Исследование способов переработки замороженных плодов и ягод в вибрационном экстракторе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат наук Астафьева, Анна Николаевна

• Астафьева, Анна Николаевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Астафьева, Анна Николаевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Способы экстрагирования плодово-ягодного сырья

1.2 Методы интенсификации экстрагирования плодово-ягодного сырья

1 .ЗОбзор конструкций виброэкстракторов

1.4 Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Выбор объектов исследования и способа их переработки в экстракты

2.2 Описание экспериментальной установки и методики проведения исследований

2.3 Методы определения физико-химических свойств экстрактов

2.4 Оценка погрешностей измерения физико-химических свойств

2.5 Выбор критерия оптимизации

2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ

ИЗ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПЛОДОВ И ЯГОД

3.1 Разработка способа получения экстрактов

3.2 Анализ результатов исследований

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДНЫХ И ВОДНО-СПИРТОВЫХ ЭКСТРАКТОВ БРУСНИКИ И

ЧЕРНИКИ

4.1 Анализ результатов исследования физико-химических свойств

Экстрактов

4.3 Выводы по главе

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАК-

TOB ИЗ ЗАМОРОЖЕННЫХ ЯГОД В АППАРАТЕ С ВИБРАЦИОННОЙ ТАРЕЛКОЙ

5.1 Исследование кинетики

5.2 Анализ энергозатрат на работу экстрактора

5.3 Поиск оптимальных условий экстрагирования

5.4 Разработка рекомендаций по комплексному использованию сырья

5.4.1 Насыщение растворителя в виброэкстракторе

5.4.2 Экстрагирование жмыха в виброэкстракторе

5.4.3 Анализ состава твердой фазы

5.5 Выводы по главе

ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ВИБРАЦИОННОГО ЭКСТРАКТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ ИЗ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПЛОДОВ И ЯГОД

6.1 Разработка рекомендаций и методики расчета вибрационного экстрактора для переработки замороженных плодов и ягод

6.2 Принципиальная схема переработки замороженных ягод с применением виброэкстрактора

6.3 Разработка рекомендаций по практическому применению концентрированных экстрактов брусники и черники

6.4 Технико-экономическое обоснование предприятия по производству экстрактов из ягод брусники

6.5 Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование способов переработки замороженных плодов и ягод в вибрационном экстракторе»

ВВЕДЕНИЕ

В условиях информационных стрессов, экологической напряженности, обострения проблем рационального питания происходит снижение уровня здоровья населения. Необходимое условие высокого иммунитета и крепкого здоровья это обеспечение людей полноценным, сбалансированным особенно по содержанию биологически активных веществ (БАВ) питанием. При этом одним из направлений в создании продуктов повышенной пищевой ценности является производство экстрактов с использованием плодово-ягодного сырья [25, 34, 35, 49].

Сибирский регион располагает огромными природными ресурсами, среди которых важное место принадлежит местному растительному сырью, как культурному, так и дикорастущему.

В качестве пищевых добавок имеет смысл использовать те дикоросы, химический состав и фармакологические свойства которых хорошо изучены. В Западно-Сибирском регионе большие перспективы из разнообразия сырья растительного происхождения имеет арония черноплодная, брусника и черника, поскольку они по количеству содержащихся в них биологически активных веществ относятся к числу наиболее ценных растений. Так известно, что ягоды черники содержат вещества, оказывающие положительное действие на зрение, при искусственном освещении снимают усталость от работы, усиливают ночное видение. Брусничные экстракты применяют в лечебном и диетическом питании: при гастритах с пониженной кислотностью, повышенном кровяном давлении, подагре, ревматизме и простудных заболеваниях. Рябину черноплодную - свежую, в виде экстракта, сока и настоя употребляют при атеросклерозе, анацидных гастритах, гиперфункции щитовидной железы, ревматизме, аллергических заболеваниях кожи, кровотечениях всевозможного происхождения. Плоды аронии - ценное сырье для производства пищевых, фармакологических, косметических и других продуктов [28,32].

Экстракты из пищевых дикоросов можно применять в качестве основы функциональных напитков [11,25,28,34,35,49].

В силу того, что сбор плодов и ягод носит сезонный характер, важным этапом технологии является сохранение их для дальнейшей переработки. Наименее энергоемким способом консервирования и хранения плодов и ягод является замораживание. При замораживании сохранение качества достигается в результате действия низких температур на блокирование окислительно-восстановительных процессов, микробиологической активности. Этот метод консервирования позволяет в течение длительного времени сохранить до 75-80% биологически активных веществ [29, 81]. Причем с целью последующей интенсификации выделения сока предпочтительно медленное и неглубокое замораживание, сопровождающееся образованием крупных кристаллов льда, которые более эффективно разрушают стенки клеток, что в последующем повышает выход биологически активных и ароматических веществ [43].

