки ГУРТ-300, одна из которых эксплуатируется в линии КМБП-1500, а также девять установок ГУРТ-300/160. На данных установках в настоящее время выпускаются майонезы, творожные кремы, творожные десерты, пасты творожные термизированные с фруктами, взбитые творожки, плавленые сыры, сгущенное вареное молоко с сахаром, джемы и пасты шоколадные соевые.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- новая конструкция роторно-пульсационной установки;

- зависимости напорных и энергетических характеристик полученных на основании экспериментальных исследований;

- методика расчета распределения энергии при работе установки;

- результаты экспериментальной проверки эффективности диспергирования РПУ;

- параметрическая и обобщенная математическая модели процесса газонаполнения;

- зависимости, свидетельствующие о тесной взаимосвязи продолжительности времени газонаполнения и зазора между боковыми поверхностями зубьев, а также их влияние на степень взбитости продукта;

- оптимальные технические параметры газонаполнения и диспергирования при работе на РПУ;

- результаты использования РПУ в технологии получения молочных и молокосодержащих продуктов.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы были обсуждены: на II международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество.», Новосибирск, СибНИПТИП, 2002г.; на международной научно-практической конференции, посвященной 1012 института «Проблемы и перспективы совершенствования производства пищевых продуктов с высокими потребительскими свойствами на основе улучшения качества животноводческого сырья.», Волгоград, ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, 2002г.; на международной научно-практической конференции «Молочная индустрия 2004», Москва, 2004г; на региональных конференциях «Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла.» 2004.; на научно-практической конференции «Оборудование для молочной промышленности» Москва, ПТУ ВНИМИ, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ. Получен один патент на изобретение.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, содержащего ИЗ источников и приложений. Основное содержание работы на 160 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 60 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и необходимость проведения исследований по выбранной теме.

В первой главе «Анализ состояния проблемы, цель и задачи исследований» проведен аналитический обзор публикаций, проанализированы особенности существующих устройств для измельчения, диспергирования и гомогенизации пищевых продуктов Отмечены основные аспекты совершенствования подобных устройств. Изложены сведения об использовании РПА в различных отраслях промышленности. Рассмотрено существующее серийное оборудование для получения взбитых продуктов.

На основании сведений приведенных в главе их анализа и обобщения, определено направление исследований, необходимых для достижений цели настоящей работы. Показана возможность использования РПА для проведения процессов измельчения, эмульгирования, гомогенизации, термической обработки и газонаполнения. Сформулированы основные направления при создании таких аппаратов. Определена цель работы и задачи исследований.

Во второй главе «Методика проведения работ и методы исследований» изложена методология и организация проведения экспериментов. Схема проведения исследований представлена на рис. 1.

Анализ литературы. Выбор цели и задач исследования 1 -

Разработка экспериментального образца

т

Проведение экспериментальных исследований

Определение Оценка Исследование процесса

технических диспергирующей газонаполнения

характеристик способности установки

< 1

♦ * * * в» 1 ♦ ♦

с л X

а

ю « и 5 с, о

н в о я

о.

о

X

о

я

>Я о

я X Я о. ю н и £ О

в 8-•е-

п

т

«

и я

э 5

о о 5. о £ я

С о Л о к о

2 и

п

схх ххххх XXXI

ж

о

* я

в я

§ Й

и м

•е- х

•е- р « %

£ §

и 8

й>

Я

5

X

н

о ее

о я

X X

л и

Ч X

и В

ь °

8 С

И л

а х

о о

о 2

о.

с

и

и я

2 н

о»« л § а

§ § 5 8.8 8

о ш X ь

ч °

ЕХ1 ГТЗ

X

я в

я н

О."

н

о

о . я

о в

^ л

Р X

§ ш

в в

I"

о 2 о, ®

1

1±±л

12 3 1 3 4 5 6 1||3||4||5 31|5 7 3 6 8 5 б||9 10 5||6 9 11 1Ш9 10

тУ У У У У У У УУУУ УУУ УУУ УУУ-г-1 УУУ-Н УУУЧ-

X

Определение рациональных технических и технологических параметров

1 -

Технологические испытания на продуктах

X

X

Молочных и молокосодержащих

X

X

X

12

т:

I

Немолочного происхождения

т~-

13

ш

X

14

=п

Создание промышленных образцов

т

Внедрение

Условные обозначения:

6 - время, с;

7 - стойкость эмульсии, %;

8 - эффективность гомогенизации, %;

9 - плотность, кг/м3;

10 - кинетическая стойкость;

1 - зазор, мм;

2 - давление, МПа;

3 - расход, м'/с;

4 - мощность, кВт;

5 - температура, "С;

11 - дисперсность газожидкостной смеси, мм;

12 - органолептические показатели;

13 - физико-химические показатели;

14 - микробиологические показатели.

Рис. 1. Схема проведения исследований.

Объектами исследований в диссертационной работе являлись:

- диспергирующее оборудование для производства жидких и пастообразных молочных продуктов;

основные компоненты, молочные и молокосодержащие продукты;

- продукты немолочного происхождения;

свойства компонентов и их взаимосвязь с параметрами процесса диспергирования;

- регрессионные модели, описывающие напорные и энергетические характеристики в зависимости от конструктивных и режимных параметров РПА;

- математическая модель процесса газонаполнения.

В качестве модельных сред при выполнении экспериментальной части работы были использованы пищевые компоненты, входящие в состав творожных десертов и муссов: вода, цельное молоко, сухое обезжиренное молоко, творог, масло, крахмал, желатин, сахарный песок, стабилизаторы и др. добавки.

Для проведения стендовых и промышленных испытаний использовалась разработанная, изготовленная и смонтированная при непосредственном участии автора экспериментальная роторно-пульсационная установка (рис. 2). При создании стендовой установки были заложены следующие решения:

- для осуществления обработки высоковязких пастообразных продуктов, роторное устройство выполнено с вертикальным валом, где входной патрубок расположен над ротором.

- для предварительного измельчения, перемешивания и нагнетания продукта в роторное устройство на валу ротора расположены дополнительные насадки;

- для исследования влияния геометрии роторного устройства на протекающие процессы зубья ротора и статора выполнены трапециевидной формы и роторное устройство снабжено узлом для изменения зазора между боковыми поверхностями зубьев;

- для проведения процесса газонаполнения роторное устройство снабжено системой впрыска газа;

- для возможности проведения принудительного нагрева и охлаждения продукта чаша установки выполнена с теплообменной рубашкой;

- для исследования интенсивности воздействия роторного устройства на продукт выходной патрубок сообщен с полостью чаши, что допускает проводить работу на установке в трех режимах: в режиме «миксера», когда патрубок выхода закрывается и продукт циркулирует внутри емкости, перемешиваясь и измельчаясь на режущих насадках и частично в ротор-статоре. В режиме «диспергатора», когда подключается патрубок рециркуляции и продукт подвергается многократной обработке в ротор-статоре. Третий режим - «на проход», когда продукт подвергается обработке в ротор-статоре и сразу увлекается в разгрузочный патрубок

а б

Рис. 2. Схема объекта испытаний.

а - роторно-пульсационная установка. 1 - накопительная емкость с рубашкой, 2 -устройство роторного типа; 3 - привод; 4 - линия рециркуляции; 5 - манометр; 6 -трехходовой кран; 7 - патрубок выгрузки готовой продукции; 8 - термопреобразователь; 9 -штуцер для газонаполнения.

б - разрез роторного устройства установки. 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - входной патрубок; 4 - емкость с рубашкой; 5 - штуцер для аэрации продукта; 6 - вал двигателя; 7 -двигатель; 8 - уплотнение вала; 9 - ротор, 10 - наружные лопасти; 11 - внутренние лопасти; 12 - ножи; 13 - статор; 14 - колосник; 15 - устройство для регулирования зазора.

Новизна предложенных технических решений подтверждена патентом РФ.