Традиционные технологии производства экстрактов характеризуются медленным протеканием процессов экстрагирования целевых компонентов. Причем часть из них уже достигла своего естественного предела, а другие способы многоступенчаты, энергоемки, длительны по времени и, соответственно, экономически неэффективны. Поэтому с целью увеличения движущей силы процесса экстрагирования применяют различные методы проведения процесса и предварительной обработки сырья, а именно, измельчение, предварительное замораживание, ферментацию, обработку ионизирующими излучениями, обработку электрическим током и т.п. [7, 11,21, 24]. Среди многочисленных способов интенсификации процесса экстрагирования особое место занимает метод наложения на систему низкочастотных механических колебаний (НЧ МК).

Известны различные способы наложения на систему «твердое тело-жидкость» НЧ МК. Из литературных данных выявлено, что способ создания колебаний вибрирующими устройствами, расположенными в рабочем объеме аппарата является наиболее эффективным [12, 64]. Применение аппарата с вибрационной тарелкой, позволяет значительно ускорить процессы массо-

обмена, снизить себестоимость и повысить качество получаемого продукта. Виброэкстрактор легко перенастраивается на другой вид сырья и соответствующее аппаратурное оформление, с возможностью проведения большого числа операций в одной технологической единице оборудования.

Эффективность процесса экстрагирования также зависит от правильного выбора растворителя. Растворитель во многом определяет не только концентрацию получаемого экстракта и интенсивность процесса, но и его химический состав.

Широкое применение среди органических экстрагентов получили водно-спиртовые растворы в различных концентрациях, использование которых интенсифицирует процесс получения экстрактов и позволяет повысить выход целевых компонентов. Высокое качество полученных экстрактов достигается за счет того, что этанол предохраняет экстракт от забраживания и способствует сохранению вкуса и аромата [21,35].

Концентрирование экстрактов обычно осуществляется путем упаривания под вакуумом. Однако это неразрывно связано с необходимостью увеличения температуры, что пагубно сказывается на вкусовой и пищевой ценности продуктов, ухудшаются их полезные свойства. Одним из современных направлений совершенствования процесса является концентрирование экстрактов в аппарате с вибрационной тарелкой. Процесс концентрирования в этом случае отличается простотой, не требует создания вакуума, и подвода теплоносителя [21,35].

В этой связи актуальным является совершенствование способа получения экстрактов из предварительно замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой.

В данной работе рассматриваются запатентованные способы получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в поле низкочастотных механических колебаний (НЧМК) с использованием в качестве экдгра-гента воды и водно-спиртовых растворов. Процесс осуществляется в аппарате с вибрационной тарелкой, который позволяет проводить одновременно

операции размораживания, измельчения и экстрагирования (патенты РФ № 2341979, РФ №2403808).

Степень разработанности темы исследования. Значительный вклад в изучение процесса экстрагирования внесли ученые Аксельруд Г.А., Лысян-ский В.М., Гребенюк С.М., Василик И.Н., Молчанов Г.И., Плаксин Ю.М., Иванов Е.В. и др.

Цель работы - совершенствование способа получения экстрактов из замороженных плодов и ягод в аппарате с вибрационной тарелкой, его аппаратурного оформления, а также разработка технологии комплексной переработки сырья.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Разработать способ получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой.

2. Изучить физико-химические свойства водных и водно-спиртовых экстрактов ягод брусники и черники, получить расчетные уравнения для их определения;

3. Изучить влияние основных параметров на процесс получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой, определить их рациональные значения.

4. Разработать технологию комплексной переработки плодово-ягодного сырья.

5. Разработать уточненную методику расчета аппарата с вибрационной тарелкой, технологию получения экстрактов, технико-экономическое обоснование проекта производства экстрактов из замороженного ягодного сырья.

Научная новизна. На основании комплекса исследований показана целесообразность получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой с использованием водно-спиртового растворителя.

Изучено влияние температуры, содержания сухих растворимых веществ и концентрации спирта на основные физико-химические свойства водных и водно-спиртовых экстрактов брусники и черники.

Исследованы кинетика и энергозатраты на получение экстрактов из замороженных плодов аронии черноплодной, ягод брусники и черники в аппарате с вибрационной тарелкой, в условиях применения водных и водно-спиртовых растворителей.

Определены рациональные параметры процесса получения экстрактов из замороженных плодов черноплодной рябины и оптимальные режимы для замороженных ягод брусники и черники в аппарате с вибрационной тарелкой.

Теоретическая и практическая значимость. Разработан способ получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой. Новизна и полезность технического решения подтверждена патентом РФ №2403808.

Получены экспериментально-статистические зависимости для расчета плотности, вязкости и поверхностного натяжения экстрактов брусники и черники, пригодные для инженерной практики.

Разработаны вопросы комплексного использования плодово-ягодного сырья и концентрирования экстрактов.