Принципиальная схема работы установки заключается в следующем. Исходные компоненты загружаются в накопительную емкость, где при необходимости подвергаются термической обработке и поступают из чаши на вращающиеся наклонные ножи, где происходит первая стадия их измельчения и перемешивания. Затем обрабатываемый продукт подвергается многофакторному воздействию со стороны элементов конструкции в прорезных зубчатых венцах вращающегося ротора и неподвижного статора. При этом в периодически обрываемом потоке возникают явления турбулентных пульсаций и жидкостной кавитации. Обработанный продукт под напором выходит из разгрузочного патрубка и далее с помощью трехходового молочного крана и линии рециркуляции полностью или частично направляется в накопительную емкость, откуда вновь поступает в роторное устройство для повторной обработки. При необходимости газонаполнения продукта, возможен ввод сжатых газов в обрабатываемый продукт, через соответствующий штуцер, расположенный в зоне вращения ножей.

Для проведения сравнительного анализа при выработках модельных систем и продуктов, использовали роторно-пульсационный аппарат ЗРПА-1.5.

В процессе исследований по общепринятым методикам определяли следующие физико-химические показатели: материальные расходы потоков продукта и охлаждающей воды, напор, плотность, температуру - по ГОСТ 3622, величину рН - по ГОСТ 26781, массовую долю влаги - по ГОСТ 23327, массовую долю жира - по ГОСТ 5867, кислотность - по ГОСТ 3624.

Помимо общепринятых методик исследований, использовали также ряд специальных методик, приведенных ниже.

Исследования устойчивости полученных водно-жировых эмульсий проводили по методике ВНИИ жиров, которая заключается в определении кинетической стойкости эмульсии.

Показатель эффективности гомогенизации определяли по методике основанной на центрифугировании молока и измерении содержания жира в специальной пробирке.

Степень взбитости газожидкостных продуктов определяли из соотношения:

W =

Ро-Рг

Р<

-100, »/о,

О)

где: р0 и р? соответственно - плотность смеси до и после газонаполнения, кг/м

Подача азота осуществлялась в пневмоколлектор установки согласно схеме показанной на рис.3.

5 4 3 2

Рис. 3. Схема осуществления процесса газонаполнения с применением баллонного газа и пневмоколлектора.

1 - баллон с азотом; 2, 6 - запорный вентиль; 3,5- манометр; 4 - регулировочный вентиль; 7 - дроссельное кольцо; 8 - пневмоколлектор.

Регулировку расхода азота при газонаполнении проводили путем создания в системе впрыска необходимого давления в зависимости от диаметра отверстия в дроссельном кольце.

Регулировку зазора между боковыми поверхностями зубьев проводили путем изменения расстояния между фланцами роторного устройства установки.

Исследование энергопотребления привода установки проводили с помощью специального измерительного комплекта «К-50».

Полученные экспериментальные данные обрабатывали с использованием метода регрессионного анализа. Обработку массивов экспериментальных данных проводили на ЭВМ при помощи прикладных сервисных программ.

В третьей главе «Результаты экспериментальных исследований» изложены и проанализированы полученные результаты работы.

Исследование технических характеристик РПУ. Первая серия экспериментов на модельных системах (воде) была посвящена исследованию гидродинамических особенностей прохождения жидкостей через систему ротор-статор. Зазор между боковыми поверхностями ротора и статора (межцилиндровый зазор) устанавливался в четырех основных положениях: минимальном (0,05мм), двум промежуточным (0,21мм, 0,94мм) и максимально возможном положении (1,81мм) исходя из конструкции роторного устройства установки.

На основании полученных данных по напорно-расходной характеристике подобраны аппроксимирующие функции (рис. 4). Исходя из точности аппроксимации, изменение напора от расхода в рамках исследуемого участка можно описать полиномиальными уравнениями второй степени: При ё=сопв1, Н(0)=а02+Ь0+с (2)

где, (3 - зазор между боковыми поверхностями зубьев ротора и статора, мм; Н - напор создаваемый роторно-пульсационным устройством, м; С! - подача роторно-пульсационного устройства (расход), м3/ч.

Дня практического применения зависимости (2) рассчитаны коэффициенты уравнений а, Ь, с в зависимости от зазора (1 в натуральном выражении.

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,00

Расход, /н

■ д= 0,05мм ♦<}= 0,21мм Ад=0,94мм*д= 1,81мм Рис. 4. Напорно-расходная характеристика.

Из графика Н=А((3) видно, что расход продукта через систему ротор-статор непосредственно связан с величиной зазора между боковыми поверхностями ротора и статора, а именно с перераспределением объемов межцилиндровых и радиальных потоков через проточки в роторе-статоре. Нелинейную зависимость изменения напора от расхода можно объяснить тем, что наличие зубчатых венцов статора является дополнительной преградой при создании насосного эффекта вращающимся ротором.

Для более качественного понятия роли зазора между боковыми рабочими поверхностями ротора и статора построено семейство аппроксимирующих функций описывающих изменение напора в зависимости от площади проходного сечения, при различных значениях подачи роторного устройства.

В поисках наиболее эффективных режимов работы созданной РПУ был исследован характер энерговложения привода установки в процессе обработки жидкотекучих сред.

В общем случае в РПА энергия привода расходуется на создание напора, преодоление механических, объемных и гидравлических потерь, а также на преодоление различных сопротивлений в рассматриваемой системе ротор-статор. К числу этих сопротивлений относятся потери напора на трение, возврат потоков, местные сопротивления, гидравлические удары, кавитацию и пульсацию потока и дробление твердых частиц (при их наличии). Характер распределения потребляемой приводом мощности (14) можно поделить на следующие виды: гидравлическая мощность (Ыг), т.е. мощность, сообщаемая жидкости в роторе; диссипируемая мощность (Ыд), т.е. затраты мощности на трение жидкости в межцилиндровых зазорах и дисковое трение в зазоре между ротором и корпусом; мощность, затрачиваемая на деформацию и измельчение твердых частиц, находящихся в обрабатываемом продукте (Ыи); мощность затрачиваемая на трение в подшипниках, в уплотнениях вала (механические потери) (Ым); потери мощности затрачиваемой на объемные перемещения жидкости (N0), связанные с ее возвратом через ротор-статор к входному патрубку, обусловленные тем, что давление на выходе из ротора больше чем на входе; потери мощности связанные с утечками жидкости через уплотнение

(Му):

Ы= Ыг+^+Н„+Ым+Н0+Ну, Вт, (3)

При работе на установке из теплового баланса можно определить количество энергии, расходуемое на нагрев обрабатываемого продукта (Ыэ). Количественный показатель (находится экспериментально) характеризует энерговложение привода в процесс нагрева продукта в результате перераспределения затрат мощностей на измельчение (>}и), диссипативное трение (1^д) и механические потери (1ЧМ), что, за вычетом потерь, напрямую характеризует механическое воздействие на обрабатываемый продукт.

При работе с модельными жидкостями (вода) экспериментально были определены данные (рис. 5), на основании которых исследуемую картину изменения потребляемой мощности в зависимости от установленного

межцилиндрового зазора путем аппроксимации можно математически описать полиномиальными уравнениями второго порядка:

при сНсога^ N(0)= <гС>2+/гО+с, (4)

где, А - зазор между боковыми поверхностями зубьев ротора и статора, мм; N -потребляемая мощность, кВт; <3 - подача роторно-пульсационного устройства (расход), м3/ч

|Й<1=0,05мм »<1-0,21мм А(И),94мм Х<1-1,81мм1

Рис. 5. Диаграмма зависимости энергопотребления привода от расхода при разных межцилиндровых зазорах.

Для создания общей картины перераспределения затрат мощности привода в зависимости от межцилиндрового зазора и расхода на основании экспериментальных и расчетных данных на рис. 6 показаны гистограммы распределения энерговложения привода созданной установки. Гидравлическую мощность определяли расчетным образом, диссипируемую мощность определяли на основании теплового баланса, предварительно измерив темп нагрева продукта и установки. Затраты энергии на механические потери были одинаковы для всех замеров. Потери мощности на объемные перемещения определялись путем вычитания из потребляемой мощности приводом установки всех потребителей энергии. Остальные источники потребления энергии при работе установки на воде можно приравнять к нулю.

Как видно из рисунков 5 и 6 потребление мощности приводом установки связано не только с расходом, но и с зазором между боковыми поверхностями ротора и статора. На гистограмме наглядно показано уменьшение влияния сил диссипативного трения при увеличении зазора. При минимальной величине межцилиндрового зазора затраты мощности на преодоление этих сил имеют преобладающий характер (86+89 % от потребляемой мощности) и картина их влияния при увеличении расхода меняется незначительно, только затраты мощности на объемные перемещения внутри роторного устройства плавно

переходят в гидравлическую мощность. При максимальном зазоре увеличиваются затраты мощности на объемные потери, при уменьшении расхода эти затраты достигают 20% от потребляемой мощности, причем этот рост происходит за счет снижения диссипативного трения. В свою очередь гидравлическая мощность достигает своего максимума (40% от потребляемой мощности) при полном расходе.

12 00

101.«« В2 82 43,64 0,87

Гасюа, м'/ч В

щ - мощность затрачиваемая на механическое трение

■ - мощность затрачиваемая на объемные перемещения

■ - диссипируемая мощность Ш - гидравлическая мощность

Рис. 6. Энерговложение привода РПУ в зависимости от расхода при разных межцилиндровых зазорах <1 (а - <1=0,05 мм, б - 6=0,94 мм, в - (1=1,81 мм).

Для поиска оптимальных режимов работы РПА с точки зрения максимального вложения энергии в процесс диспергирования смеси, целесообразно определить его коэффициент полезного действия. Критерий эффективности работы РПА как центробежного насоса определяется из отношения гидравлической мощности к потребляемой. Однако этот показатель нельзя считать определяющим, т.к. он лишь отмечает косвенные способности этого аппарата, связанные с производительностью.

Наиболее показательным критерием эффективности работы РПА целесообразно принять отношение мощности затрачиваемой на механическое измельчение и преодоление сил диссипативного трения к потребляемой мощности. Этот показатель условно обозначим как коэффициент эффективности энерговложения (г)э) потребляемой энергии привода. Коэффициент эффективности энерговложения привода созданной РПУ имеет максимальное значение (г|э=83%) при зазоре между боковыми поверхностями зубьев менее 0,1мм. При работе на больших зазорах коэффициент эффективности может уменьшиться почти в два раза до 43%. При необходимости работы на зазорах <!>0,1мм для достижения большей эффективности диспергирования на основании анализа полученных данных целесообразно уменьшать подачу продукта роторным устройством установки.

На основании полученных зависимостей можно рекомендовать эффективный режим диспергирования (до 83%), который наблюдается при минимальном зазоре вне зависимости от расходных характеристик установки.

Оценка диспергирующей способности установки. Для оценки эмульгирующей способности роторного устройства созданной установки проведены тестовые испытания по получению водно-жировых эмульсий, где в качестве определяющего параметра взята кинетическая стойкость эмульсий. В качестве влияющих на конечный результат факторов были определены массовая доля жира, массовая доля белка и температура обработки. Расстояние между боковыми поверхностями зубьев ротора и статора составляло 0,5 мм (т],=74%). В ходе проведения исследований кинетическая стойкость всех полученных эмульсий соответствовала 100%.

С целью определения качества диспергирования были проделаны сравнительные испытания РПУ с 3 РПА-1.5. Качество работы аппаратов оценивали по критерию «эффективность гомогенизации» для цельного нативного молока. Задача исследований состояла в совмещении в одном аппарате процессов гомогенизации и пастеризации. Поэтому молоко нагревалось до температуры 75°С в течении 35 минут за счет сил диссипативного трения, и проводился отбор проб на эффективность гомогенизации. Данные по схожим исследованиям на ЗРПА-1.5 взяты из литературных источников.

В таблице 1 представлены результаты анализов показателей эффективности гомогенизации для каждого аппарата в зависимости от продолжительности обработки.

Таблица 1.

Тип аппарата Эффективность гомогенизации, % от продолжительности обработки, мин

2 4 6 8 10 15 20 35

РПУ - - 21,2 - - - 28,4 30,1

ЗРПА-1.5 12,8 11,5 10,3 10,3 10,3 9,6 9,1 -

Исследование процесса газонаполнения на модельных системах.

С целью успешного решения задачи оптимизации процесса газонаполнения, на основании выполненного информационного анализа и исследований по влиянию продолжительности газонаполнения, интенсивности механического воздействия на степень взбитости и дисперсность системы предложена его обобщенная параметрическая модель (рис.7).

Основные свойства жидкой и газовой фаз

Плотность газа, доля сухих веществ в жидкости, массовая доля жира в жидкости, поверхностное натяжение жидкости, плотность жидкости, температура жидкости

Параметры работы РПУ

частота вращения ротора, зазор между боковыми поверхностями зубьев ротора и статора, коэффициент эффективности, расход газа, расход

жидкости, время газонапоянения

Выходные

параметры

Степень взбитости

ЕГТГТ.гТ'НГ Дисперсность

он -лев-,*/-, *" ■¿гу-ж-л.'» * газовой фазы

зззглдач^й.г ¿с «язжгя*.*е;1! (¡».Я-"- „Л У%Г ъ.4 ■^•"«'М Однородность

ЩШтг^. Устойчивость

----------------.....

,_!■*• г 1

Рис 7. Обобщенная параметрическая модель процесса газонаполнения.

Установлено, что в аппаратах роторно-пульсационного типа изменение зазора между боковыми поверхностями зубьев и продолжительности механического воздействия оказывает значительное влияние на структурные свойства продукта (в нашем случае степень взбитости). Базируясь на этих соображениях, для описания влияния геометрии роторного устройства и продолжительности газонаполнения на степень взбитости системы требовалось экспериментальным путем найти интерполяционную формулу:

XV = у(а, х) = а0±с0 + {а,±с,) X, + (а2±с2) Х2 + + (,я,2±сМ Х2- (а22±с22)Х2г <э>

где, у (или W - взбитость, %) - отклик (выходная величина), а - вычисляемые коэффициенты, с - среднеквадратичные отклонения искомых коэффициентов.

При постановке эксперимента, выбор числа и условий проведения опытов, обеспечивающих получение наилучшего результата исследования, для построения регрессионной модели был выбран полный факторный план типа 22

Локальная область планирования полного факторного эксперимента (ПФЭ) 22 (факторное пространство) определялась с учетом возможного с технической точки зрения, изменения зазора между зубьями ротора и статора и временных параметров газонаполнения систем, при которых не происходит значительного повышения температуры модельной смеси за счет влияния сил диссипативного сопротивления. После перевода количественных характеристик параметров в кодированную форму с учетом добавления звездных точек и определения центра плана был получен центральный композиционный план для квадратичных моделей типа 22. Диапазон варьирования факторов представлен в таблице 2.

В качестве объекта исследования была подобрана модельная система с заданным соотношением компонентов. Расход газовой фазы подбирался равным в объемном соотношении с расходом жидкости при рециркуляции, исходя из возможности достижения 100% взбитости при однократном прохождении газожидкостной смеси через ротор-статор. Частота вращения ротора не поддавалась варьированию.

Таблица 2.

Уровни варьирования факторов. __

Факторы Кодовое обозначение Хг -1.414 (звездны е точки) Х,-1 (нижний уровень) Х^О (основной уровень) Х^+1 (верхний уровень) хг +1.414 (звездны е точки)

зазор между боковыми поверхностями зубьев <1, мм X, 0,1 0,35 0,95 1,55 1,8

время газонаполнения, т, с х2 6 49 153 257 300

Результаты экспериментов согласно приведенной матрицы планирования представлены в таблице 3.

Кроме этого, каждый образец взбитой системы, полученный в результате выработок, был оценен на кинетическую стойкость системы. Пробы выдерживали при комнатной температуре в течение суток. Результаты оценивались через 1,2, 3,4 и 24 ч. Расслоение системы не наблюдалось.

Таблица 3.

План и результаты эксперимента для ПФЭ 22.

№ опыта Матрица плана XfX2 X,2 Х22 W

х„ х, х2

1. 1 +1 -1 -1 +1 +1 59.0

2. 1 +1 +1 +1 +1 +1 97.4

3. 1 -1 +1 -1 +1 +1 73.4

4. 1 -1 -1 +1 +1 +1 70.9

5. 1 0 0 0 0 0 90.7

6. 1 0 0 0 0 0 90.4

7. 1 0 0 0 0 0 91.0

8. 1 -1.414 0 0 2 0 69.6

9. 1 +1.414 0 0 2 0 66.0

10. 1 0 -1.414 0 0 2 61.1

11. 1 0 +1.414 0 0 2 99.3

Для проверки адекватности полученной модели были рассчитаны среднеквадратичные отклонения коэффициентов уравнения.