Предложена уточненная методика расчета аппарата с вибрационной тарелкой, технологическая схема и технико-экономическое обоснование проекта получения экстрактов.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Машины и аппараты пищевых производств» ФГБОУ ВПО Кем-ТИПП при выполнении курсового и дипломного проектирования студентами, обучающимися по направлению «Пищевая инженерия».

Степень достоверности результатов. Обеспечивалась использованием современных средств и методов исследований, обоснованных теоретичен ских положений. Основные теоретические положения диссертационной работы и заключения подтверждены результатами экспериментальных иссле= дований, выполненных с использованием стандартизованных и аттестованных методик и средств измерений. При выполнении экспериментальных исследований применялись положения теории планирования эксперимента и математической обработки результатов исследований.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Способы экстрагирования плодово-ягодного сырья

Экстрагирование (от лат. ех1ха§еге - вытягиваю, извлекаю) - метод извлечения биологически активных веществ (витаминов, углеводов, белков, минеральных веществ и др.) из растительного сырья (ягод, трав, плодов, овощей и т.д.) или сырья животного происхождения при помощи жидкого растворителя (воды, масла, спирта, и т.д.), обладающего избирательной способностью [6, 7, 26 29, 38, 39].

Процесс извлечения целевых компонентов из растительного сырья является многостадийным и представляет собой сочетание целого ряда процессов (смачивание, набухание, растворение, химическое взаимодействие, адсорбция, десорбция, диффузия, диализ и др.) [6, 7, 26, 29, 32, 38, 42, 44, 56, 57].

При выборе условий экстрагирования растительного сырья необходимо учитывать влияние ряда факторов. К ним относятся [7,29,31, 32,44]:

- степень измельчения растительного сырья;

- полярность экстрагента;

- поверхностное натяжение и вязкость экстрагента;

- температура процесса экстрагирования;

- соотношение твердой и жидкой фаз, то есть системы сырье - экстра-

гент;

- физическое воздействие (создание оптимальных гидродинамических режимов);

- порозность и пористость сырья;

- время (продолжительность) экстрагирования [6, 10, 45, 60, 63, 85,

98].

Экстрагирование - древнейший метод выделения биологически активных веществ из естественных растительных источников, который остается основным методом при их получении и по сей день. Разнообразие видов экс-

трагируемых органических веществ способствовало формированию и развитию немалого многообразия методов экстрагирования, которые используют для извлечения биологических веществ или комплексов из растительного сырья [7,38,44].

Одним из таких способов является метод химической экстракции. Данным способом допустимо как выборочное извлечение индивидуальных соединений, так и извлечение комплексов биологических веществ практически с полной сохранностью их активных свойств. Причем химическое экстрагирование всевозможных видов растительного сырья предполагает применение для этой цели растворителей различного рода[38,44,63,79,91].

Так же для интенсификации процесса извлечения целевых компонентов применяют экстрагирование с помощью физических способов, которые делятся на статические и динамические.

В то же время находят применение комбинированные способы экстрагирования, которые предполагают выделение БАВ из исходного сырья при помощи сочетания различных способов.

Большое число методов и средств интенсификации является следствием разнообразных условий, сопутствующих процессу экстрагирования [6, 7, 38,44, 63,79,91].

Поэтому всякий метод, каким бы совершенным он ни казался на сегодняшний день, имеет свои преимущества и недостатки и не существует универсального способа проведения процесса экстрагирования для любого вида сырья [44,91].

1.2 Методы интенсификации экстрагирования плодово-ягодного сырья

Одним из основных процессов в технологии получения концентрированных экстрактов является экстрагирование. Оно получило широкое распространение в витаминной, эфиромасличной, сахарной и иных отраслях

промышленности не только пищевой, но и химической, фармацевтической и других[7,14, 26].

При этом движущей силой в данном массообменном процессе служит разность концентраций экстрагируемого вещества в жидкости, заполняющей поры твердого тела, и в основной массе растворителя, находящегося в контакте с поверхностью твердых частиц [7,29,38].

Агрегатное состояние системы Жидкость-твердое тепо

Газ-твердое тело

Жидкость—гаа-1вердое тепо

а *

г*

|5

5 I

И

| §

X ж

о

о. м > >-

И

щ

Микроуровень (уровень кпеток!

Агрегаты первичных частиц

Ансамбль первичны? агрегатов (ступень контакта)_

Макроуровень" (аппарат)_

V £

н

58

X к

8

а х

с

>.

3

И

I £ ||

М

И

2 *

с к « ?

5 и

с X С

5 г * 5

К а

» а

•1

И 51

I

ъ г

П а?

3

г >-

а х

с с

§5

и 1«

я * о а О и

X

§1 8 I 8 I

_ 5

X X

§§

3 5

И

В и

о 5 и »

о к

X ®

Я * ||

р * О к

Щ

5? £

&1б

с х а.