Окончательное уравнение регрессии (5) отображающие зависимость взбитости продукта (W) от зазора между боковыми поверхностями зубьев (Х() и временем газонаполнения (Х2) после перевода в нормированный вид выглядит следующим образом:

W = (90.7±0.33) + (0.88±0.125)X, +(11.87±0.125)Х2 + (8.97±0.25)Х,Х2~ (6)

- (11.16±0.18) X,2- (4.96±0.18)Х22

Общий вид поверхности описанной уравнением (6), представлен на рис.8.

Для удобства интерпретации полученной поверхности (рис. 8) был построен график линий равного отклика, т.е. линий, соответствующих одному и тому же значению степени взбитости газожидкостной смеси (рис. 9).

На рис. 9 видно, что в исследуемой локальной зоне факторного пространства степень взбитости продукта превышает необходимый уровень, рекомендованный для молочных взбитых продуктов, плотность которых должна быть не выше 850 кг/м3 (W>25%). Поэтому газонаполнение можно проводить за один проход без рециркуляции. Эксперименты так же показали, что максимальная степень взбитости на данной установке достигается при зазоре d=1.3±0.1 мм и времени газонаполнения т = 5мин±20с.

Таким образом, в результате математического моделирования и обработки результатов, исследовано влияние геометрии роторного устройства на степень взбитости модельной системы. Это с достаточной точностью позволяет прогнозировать результаты газонаполнения при выработке взбитых продуктов.

Рис.

К

я я

4>

а ч е в «в в о

и я

о>

а

и

Т.\ А

X

8. Поверхность отклика

Зазор, мм

Рис. 9 Линии равного отклика, соответствующие газожидкостным смесям с равной степенью взбитости.

Проведение опытных выработок пищевых продуктов. Дальнейшее проведение исследований на экспериментальном образце РПУ несло технологический характер, и было направлено на освоение возможного спектра производства молочных и молокосодержащих продуктов. При проведении опытных выработок оценивались затраты мощности, влияния конструктивных элементов, тепловыделения, режимы обработки и производительность установки в зависимости от типа продукта. Всего было проведено более 50 технологических выработок продуктов различной вязкости и плотности. В ходе которых показаны возможности приготовления: майонезов, творожных кремов, десертов и паст, взбитых творожных продуктов, шоколадных муссов, сгущенного молока с сахаром и ЗЦМ.

Изучен вопрос измельчения творога до однородного состояния, растворения сухого молока. Опытные выработки показали высокие «

потенциальные возможности разработанной установки для производства широкого спектра пищевых продуктов.

Одним из важных критериев оценивающих возможность использования созданной установки при переработке различных молочных продуктов, является потребление мощности привода ротора и перемешивающих насадок. Поскольку пищевые продукты являются неньютоновскими жидкостями, и их реология изменяется в зависимости от степени механического воздействия и температуры, то при замере мощности, основное внимание было уделено важному для практики критерию, а именно потенциально максимальному потреблению энергии в ходе выработок различных продуктов (рис. 10).

потребляемая мощность, кВт Рис. 10. Диаграмма потребления мощности в зависимости от типа перерабатываемого продукта.

При испытаниях на немолочных продуктах, показана возможность использования установки в других отраслях промышленности, таких как мясная, птицеперерабатывающая, кондитерская, масложировая, парфюмерно-косметическая, фармацевтическая, спиртовая, химическая, лакокрасочная и строительная.

Четвертая глава «Внедрение, промышленная реализация результатов научно-исследовательской деятельности» посвящена результатам проведенной НИР.

По результатам проведенной исследовательской работы, на базе экспериментального стенда были разработаны две модификации роторно-пульсационной установки, которые названы гидродинамическими установками роторного типа ГУРТ-300 и ГУРТ-300/160, и показаны на рисунке 11.

Основным отличием установки ГУРТ-300/160 является возможность переработки высоковязких труднотекучих продуктов за счет наличия дополнительного перемешивающего элемента в чаше установки, а также возможности проведения технологических операций под вакуумом или при избыточном давлении.

а б

Рис. 11. Гидродинамическая установка роторного типа: а - ГУРТ-300, б - ГУРТ-300/160.

Несмотря на возможность проведения полного технологического цикла обработки продукта в одной установке, с целью автоматизации дозирования и подачи компонентов в установку, могут быть скомплектованы технологические линии, включающие дополнительное оборудование. Так примером может служить изготовленный и испытанный комплект оборудования для

производства молочно-белковых продуктов с жирами растительного происхождения производительностью 1500 кг/смену.

Поскольку работа на созданной установке подразумевается в периодическом режиме, то для повышения производительности установки в ходе НИР были изучены и даны рекомендации по проведению некоторых технологических операций в непрерывном режиме, за счет дополнения роторного устройства установки вспомогательным оборудованием. К таким операциям относится непрерывное измельчение творога, газонаполнение продукта, а также растворение сухого молока в потоке.

В процессе проведения научно-исследовательских работ с •

использованием созданного оборудования были изучены особенности реализации ряда технологий, в частности паст творожных с пищевыми волокнами и продуктов творожных взбитых «творожки». Данные технологии полностью ориентированы на производство продуктов в установках типа ГУРТ. '

Разработанные технологии и оборудование обеспечивают высокую микробиологическую чистоту продукта, что в сочетании с асептической фасовкой существенно увеличивает сроки его годности.

На сегодняшний день предприятиям молочной отрасли реализовано одиннадцать установок типа ГУРТ, на которых производятся майонезы, творожные крема, десерты и пасты, плавленые сыры, шоколадные пасты, джемы, вареное сгущенное молоко и биологически активные добавки к пище.

Экономический эффект от внедрения результатов исследований в ведущей организации ООО «Консит-А» составил 1.2 млн. рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Создана новая конструкция РПА многоцелевого назначения, с вертикальным исполнением оси вращения ротора позволяющая перерабатывать высоковязкие и высоконаполненные продукты, эффективно проводить процессы диспергирования и газонаполнения. Техническая новизна защищена патентом РФ. '

2. Проведены исследования гидродинамики прохождения жидкостей через систему ротор-статор, на основании которых определены факторы оказывающие воздействие на напорную и энергетическую характеристики установки. Найдены аппроксимирующие функции, описывающие математические зависимости изменения характеристик, получены уравнения и их коэффициенты в натуральном выражении для практического применения.

3. В результате теоретических и экспериментальных исследований энергопотребления привода РПУ при прохождении жидкостей через многоканальную систему ротор-статор предложен метод, позволяющий определить эффективность энерговложения на основе оценки диссипативных потерь в межцилиндровом зазоре. Предложенный метод

дает возможность оценивать эффективность работы РПА и обеспечивать оперативный поиск оптимальных режимов работы РПА.

4. Показано, что при малых расходах за счет образования внутреннего рецикла потоков в системе ротор-статор эффективность работы созданной РПУ достигает своего максимального значения вне зависимости от межцилиндрового зазора. В свою очередь работа РПУ на минимальном зазоре между боковыми поверхностями зубьев обеспечивает эффективную переработку продуктов вне зависимости от создаваемого расхода.

5. Разработанная установка позволяет получать кинетически стойкие и ' термостабильные эмульсионные продукты, причем по критерию

«эффективность гомогенизации» она превосходит в 2-5-2,5 раза широко распространенный роторно-пульсационный аппарат ЗРПА-1,5. , 6. Применительно к производству взбитых молочных или

молокосодержащих продуктов разработана, экспериментально проверена параметрическая и на ее базе обобщенная математическая модель процесса газонаполнения, на основании которой получен центральный композиционный план для квадратичных моделей типа ПФЭ 22.

7. Получено уравнение регрессии и его коэффициенты в натуральном выражении, определяющее зависимость степени взбитости от продолжительности газонаполнения и зазора между боковыми поверхностями зубьев ротора и статора в исследуемой локальной области факторного пространства. Определены рациональные режимы для получения продуктов с максимальной степенью взбитости (межцилиндровый зазор с! =1.3±0.1 мм и время газонаполнения т = 5мин±20сек).

8. Показана и экспериментально подтверждена возможность переработки и { получения на созданной РПУ продуктов с различными физико-

химическими свойствами в широком диапазоне вязкости.

9. Полученные результаты работы использованы при разработке технической документации на промышленное серийное оборудование типа ГУРТ-300, ГУРТ-300/160, ГУРТ-300/500 и линии КМБП-1500, нормативной документации на пасту творожную с пищевыми волокнами и взбитые творожные продукты. На отечественных предприятиях внедрено одиннадцать гидродинамических установок роторного типа ГУРТ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Будрик ВТ., Петрова С.П., Харитонов В.Д. Аппаратурно-технологические аспекты создания тонкодисперсных газожидкостных систем // Молочная промышленность. 2002. №11., с.43-45.

2. Будрик В.Г., Новиков Г.С. Гидродинамическая установка роторного типа ГУРТ-300 // Пища. Экология. Качество. Материалы II международной научно-практической конференции / РАСХН, Сиб. Отд-ние, СибНИПТИП, 2002г., с.377-379.

3. Будрик В.Г., Петрова С.П. К вопросу получения тонкодисперстных взбитых систем // Пища. Экология. Качество. Материалы II международной научно-практической конференции / РАСХН, Сиб. Отд-ние, СибНИПТИП. - Новосибирск, 2002г., с.379-381.

4. Будрик В.Г. Новое поколение диспергирующих устройств // Проблемы и перспективы совершенствования производства пищевых продуктов с высокими потребительскими свойствами на основе улучшения качества животноводческого сырья. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 10® института / ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН. - Волгоград, 2002г., с.25-28.

5. Будрик В.Г. Разработка новой модификации установки роторного типа для обработки высоковязких продуктов // Биологические процессы переработки сельскохозяйственного сырья Доклады 6-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова.- М.:ВНИИМП, 2002,,с.225-228.

6. Будрик В.Г. Многоцелевая гидродинамическая установка роторного типа для молочных производств // Информационный бюллетень, М.: РСПМО, 2002. №5, с.23-28.

7. Будрик В.Г., Будрик Г.В., Бродский Ю.А. Новое поколение диспергирующих устройств // Пищевая промышленность. 2003. №1., с.28-30.

8. Будрик В.Г. Влияние геометрии роторного устройства на взбитость системы // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. №4, с.53-55

9. Будрик В.Г., Бродский Ю.А. Новый аппарат для высококачественной обработки пастообразных продуктов // Молочное дело. Киев. 2003. №6., с.8-9.

10. Бродский Ю.А., Будрик В.Г. Некоторые аспекты создания нового технологического оборудования для предприятий молочной отрасли // Материалы научно-практической конференции «Молочная индустрия 2004» / Международная промышленная академия, 2-7 февраля 2004г. -М.: Пищепромиздат, 2004., с.223-229.

11. Бродский Ю.А., Будрик В.Г. Новое оборудование для молочной промышленности // Переработка молока. 2004. №2, с.18-19.

12. Бродский ЮА., Будрик Г.В., Будрик В.Г. Современные виды технологического оборудования для предприятий молочной промышленности // Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла Сборник материалов региональных конференций. М.., НОУ «ОНТЦМП», 2004.,с.163-166.

13. Будрик В.Г. Опыт изготовления различных продуктов на гидродинамической установке роторного типа ГУРТ-300 // Оборудование для молочной промышленности. Сборник материалов научно-практической конференции. М.:, НОУ «ОНТЦ МП», 2004., с.95-100.

14 Остроумова Т.Л., Бродский ЮА., Будрик В Г., Агаркова ЕЮ, Иванцова ЕЛ. Технология и аппаратурное оформление производства взбитых продуктов // Переработка молока. 2004. №9, с.22-23.

15. Будрик В.Г., Бродский Ю.А. Современные тенденции создания многоцелевого эмульгирующего оборудования // Масла и жиры. 2004. №12, с.2-3.

16. Будрик В.Г., Харитонов ВД Исследование энергетической характеристики РПА // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сборник научных трудов).М.; ГНУ ВНИМИ, 2004 С.33-43.

17. Харитонов В.Д., Будрик В.Г. Гидродинамическая установка роторного типа для пищевой промышленности // Пищевое оборудование в России. 2005. №2, с.16-18.

18. Патент РФ №215996. БИ №1, 2003. Установка для получения жидкотекучих многокомпонентных смесей. Авторы: Будрик В.Г., Новиков Г.С., Харитонов В.Д.

I

i

4

»

Формат 60x84/16. Объем 1,5 п.л.

Заказ № 177. Тираж 115 экз.

115598, Москва, ул. Ягодная, 12 Типография Россельхозакадемии

»

1

Р1 12 7 7

РНБ Русский фонд

2006-4 ~923Г

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Устройства для измельчения, диспергирования и гомогенизации пищевых продуктов.

1.2 Конструкции роторно-пульсационных аппаратов.

1.3 Опыт применения РПА в различных отраслях промышленности.

1.4 Обзор применяемого аппаратурного оформления для газонаполнения пищевых продуктов.

1.5 Цели и задачи исследований.

2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Организация экспериментальных работ.

2.2 Объект исследований.

2.3 Приборы и методы исследований.

2.4 Методика планирования эксперимента и математическая обработка результатов исследований.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Определение технических характеристик при обработке жидкостей.

3.2 Изучение процессов диспергирования и гомогенизации жидких и пастообразных продуктов.

3.3 Проведение опытных выработок взбитых модельных систем.

3.4 Результаты технологических испытаний молочных и молокосодержащих продуктов.

3.5 Экспериментальные выработки продуктов различной плотности и вязкости немолочного происхождения.

3.6 Обзор потребления мощности при обработке молочных продуктов.

4 ВНЕДРЕНИЕ, ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

4.1 Разработка промышленных образцов гидродинамических установок роторного типа.

4.2 Рекомендации комплектации роторного устройства установки ГУРТ в непрерывном производстве.

4.3 Результаты отработки новых технологий на созданных образцах оборудования.

В настоящее время существует ограниченный выбор отечественного номенклатурного оборудования для производства молочных и молокосодержащих продуктов. С другой стороны наблюдается бурный рост ассортимента выпускаемой продукции на молочной основе. В полной мере это относится к пастообразным и жидким многокомпонентным продуктам, в процессе производства которых необходимо осуществлять операции по эффективному смешиванию компонентов с направленным регулированием целого ряда показателей: температуры, вязкости, плотности, дисперсного состояния компонентов и т.п. Поэтому работы направленные на создание специализированного оборудования для этих целей являются актуальными.

Разработка новых и совершенствование традиционных технологий в молочной промышленности направлено на повышение качества и безопасности продуктов, придание им улучшенных и новых потребительских свойств, снижение энергоемкости их получения. Немаловажными факторами является так же и то, что в сферу переработки молочной отрасли все шире вовлекаются нетрадиционные источники сырья, усиливается необходимость решения проблем по глубине, комплексности и экологичности переработки дисперсных продуктов.

К основным показателям качества дисперсных продуктов сложного состава относятся: дисперсность, однородность, устойчивость (стабильность) и консистентность (структурно-механические свойства) [94]. Устойчивость и консистентность во многом определяется как физико-химическими свойствами компонентов, так и их способом обработки [99]. Повышение однородности, т.е. равномерности распределения дисперсной фазы в сплошной среде, требует применение более эффективных методов диспергирования и гомогенизации [103].

Приготовление высокодисперсных продуктов является достаточно сложной научно-технической задачей и требует для своего решения разработки соответствующей эффективной технологии и аппаратурного оформления. Недостаточная эффективность используемого в настоящее время оборудования, сказывается как на его качестве, так и на длительности производственного цикла, [22]. Таким образом, возникла необходимость создания аппаратов, обеспечивающих осуществления процессов для получения высококачественной продукции с заданными структурно-механическими свойствами.

Необходимые для диспергирования компонентов условия, могут быть получены при больших скоростях сдвига. С учетом того, что в пищевой промышленности перерабатываются среды с широким диапазоном вязкости, необходимо разрабатывать оборудование с возможностью соответствующего варьирования скоростей сдвига. Таким условиям наиболее полно отвечают роторно-пульсационные аппараты (РПА), обеспечивающие интенсификацию процесса перемешивания за счет использования активных гидродинамических режимов, в широком диапазоне частотных колебаний, сочетающихся с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы (диспергирование, деформация, резание) [22, 23, 27].