6

х а

8|

?5

х г

85

с 6

1г 5 и

Рис. 1.1 - Классификация методов интенсификации процесса экстрагирования из твердого тела

Для повышения движущей силы процесса экстрагирования используют различные методы проведения процесса и предварительной обработки растительного сырья, а в частности, термическую обработку, измельчение, предварительное замораживание, ферментацию, обработку ультразвуком, ионизирующими излучениями и механическими вибрациями, обработку электрическим током, и т.п. [6, 7, 14, 30, 31, 44, 63]. Классификация методов интенсификации процесса экстрагирования из твердого тела представлена на рисунке 1.1 [32].

В основу представленной классификации методов интенсификации

экстракционных процессов с твердой фазой (рис. 1.1) положено агрегатное состояние системы с учетом иерархии уровней, на которых осуществляется интенсификация различными методами. Решение задач интенсификации конкретных технологических объектов целесообразно осуществлять с позиций системного подхода. Действительно, приведенной выше иерархии стадий процесса диффузионного извлечения соответствует определенная иерархия уровней объекта: одиночный капилляр — индивидуальная пористая частица — коллектив частиц, омываемых жидкостью,— ступень контакта — аппарат — технологическая система. Каждому уровню объекта соответствует определенный набор режимно-технологических и аппаратурно-конструктивных методов интенсификации, соизмеримых по масштабу с масштабом уровня, который является лимитирующим для всего процесса и на котором целесообразно использовать те или иные методы интенсификации.

При выборе метода интенсификации необходимо учитывать уровень, на котором рассматривается процесс. С этих позиций можно рассматривать воздействие на процесс и других приемов интенсификации, приведенных в схеме, что позволяет не только классифицировать методы, но и при необходимости осуществлять хотя бы предварительный выбор группы перспективных методов и средств увеличения скорости процесса, если известны агрегатное состояние системы и тот уровень, где в наибольшей степени лимитируется скорость процесса переноса [32].

Повышение эффективности процесса экстрагирования возможно путем влияния на внутреннее диффузионное сопротивление, посредством изменения размера частиц. Он обусловливает пористость среды, склонность частиц формировать агрегаты, что равным образом определяет гидродинамическую обстановку процесса экстрагирования [7, 32, 44]. Чем меньше размер частиц, тем внутреннее диффузионное сопротивление ниже. Тем не менее, степень измельчения на практике ограничена гидродинамическими условиями фильтрования экстрагента через слой частиц и возрастанием затрат энергии

на измельчение [7, 44]. Следовательно, для каждого вида сырья и условий протекания процесса существует определенный минимальный размер частиц, при котором суммарное внутреннее и внешнее диффузионное сопротивление увеличивается в большей степени, чем уменьшается внутреннее. Для интенсификации процесса экстрагирования необходимо уменьшение размера частиц сопровождать улучшением условий массоотдачи от поверхности частиц к экстрагенту. В то же время не так значительно увеличение площади фаз, как обеспечение того, чтобы вся поверхность частиц участвовала в процессе. По мере снижения размера частиц увеличивается блокирование поверхности одних частиц другими, уменьшается количество свободных пор, по которым движется жидкость. При слишком тонком измельчении сырье может слеживаться, а при наличии слизистых веществ - ослизняться, а также происходит сильное набухание и возрастает гидравлическое сопротивление, вследствие чего через такие массы экстрагент проходит очень плохо и экстрагирование затрудняется [38,44].

Существует ряд других методов предварительной обработки сырья растительного происхождения [6, 14, 44, 57]: ферментативная обработка, предварительное вакуумирование, воздействие электрическим током и многие другие. Наибольшее влияние на быстроту процесса экстрагирования оказывает ферментация и обработка в СВЧ поле [26,44].

Эффективность процесса экстрагирования также зависит от правильного выбора растворителя. Экстрагент должен быть химически индифферентен к извлекаемому веществу, безвреден для живого организма, обладать селективной растворяющей способностью, высокой гидрофильной способностью, возможностью повторного использования, препятствовать развитию микрофлоры и т.д. Поэтому подбор экстрагента и условий его применения является важной задачей и для каждого вида сырья осуществляется отдельно [26, 38, 44].

На спектр и полноту извлекаемых веществ влияет полярность экстрагента, это дает возможность получать экстракты не только разной биологиче-

ской активности, но и различного типа действия, а также обеспечивает наиболее полную растворимость извлекаемых веществ [38,44].

На скорость проникновения экстрагента внутрь клетки оказывают влияние такие свойства растворителя, как вязкость и поверхностное натяжение. Экстрагент легче заполняет клеточное пространство, вытесняя воздух, что очень существенно в процессе экстрагирования, так как увеличивается площадь контакта с сырьем [38,44].

Количество растворенного вещества по закону Фика, продиффундиро-вавшего через некоторый слой экстрагента, обратно пропорционально вязкости этого экстрагента при данной температуре. Таким образом, растворы с меньшей вязкостью обладают большей диффузионной способностью [29,44].

С увеличением коэффициента поверхностного натяжения растворителя, он труднее пропитывает частицы материала, таким образом, процесс экстрагирования протекает медленнее. Поэтому наличие поверхностно-активных веществ может значительно ускорить процесс экстрагирования. Данные вещества уменьшают поверхностное натяжение на границе раздела фаз, тем самым улучшая смачиваемость клеток, увеличивая поверхность растворителя и глубину его проникновения в клетки растительного материала и ускоряя еще ряд физико-химических процессов. В некоторых случаях улучшается растворимость экстрагируемых веществ (например, эфирных масел) [7, 44].

Добавление небольшого количества поверхностно-активных веществ (порядка 0,01—0,1 %) в растворитель, в большинстве случаев, улучшает процесс экстрагирования, за счет повышения количества экстрагируемого вещества или за счет того, что полнота извлечения достигается при меньшем объеме экстрагента. Следовательно, существенно экономятся время, энергия и материалы [6, 44,63].

Для более полного извлечения разнообразных БАВ представляет интерес экстрагирование лекарственного растительного сырья системой несме-шивающихся растворителей различной полярности — двухфазной системой

экстрагентов. Важной особенностью так называемой «двухфазной экстракции», отличающей ее от других применяемых методов экстрагирования, является то, что за одну технологическую стадию из лекарственного растительного сырья извлекается комплекс липофильных и гидрофильных БАВ. В качестве липофильной фазы двухфазного экстрагента применяются дезодорированные растительные масла, жиры, вазелин и вазелиновое масло, синтетические косметические эмоленты, компоненты суппозиторных основ, а также летучие органические растворители. В качестве гидрофильной фазы -водные растворы этилового спирта, пропиленгликоля, глицерина, полиэтиле-ноксидов, диметилсульфоксида, т. е. органических жидкостей, вводимых в составы лекарственных и косметических средств [15,39].

Также интенсифицировать процесс можно, подобрав оптимальное количество растворителя. Изменение соотношения системы сырье - экстрагент позволяет повысить движущую силу процесса за счет максимально возможной разности концентраций извлекаемых веществ в сырье и растворе, а также увеличивает степень растворимости экстрагируемых веществ [6,44,79].

Скорость внутренней диффузии можно значительно повысить за счет нагрева продукта до температуры, превышающей температуру растворителя. Однако термолабильные вещества нагревать до высоких температур допустимо лишь в течение небольших отрезков времени. Следует отметить, что на процесс экстрагирования воздействие температуры не однозначно. Повышение температуры суспензии улучшает процесс диффузии за счет увеличения пропускной способности клеточных структур, подвижности ионов и т.д. Тем не менее, повышение температуры выше определенного предела может привести к денатурации белков, к деструкции извлекаемого комплекса, потерям экстрагента за счет испарения и т.д. [18,44,79].

Применение электрических разрядов способствует уменьшению вязкости высоковязких систем, на порядок повышает коэффициент диффузии, интенсифицирует процесс проникновения экстрагента внутрь сырья, в особенности растительного. Процесс сопровождается формированием и схлопыва-

нием кавитационных пузырьков на границе раздела фаз, причем в момент ехлопывания на месте пузырька может происходить электрический пробой из-за наличия электрического заряда на поверхности пузырьков. В точке ехлопывания давление может достигать тысяч мегапаскалей [32,44,63].

Метод экстрагирования с промежуточным отжимом может применяться при переработке упругого пористого сырья. Он позволяет заменить внут-ридиффузионный режим извлечения на конвективный, тем самым реализуя «эффект губки». На данный момент промежуточный отжим используется в фармацевтической и пищевой промышленности при экстрагировании растительного сырья. В непрерывно действующих аппаратах с промежуточным отжимом коэффициенты диффузии и массоотдачи эффективнее на порядок, а критерий Био - в четыре раза выше соответствующих значений в аппаратах без отжима [32,44,79].

На интенсификацию процесса также может оказывать влияние ионизирующее излучение. Структура твердых тел изменяется после предварительной обработки сырья ионизирующим излучением. Рациональный выбор вида излучения (g-квантами, ускоренными электронами и нейтронами) и дозы облучения позволяют увеличить скорости процессов растворения и экстрагирования из сырья минерального и растительного происхождения. Например, доза облучения 15-50 кГр (Грей) (1,5-5 Мрад) увеличивает скорость поглощения экстрагента растительным сырьем и коэффициенты диффузии в 3— 8 раз, сокращает время наступления равновесия в 2-8 раз, повышает выход экстрактивных веществ на 25-80 %, позволяет снизить расходные нормы сырья на 25-50 % [44, 63].

Все вышеупомянутые способы интенсификации оказывают влияние на величину внутреннего диффузионного сопротивления. Тем не менее, величина внешнего диффузионного сопротивления в ряде случаев оказывает большее влияние на скорость процесса экстрагирования [6, 7, 32, 44]. Воздействовать на его величину можно, создавая режим кипящего слоя, накладывая на систему электроимпульсные или ультразвуковые воздействия,

пульсации или низкочастотные механические колебания.