Работы отечественных и зарубежных ученых (М.А. Балабуткин, A.M. Балабышко, В.И. Биглер, Л.Г. Базадзе, Г.Ю. Будко, А.И. Зимин, В.П. Ружицкий, В.Н. Фридман, В.Ф. Юдаев, А. Ю. Просеков, Г.Е. Иванец и др.) в области теории создания роторно-пульсационных аппаратов свидетельствуют о перспективности их использования в целом ряде различных направлений. Это можно объяснить сложным комплексом воздействий на обрабатываемый продукт (механические, гидродинамические, гидроакустические). Причина возникновения этих воздействий обусловлена конструктивной особенностью рабочих органов РПА, представляющую собой череду неподвижных и вращающихся соосно установленных тел с перфорацией в виде прорезей или отверстий, в которых воздействие на поток жидкотекучей обрабатываемой среды обеспечивается путем принудительного перекрытия каналов его течения в системе вращающийся ротор и неподвижный статор. Прорези на роторе и статоре, создавая транзитный радиальный поток, непрерывно ориентируют элементы среды перпендикулярно направлению сдвигового воздействия. Прорези дробят потоки на малые объемы, способствуя увеличению поверхности раздела и равномерному распределению. Кроме того, материал попадает в узкий кольцевой зазор между боковыми поверхностями ротора и статора, в нем возникают большие скорости сдвига, что позволяет достичь высокой интенсивности деформационного воздействия [33].

Следует отметить, что РПА впервые в отечественной практике были разработаны во ВНИМИ [56], на них были реализованы различные процессы, в том числе производства казеината натрия в гелевой форме, сухих сывороточно-белковых кормовых продуктов типа Бкалакт, концентратов соевого белка и целого ряда эмульсионных пастообразных продуктов. Эти установки прошли ряд модификаций и послужили основой для создания исследователями и машиностроителями целого ряда типоразмеров аппаратов различного целевого назначения.

На пищевых перерабатывающих предприятиях РПА хорошо зарекомендовали себя в различных технологических операциях как эффективные малообъемные смесители или эмульсоры. Их в меньшей степени используют при гомогенизации различных видов продуктов, дополняя, а иногда и заменяя в производственных линиях энерго- и металлоемкие гомогенизаторы клапанного типа, а также при проведении процесса пастеризации и стерилизации молока на пониженных температурных режимах. Кроме этого, на сегодняшний день являются актуальными направления получения на РПА молочных продуктов с взбитой структурой, заменителей цельного молока, кремов, майонезов и т.п.

Промышленное применение рассмотренных аппаратов предусматривает наличие резервуара, который через линию рециркуляции сообщен с РПА. Емкость должна быть снабжена мешалкой и теплообменной рубашкой. В этом случае РПА обеспечивает диспергирование и гомогенизацию смеси за счет циркуляции по замкнутому циклу, а в резервуаре продукт подвергается требуемой тепловой обработке. В настоящее время пищевыми предприятиями используется свыше 50 различных технологий с применением указанного оборудования.

Однако до сих пор существует ряд негативных моментов при эксплуатации этих машин, главными из которых является то, что выпускаемые аппараты имеют ограниченные возможности по переработке высоковязких продуктов и не обеспечивают эффективного проведения ряда дополнительных технологических операций (по измельчению творога, переработке твердых жиров, дроблению твердых фракций, газонаполнению пищевых продуктов). Кроме этого при их промышленной эксплуатации в молочной, пищевой и других отраслях промышленности требуется создание технологических линий или компоновка их дополнительным оборудованием, например емкостью с мешалкой и тепловой рубашкой, насосом, эжектором и дополнительным трубопроводом для циркуляции жидкой смеси.

В связи, с этим возникла необходимость совершенствования данного типа оборудования и более глубокого изучение происходящих в нем процессов.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематики РАСХН «Исследовать и разработать современные виды технологического оборудования для предприятий молочной промышленности» и российско-белорусской программы «Повышение эффективности агропромышленного производства и последовательное сохранение сельскохозяйственной продукции».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Создана новая конструкция РПА многоцелевого назначения, с вертикальным исполнением оси вращения ротора, позволяющая перерабатывать высоковязкие и высоконаполненные продукты, эффективно проводить процессы диспергирования и газонаполнения. Техническая новизна защищена патентом РФ.

2. Проведены исследования гидродинамики прохождения жидкостей через систему ротор-статор, на основании которых определены факторы, оказывающие воздействие на напорную и энергетическую характеристики установки. Найдены аппроксимирующие функции, описывающие математические зависимости изменения характеристик, получены уравнения и их коэффициенты в натуральном выражении для практического применения.

3. В результате теоретических и экспериментальных исследований энергопотребления привода РПУ при прохождении жидкостей через многоканальную систему ротор-статор предложен метод, позволяющий определить эффективность энерговложения на основе оценки диссипативных потерь в межцилиндровом зазоре. Предложенный метод дает возможность оценивать эффективность работы РПА и обеспечивать оперативный поиск оптимальных режимов работы РПА.

4. Показано, что при малых расходах за счет образования внутреннего рецикла потоков в системе ротор-статор эффективность работы созданной РПУ достигает своего максимального значения вне зависимости от межцилиндрового зазора. В свою очередь работа РПУ на минимальном зазоре между боковыми поверхностями зубьев обеспечивает эффективную переработку продуктов вне зависимости от создаваемого расхода.

5. Разработанная установка позволяет получать кинетически стойкие и термостабильные эмульсионные продукты, причем по критерию «эффективность гомогенизации» она превосходит в 2-г2,5 раза широко распространенный роторно-пульсационный аппарат ЗРПА-1,5.

6. Применительно к производству взбитых молочных или молокосодержащих продуктов разработана, экспериментально проверена параметрическая и на ее базе обобщенная математическая модель процесса газонаполнения, на основании которой получен центральный л композиционный план для квадратичных моделей типа ПФЭ 2 .

7. Получено уравнение регрессии и его коэффициенты в натуральном выражении, определяющее зависимость степени взбитости от продолжительности газонаполнения и зазора между боковыми поверхностями зубьев ротора и статора в исследуемой локальной области факторного пространства. Определены рациональные режимы для получения продуктов с максимальной степенью взбитости (межцилиндровый зазор d =1.3±0.1 мм и время газонаполнения т = 5мин±20сек).

8. Показана и экспериментально подтверждена возможность переработки и получения на созданной РПУ продуктов с различными физико-химическими свойствами в широком диапазоне вязкости.

9. Полученные результаты работы использованы при разработке технической документации на промышленное серийное оборудование типа ГУРТ-300, ГУРТ-300/160, ГУРТ-300/500 и линии КМБП-1500, нормативной документации на пасту творожную с пищевыми волокнами и взбитые творожные продукты. На отечественных предприятиях внедрено одиннадцать гидродинамических установок роторного типа ГУРТ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

Jm - момент инерции массы диска относительно оси вращения, кг-м2;

М - масса диска ротора, кг;

U - стойкость эмульсии, %; h - количество отделившийся фазы, см3; т - масса, кг;

V- объем, м3; р - плотность, кг/м3; р0 и рг соответственно - плотность продукта до и после газонаполнения, кг/м3;

W - степень взбитости газожидкостных продуктов, %;

Vr- расход газа, м3/с; do - диаметр пропускного отверстия, м;

Рг- давление газа, Па; t - температура, К. d, dtj - зазор между боковыми поверхностями статора и ротора (межцилиндровый зазор), мм;

Ъ - расстояние между фланцами крышки и корпуса роторного устройства; мм; а - половина угла конусности, град;

S - выборочное стандартное отклонение; х,- - значение измерения, полученное в /-ой повторности; tf,a - значение критерия Стьюдента;

N - кол-во экспериментов, число строк матрицы X;

В - вектор-столбец коэффициентов уравнения;

Х- матрица кодированных значений независимых переменных;

X* - транспортированная матрица X;

Y - вектор-столбец результатов эксперимента; е - матрица погрешностей;

R - достоверность аппроксимации; к - число строк матрицы; yi - значение отклика, полученного в i- ом опыте; М - матрица, поправка на смещение; т, Ту - время, с, Q - подача (расход), м3/с; Н - напор, м; т]г - коэффициент полезного действия насоса; zH и Zb - высотные координаты рассматриваемых сечений после роторного устройства и до него, м; рн и рв - абсолютное давление жидкости в рассматриваемых сечениях после роторного устройства и до него, Па;