С помощью ультразвуковой обработки в жидкостях создаются кавита-ционные поля, пузырьки в которых при схлопывании формируют кратковременные ударные волны, которые диспергируют сырье, повышают проницаемость клеточных структур, обеспечивают улучшение обтекания экстрагентом клеток и т.д. [7,32,44,51,75,97].

Одним из способов интенсификации процесса экстрагирования является создание высокоактивной поверхности раздела фаз. Для образования, которой используют принцип подведения энергии извне к взаимодействующим в аппарате средам, для чего аппараты оснащают различными перемешивающими устройствами [57, 63, 66]. По литературным данным наиболее эффективным способом подвода дополнительной внешней энергии является наложение на взаимодействующие фазы низкочастотных колебаний [6, 7, 14, 16, 19, 66]. Аппараты, использующие низкочастотные колебания, характеризуются простой конструкции, малой металло- и энергоемкостью, высокой эффективностью при большой удельной производительности [7, 16]. В них подводимая внешняя энергия может равномерно, или по заранее заданному закону, распределяться по поперечному сечению и высоте аппарата, и нужным образом влиять на поле скоростей взаимодействующих фаз. Отсюда следует, что создаются предпосылки к оптимальному дроблению дисперсной фазы, к уменьшению ее полидисперсности, а также к выравниванию поперечной неравномерности и уменьшению продольного перемешивания. В месте с тем, в отличие от аппаратов с традиционным перемешивающим устройством, вибрационные экстракторы позволяют создавать режимы близкие к идеальным при отсутствии таких факторов, как наличие воронки и разбрызгивания на свободной поверхности обрабатываемой суспензии, при этом в большинстве случаев исчезает необходимость в размещении дополнительных секционирующих устройств [6,7, 80].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Астафьева, Анна Николаевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. A.C. 426671 (СССР) Экстрактор / О.И. Прокопов, Р.Х. Мухитдинов, М.З. Максименко, С.Д. Царев. - Опубл. Бюл. № 17 // Открытия. Изобретения, 1974.-№17.

2. A.C. №67687 (СССР). Реакционный аппарат / С.М. Григорьев. - Опубл. в №11/ Открытия. Изобретения, 1947. - № 11.

3. A.C. 741905 (СССР) Массообменный аппарат / П. П. Лобода, А. Л. Игна-тенков - Опубл. Бюл. № 23 // Открытия. Изобретения, 1980. - №15.

4. A.C. 67080(СССР). Пульсационный многоступенчатый экстрактор /.Р. Резанцев, Ю.М. Малецкий, Г.М. Безкровный - Опубл. Бюл. № 24 // Открытия. Изобретения, 1979. - №20.

5. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 283 с.

6. Аксельруд, Г.А. Растворение твердых веществ / Г.А. Аксельруд, А.Д. Молчанов. - М.: Химия, 1977. - 272 с.

7. Аксельруд, Г.А. Экстрагирование. Система твердое тело - жидкость / Г.А. Аксельруд, В.М. Лысянский. - Л.: Химия, 1974. - 256 с.

8. Ахназарова, С.Л. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. - М.: Высшая школа 1985. - 319 с.

9. Базиков, В. И. Вибрационные аппараты и установки в пищевой промышленности / В. И. Базиков, Ю. А. Бродский, Г. В. Будрик // Пищевая пром-сть. — 1998. —№ 6. - С. 42.

10. Белобородое, В.В. Проблемы экстрагирования в пищевой промышленности / В.В. Белобородое // Известие ВУЗов СССР. Пищевая технология. -1986.-№3.-С. 6-11.

11. Боровиков В.П. STATISTICA: Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. Изд. 2-е, стереотипное / В.П. Боровиков, И.П. Боровиков.- М.: Филинъ, 1998. - 608 с.

12. Будаева, В. В. Биологически активные комплексы из отходов растениеводства и диких растений / В. В. Будаева, Д. Й. Якимов // Ползуновский вестник. - 2007. - № 3. - С. 15-24

13. Будаева, В.В. Переработка ягод брусники и водяники / В.В.Будаева, A.A. Лобанова, Е.Ю. Егорова // Пиво и напитки. - М., 2005. - № 3. - С. 34-38.

14. Бурачевский, И.И. Современные способы получения полуфабрикатов ли-кероводочного производства / И.И. Бурачевский, К.И. Скрипник. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 136 с.

15. Вайнштейн В. А. Двухфазная экстракция в получении лекарственных и косметических средств/ В. А. Вайнштейн, И. Е. Каухова. - СПб.: Проспект Науки, 2010.- 104 с.

16. Варсанофьев, В.Д. Вибрационная техника в химической промышленности / В.Д. Варсанофьев, Э.Э. Кольман-Иванов. - М.: Химия, 1985. - 240 с.

17. Великая, Е.И. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств / Е.И. Великая, В.Ф. Суходол. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 312 с.

18. Гавриленко, И.В. Маслоэкстракционное производство / И.В. Гавриленко. — М.: Пищепромиздат, 1960. - 248 с.

19. Гончаревич, И. Ф. Вибрационная техника в пищевой промышленности / И.Ф. Гончаревич, Н.Б. Урьев. - М.: Пищевая промышленность, 1977. — 278 с.

20. ГОСТ 28562-90 Продукты переработки плодов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 12 с.

21. ГОСТ 29030 - 91 Продукты переработки плодов и овощей. Пикнометри-ческий метод определения относительной плотности и содержания растворимых сухих веществ. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 6 с.

22. ГОСТ 20450-75 Брусника свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации - Введ. 1975-01-01. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1975. - 7 с.

23. ГОСТ Р 50521-93. Черника и голубика. Руководство по хранению в холо-

\

дильных камерах. - Введ. 1994-01-01, 1993. - 4 с.

24. Гриценко, В.В. Интенсификация теплообмена в роторном распылительном испарителе: дисс.... канд. техн. наук: 05.18.04: защищена 19.12.2009 / Гриценко Вячеслав Владимирович. - Кемерово, 2009. - 121 с. - Библиогр.: С. 110-121.

25. Деканский В.Е. Аппаратурное оформление периодического виброэкстрагирования// Техника и технология пищевых производств: тезисы докладов VIII Международной научной конференции студентов и аспирантов, Могилев, 26 - 27 апреля 2012 г. / Могилев: Могилевский государственный университет продовольствия - 2012. - С. 70-74

26. Домарецкий, В.А. Производство концентратов, экстрактов и безалкогольных напитков: справочник / В.А. Домарецкий. - К.: Урожай, 1990 - 248 с.

27. Драчева Л.П. ТехноСок/ Л.П. Драчева // - Качество жизни. Профилактика. - 2005.-№3, С. 15-17.

28. Дробот В.И. Использование нетрадиционного сырья в хлебопекарной промышленности/ В.И. Дробот. - К.: Урожай, 1988. - 152 с.

29. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В 2-х кн. Кн. 2./ Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 1995. - С. 276-280.

30. Жуков H.A. Дикорастущие плодово-ягодные культуры - основа для получения биологических добавок к пище./ H.A. Жуков. - Биотехнология, экология, медицина. - Москва-Киров: ЭКСПРЕСС.- 2002, 21-23 с.

31. Журавская- Скалова, Д. В. Активные методы интенсификации экстрагирования биологического сырья / Д. В. Журавская- Скалова, О. И. Квасенков // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2009. - №12. - С. 23-24

32. Задорский В.М. Интенсификация химико-технологических процессов на основе системного подхода/ В.М. Задорский. - Киев: Техника, 1989г. — 208 с. ЗЗ.Зажигаев Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента/ Л.С. Зажигаев, A.A. Кишьян, Ю.И. Романиков. - М.: Атом-издат, 1978. - 232 с.

34. Иванов, П.П. Разработка технологии и аппаратурного оформления произ-

водства концентрированных плодово-ягодных экстрактов для молочной промышленности: дисс.... канд. техн. наук: 05.18.04 и 05.18.12: защищена 16.11.2002 / Иванов Павел Петрович. - Кемерово, 2002. - 135 с. - Библиогр.: С. 125-134.

35. Иванова, Т.Н. Лесная кладовая / Т.Н. Иванова, Л.Ф. Путинцева. - Тула: Приок. кн. изд-во, 1993. - 351 с.

36. Иванченко В.И. Перспективы хранения плодоовощного сырья методом низкотемпературного замораживания / В.И. Иванченко// Вопросы развития Крыма (научно практический дискуссионно-аналитический сборник). — Симферополь: Центр регионального развития, 1997. - Вып.8. С. 25-29

37. Изосимова И.В.Мясорастительные паштеты с добавлением выжимок из брусники и клюквы / И.В. Изосимова, Г.В.Иванова // Мясная индустрия-2005. - № 9. - С. 59-63.

38. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г.Д. Кавец-кий, Б.В. Васильев. - М.: Колос, 1999. - 551 с.

39. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. - М.: Химия, 1971. - 784 с.

40. Киселева, A.B. Биологически активные вещества лекарственных растений Южной Сибири / A.B. Киселева, Т.А. Волхонская, В.Е. Киселев. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. - 136 с.

41. Коган В.Б. Оборудование для разделения смесей под вакуумом / В.Б. Коган, М.А. Харисов. - Л.: Машиностроение, 1976. — 376 с.

42. Кодин, Г.С. Процессы и аппараты ликеро-водочного производства / Г.С. Кодин, В.А. Ямников. - М.: Высшая школа, 1994. - 174 с.