Vh и Vb - скорость потока в рассматриваемых сечениях после роторного устройства и до него, м/с,

D - диаметр выходного патрубка, м; Nr- гидравлическая мощность, Вт;

-диссипируемая мощность, Вт; Ул - окружная скорость жидкости, м/с; г - текущий радиус, м;

Ro - радиус боковой поверхности статора, м; Ri - радиус боковой поверхности ротора, м; ш - константа, учитывающая отклонение реальной жидкости от ньютоновской; п - частота вращения ротора, с"1 (об/мин); f- коэффициент трения для турбулентного режима, %; jj. - кинематическая вязкость продукта, м/с;

NH - мощность, затрачиваемая на деформацию и измельчение твердых частиц содержащихся в обрабатываемом продукте, кВт; стр - разрушающее напряжение или предел прочности, Па; Е - модуль Юнга, Па;

NM - мощность, затрачиваемая на трение в подшипниках, в уплотнениях вала (механические потери), Вт; N0 - мощность, затрачиваемая на объемные потери жидкости, Вт; Ny - потери мощности, связанные с утечками жидкости через уплотнение, Вт; N3 -энергопотребление привода, Вт; тпи тм - соответственно, масса продукта и элементов конструкции, кг; Сп и См - теплоемкость продукта и металла, кДж/кг-К; % - коэффициент эффективности энерговложения потребляемой энергии привода, %; а, Ь, с- вычисляемые коэффициенты;

С, - среднеквадратичные отклонения искомых коэффициентов; а - коэффициент теплоотдачи от элементов конструкции к охлаждающей л жидкости, Вт/м -К.

1. Андреева А. А. и др. Цельномолочная промышленность. Современные способы и устройства для гомогенизации молока и молочных продуктов. ЦНИИТЭИмясмолпром, 1982,30с.

2. Алексеев В.А. и др. Технология получения карамельной массы в роторных аппаратах // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004.№10. С.20-22.

3. Альбрехт С.Н. Разработка многоцелевого газожидкостного аппарата для интенсификации стадий перемешивания в производствах молочных комбинированных продуктов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Кемерово, 1999.

4. Артемова Е.Н. Температурный фактор в пенообразовании и эмульгировании систем сапонинов и овощных соков // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001.№11. С.30-35

5. А.С. СССР 1183162. Диспергатор. кл. В01 А7/16, 1983.

6. А.С. СССР 1252322. Пенообразователь.

7. А.С. СССР 127999, В01 F7/28.

8. А.С. СССР 488504. Роторно-пульсационный аппарат. М.М. Балабудкин и др.-1975, Бил.39.

9. А.С. СССР 511093, В01 F 5/12.

10. А.С. СССР 554846, А011 11/16.

11. А.С. СССР 579998, А011 11/16.

12. А.С. СССР 581911, А011 11/16.

13. А.С. СССР 599773, А011 11/16.

14. А.С. СССР 631188. Центробежный РПА. Иванец В.Н. и др. 1978, бюл. 41.

15. А.С. СССР 646957, АО 11 11/16.

16. А.С. СССР 675638, АО 11 11/16.

17. А.С. СССР 725691. Роторно-пульсационный аппарат.

18. А.С. СССР 933472. Устройство для получения технической пены.

19. А.С. СССР 940825. Центробежный РПА. Иванец В.Н. и др. 1982, бюл. 25

20. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. JL, изд-во Ленингр. Ун-та, 1974, 176.

21. Базадзе Л.Г., Зимин А.И., Юдаев В.Ф. Воздействие кавитации на процесс разделения водоспиртовых смесей. Журнал прикладной химии, 1989, №5, С.1166-1168.

22. Балабуткин М.А. РПА в химико-фармацевтической промышленности. М.: Медицина, 1983.

23. Балабышко A.M., Зимин А.И., Ружицкий В.П. Гидромеханической диспергирование. М.: Наука, 1998, 331с.

24. Балабышко A.M. Прогресивные методы и оборудование для получения высококачественных СОЖ // Машиностроительное производство. М., ВНИИТЭМР, 1989

25. Балабышко A.M. Уменьшение радиального зазора в роторных аппаратах с модуляцией потока: Информ. Листок №90-46/Тульский ЦНТИ, 1990г.

26. Балабышко A.M., Юдаев В. Ф. Роторные аппараты с модуляцией потока и их применение в промышленности // -М.: Недра, 1992. е.-176.

27. Богданов В.В. и др. Эффективные малообъемные смесители.-Л.: Химия, 1989.

28. Брагинский JJ.H., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах: Физические основы и инженерные методы расчета.-Л.: Химия, 1984, 336с.

29. Бурьянов А.Ф. Технология и оборудование для производства пеногипса // Строительство. 2003. №2. С-6.

30. Бурыкин А.И. и др. О безотходном растворении сухого молока. . // Сборник научных трудов «Научное обеспечение молочной промышленности» (Ретроспектива. Иследования. Перспективы.). ГУ ВНИМИ. М. 1999. - 272 с.

31. Волчков И. и др. Применение коллоидной мельницы в производстве молочных продуктов // Молочная промышленность, 1974г , №6, С-23-25.

32. Выложенная заявка Франции №2287848, В01 F 5/06.

33. Выложенная заявка ФРГ,№2046326, В01 F 5/06.

34. Выложенная заявка ФРГ, №2633288, В01 F 5/08.

35. Гомогенизаторы серии П8- ГМ / Пищевая промышленность, №12, 1999.

36. Горностайская Н.А., Холодова Т.А. Эмульгирующие свойства казеината натрия. Труды ВНИМИ, М., 1975. Вып. 38, С. 63-69.

37. Грановский В.Я. Новый гомогенизатор // Молочная промышленность №5, 1988. С.27-28.

38. Дьяченко П.Ф. и др. Технология молока и молочных продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1974, 448с.

39. Цыганова Т.Б. и др. Применение арбузного пектина при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. //Материал V междудародного симпозиума. «Экология человека: пищевые технологии и продукты на пороге XXI века».- Пятигорск: 1997. с. 266.

40. Иванец В.Н., Иванец Г.Е., Ратников С.А. Производство дисперсных комбинированых продуктов питания // Пищевая промышленность. 2000. №11. С.62-63.

41. Иванец Г.Е. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении сухих, увлажненных и жидких продуктов. Автореф. докт.техн. наук. Москва, 2001.

42. Иванец В.Н., Сафонова Е.А., Афанасьева М.М. Моделирование процесса работы смесительных агрегатов роторно-пульсационного типа на основе корреляционных функций // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, №2-3. С.73-75.

43. Инструкция по техническому контролю на предприятиях молочной промышленности. Минмясомолпром СССР, ЦНИИТЭИ, М-1997; стр75.

44. Карцов П.В., Савельев А.А. Тенденции развития рынка творога и творожных изделий // Молочная промышленность. 2004.№З.С.54-55.

45. Киселев М.В. Аэраторы и новые продукты // Переработка молока. 2004.№7. С-16-17.

46. Колмакова Н. Аэрированые молочные продукты: ингредиенты на основе каррагинанов // Пищевая промышленность. 2003. №11. С. 57-58.

47. Костров С.А. Применение волновой технологии для улучшения СОЖ // Вестник машиностроения, 1988. №6, с. 56-58.

48. Кэмпбэлл И.Дж., Пелан Б.М.С. Влияние стабильной эмульсии на свойства мороженого //Молочная промышленность. 1999.№9.С.30-32.

49. Лабунский А. И приготовит, и перекачает // Техномир, 2003, №4, С.50-51.

50. Липатов Н.Н., Тарасов К.И., Филатов Ю.И. и др. Производство восстановленных и рекомбинированых молочных продуктов. М.: ЦНИИТЭИмясмолпром (обзорная информация Молочная промышленость), 1981.-50 с.

51. Липатов Н.Н., Харитонов В.Д. Сухое молоко. — М.: Легкая и пищевая промышленость, 1981.

52. Михалкина Г.С. Исследование и разработка технологии продуктов на основе молочной сыворотки с модифицироваными пектиновыми веществами аморанта // Диссертация на соискание уч. ст. к.т.н. М., 1999. С 128.

53. Михалкина Г.С. Роторно-импульсные аппараты для производства эмульсионных продуктов // Пищевая промышленность. 2000.№4. С.62-63.

54. Михалкина Г.С., Смоленцев А.В. Экстрагирование пектиновых веществ амаранта в суперкавитирующем аппарате роторно-пульсационного типа // Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. №6.

55. Наговицын А. А. Надежные партнеры залог успеха // Молочная промышленность. 2004.№З.С.51.

56. Нелина В.В. и др. Оптимизация получения пектинопродуктов из дикорастущих яблок. // Материалы 1й конференции Северо-Кавказкого региона. «Современные достижения биотехнологии».-Ставрополь. 1995.С.19.

57. Новиков Б.А., Пименов А.Ю., Черников В.В. Виброкавитационные технологии приготовления высокостабильных топливных композиций // С-П., Инновации. 1997.№1. С-34-36.

58. Оленев Ю.А. Структурные элементы смесей мороженого // Молочная промышленность. 2003.№З.С.53-54.

59. Остроумов Л.А., Григорьева Р.З., Просеков А.Ю. Изучение пенообразующей способности сухого обезжиренного молока при использовании в сбивных продуктах // Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. №5. С.20-23.

60. Остроумов JI.A., Царегородцева С.Р., Просеков А.Ю., Растительное сырье во взбитых кисломолочных десертах // Молочная промышленность. 2000.№12. С.35-36.

61. Остроумов Л.А., Просеков А.Ю., Жданов В.А. Влияние лактозы, активной и титрируемой кислотности на пенообразующие свойства молока // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001.№2. С.33-35.

62. Остроумов Л. А., Просеков А.Ю., Жданов В. А. Пенообразование в молоке и молочных продуктах // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000.№10. С.20-23.

63. Остроумов Л.А., Просеков А.Ю., Малин А.А. О совместном использовании белково-углеводного сырья и яичного порошка в производстве молочных напитков со взбитой структурой // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002.№1. С.36-38.

64. Остроумов Л.А., Уманский М.С., Просеков А.Ю. Взбитые десертные продукты на основе восстановленного молока // Молочная промышленность. 2003. №3. С49-50

65. Остроумова Т.Л. и др. Закономерности взаимосвязи пенообразующей способности модифицированных белков молока и структуры субстрата // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сборник научных трудов).М.; ГНУ ВНИМИ, 2004. С.221-227.

66. Павлова В.В. Молочные и молокосодержащие пастообразные продукты с заданными химическим составом и реологическими характеристиками // -М., 2002.-130с.

67. Патент RU №2001669 С1, кл. 5 В 01 F 7/16, 1993 / Кавитационный взбиватель.

68. Патент RU №2081692 С1, кл. 6 В 01F 7/28, 1997 / Виброкавитационный смеситель.

69. Патент RU №2090253 С1, кл. 6 В OIF 7/00, 1997. / Способ обработки жидкотекучих сред и роторно-пульсационный аппарат для его осуществления.

70. Патент RU №2174865 С1, кл. 7 В 01F 7/28, 2001 / Роторный смеситель-диспергатор.

71. Патент US, №4141655, В 01 F 5/12.

72. Патент US, №4201487, В 01 F 5/06, В 01 F 7/16, 1980

73. Патент US, №5968575, А 23 L 3/00, В 01 F 7/00. Method for injecting a product into a fluid, and an apparatus for carrying out the method

74. Патент Франции 2079304, Ф011 11/00.

75. Петрова С.П. Современный подход к созданию современных функциональных пищевых добавок // Молоко. Молочные продукты и продукты со смешанным сырьевым составом: Сборник докладов 5 международной конференции. Москва, 2002.

76. Плотников ИВ., Альбрехт С.Н., Иванец Г.Е. Гидродинамика межцилиндрового потока роторно-пульсационного аппарата // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000.№1. С.50-52.

77. Попова Н. Плавленые сыры: особености технологии и выбора оборудования // Оборудование: рынок, предложения, цены. 2003. №6. С42-46

78. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М. Госэнергоиздат, 1953г.-384с., ил.

79. Продукты молочные и молокосодержащие. Термины и определения. ГОСТ Р 51917-2002. ГОСТСТАНДАРТ России. М. 16с.

80. Просеков А.Ю., Брагинский В.К, Косенкова М.М. Биотехнологическая подготовка молока к взбиванию // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001.№11. С.35-36.

81. Просеков А.Ю. Влияние различных технологических факторов на пенообразующую способность молока // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000.№11. С.49-51.

82. Просеков А.Ю., Ильина А.А., Новиков Р.С. Использование пенообразных систем на основе цельного молока в производстве молочных десертов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001.№11. С.21-22.

83. Просеков А.Ю., Ильина А.А., Просекова О.Е. Многофакторная модель пенообразования молока//Молочная промышленность. 2002. №7. С.53-54.

84. Просеков А.Ю. Концептуальные аспекты пенообразования в молочных системах // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. №2. С.49-51.

85. Просеков А.Ю. Пенообразования молока по сезонам года // Молочная промышленность. 2000.№9.С.37.

86. Просеков А.Ю., Подлегаева Т.В., Новиков Р.С. Пенообразующая способность восстановленного цельного молока // Известия вузов. Пищевая технология. 2001. №5-6. С.39-40.

87. Просеков А.Ю. Принципы проектирования пенообразных масс с заданными составом и свойствами //Молочная промышленность. 2001. №11. С.41.

88. Просеков А.Ю. Устойчивость пенообразных масс (обзор) // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001.№7. С.40-45

89. Романов А.С. и др. Стойкие эмульсии для молочных жиросодержащих продуктов // Молочная промышленность. 2001. №11. С32.

90. Рузинов Л.П., Слободчикова Р.И. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. -М.:/ Химия, (серия "Химическя кибернетика"). 1980. 280с.

91. Рогов И.А., Горбатов А.В., Свинцов В.Я. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов // -М.:Агропромиздат, 1990.

92. Русских В.М. и др. Установка для пастообразных молочных продуктов. Ж-л Молочная промышленность, №2, 2002г, С-58-59.

93. Сафонова Е.А. Разработка и исследование роторно-пульсационного аппарата при получении жидких комбинированых продуктов питания. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Кемерово, 2003г.

94. Соколов А.Я. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых призводств. // Машиностроение. М. 1969г.

95. Спиридонов В.П., Лопаткин А.А Математическая обработка физико-химических данных. М. : МГУ, 1970. 221с.

96. Старичков А.И. Структурообразование дисперстных систем (гипотеза) // Пищевая промышленность. 2000.№11. С-38-40.

97. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками: пер. с польск./ Под ред. И.А. Щупляка.-JI.: Химия, 1975, 384с.

98. Тамим А.И., Робинсон Р.К. Йогурт и аналогичные кисломолочные продукты: научные основы и технологии. Пер. с англ., под науч. ред. Заболдаевой JI.A. СПб: Профессия, 2003.-664с.

99. Трушина С.М., Драгилев А.И. Оборудование для производства мучных кондитерских изделий. — М.: Пищевая промышленность, 1979. 248с.

100. Фомин В.М. и др. Массобоменные, перемешивающие и диспергирующие устройства роторно-пульсационного типа // Химическое и нефтяное машиностроение. 1989. №12.

101. Харитонов В.Д., Бродский Ю.А. и др. Измельчители-смесители для пищевой промышленности // Пищевая промышленность. 1998. №12.

102. Хатман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов // М.: Мир, 1977

103. Холланд Ф., Чампан Ф. Химические реакторы и смесители для жидкофазных процессов: пер. с англ./ Под ред. Ю.М. Жорова.-М.: Химия, 1974, 208с.

104. Швурев В.Ф. и др. Установка для растворения сухого молока. Ж-л Молочная промышленность, №2, 1986г, С-27-28.

105. Шиндовский Э., Щюрц О. Статистические методы управления качеством. -М.: Мир, 1976. 597с.

106. Юдаев В.Ф. и др. Истечение жидкости через отверстия ротора и статора сирены. Изв. Вузов: Машиностроение, 1973, №8, с. 71-76.

107. Inoue К., Shiota К., Ito Т. Preparation and properties of ice cream type frozen yogurt // International Journal of Dairy Technology. 1998. №5. V.44-48.

108. Mark H.G. de Bruijn Аэрированые молочные продукты // Переработка молока. 2002.№5. С-8-9

109. Przeglad Mleszarski 1975, 4,10.

110. Prumysl Portativ,1978, 29, 12, 20.