43. Короткий, И.А. Сибирская ягода. Физико-химические основы технологии низкотемпературного консервирования: монография / И.А. Короткий. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2007. -146 с.

44. Кравченко, С.Н. Производство обогащенных продуктов с использованием экстрактов и их товароведная оценка / С.Н. Кравченко, С.С. Павлов. - Кеме-

рово: Кузбассвузиздат, 2006. - 151 с.

45. Кравченко, С. Н. Влияние технологических условий на эффективность извлечения сухих растворимых веществ из плодов семейства Vacciniaceae / С. Н. Кравченко, А. М. Попов // Хранение и переработка сельхозсырья. -2009. - № 6. - С. 45-47

46. Кравченко С.Н. Антиокислительные свойства ягодных экстрактов / С.Н. Кравченко, А.Г. Кожура, A.A. Попов // Современные наукоемкие технологии. -2012.-№9-С. 54-54

47. Кривченкова, М. В. Совершенствование способов извлечения биологически активных веществ фенольной природы из растительного сырья / М. В. Кривченкова, С. Н. Бутова // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2012. - № 4. -С. 56-58

48. Круглов, Д.С. Микроэлементный состав суммарных извлечений из плодов и листьев черники обыкновенной/ Д.С. Круглов, A.B. Ильиных // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы III Всероссийской конференции. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2007. -С. 177-180

49. Куликов, В.В. Лекарственные растения Алтайского края / В.В. Куликов. -Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1975. - 208 с.

50. Кулик, Т.Н. Заготовка дикорастущих плодов и ягод / Т.Н. Кулик, Т.А. Зайцева. - Кемерово: Кемеровское книжное изд-во, 1981. - 104 с.

51. Кудряшов В.Л., Предпосылки и основы создания технологий производства ингредиентов для функциональных продуктов питания на основе системы мембранных, биотехнологических и ультразвуковых процессов / В.Л. Кудряшов // Научно-практическая конференция "Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами". - Углич: ВНИИМС, 2003. - С. 221-224.

52. Лабораторный практикум по курсу «Технология вина» / A.A. Мержаниан [и др.]. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 216 с.

53. Лекарственные растения и их применение в медицине / И.А. Винникова

[и др.]. - Изд-во Саратов, ун-та, 1962. - 203 с.

54. Лекарственные растения: справочное пособие / Н.И. Гранкевич [и др.]. -М.: Высш. шк., 1991- 398 с.

55. Лимонов, Г.Е. Вибрационная техника и технология в мясной промышленности/ Г.Е. Лимонов, О. П. Боровикова, Л. В. Смирнова. - М.: Агропром-издат, 1989.-232с.

56. Лысянский В.М. Аналитические и экспериментальные исследования экстракции растворимых веществ из ткани растительного сырья в процессах и аппаратах пищевых производств: дисс.... докт. техн. наук. - Киев, 1969. - 586 с.

57. Лысянский, В.М. Экстрагирование в пищевой промышленности / В.М. Лысянский, С.М. Гребенюк. - М.: Агропромиздат, 1987. - 188 с.

58. Манвелян, Т. Д. Арония черноплодная (ARONIYA MELANOCARPA) как биологически активная добавка в хлебопечении / Т. Д. Манвелян, Э. Е. Хачатурян // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 4. - С. 15-17

59. Мартельянов Ю.Ф. Статистические методы моделирования систем / Мар-тельянов Ю.Ф. - Тамбов: Агропромиздат, 2002. - 96 с.

60. Масанский С. Л. Влияние технологических факторов на экстрагируемость биологически активных веществ из ягод голубики садовой / С. Л. Масанский, Ю. М. Пинчукова // Пищевая промышленность: наука и технологии. 2004. -№4,45-49 с.

61. Мищенко В.Я. Моделирование процесса экстракции пектиновых веществ из растительного сырья с применением вибрационного воздействия / В.Я. Мищенко, Е.В. Мищенко // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2009. - №5 (2), 472-474 с.

62. Моисеева, Г.Ф. Наши зеленые целители / Г.Ф. Моисеева, С.Г. Макаренко. - СПб.: Лениздат, 1992. - 158 с.

63. Молчанов, Г.И. Интенсификация обработки лекарственного растительного сырья / Г.И. Молчанов. - М.: Медицина, 1981. - 206 с.

64. Мустафина, А.С. Разработка технологии плодово-ягодных экстрактов с

целью их использования в производстве молочных продуктов: дис.... канд. техн. наук: 05.18.04: защищена 23.12.1999 / Мустафина Анна Сабирдзяновна. -Кемерово, 1999. - 132 с. -Библиогр.: С. 122-132.

65. Нестерова, H.H. Натуральные растительные экстракты - компонент функциональных напитков / H.H. Нестерова // Пиво и напитки. - 2004. - № 3. -С. 25-27.

66. Олевский В.М. Вибрационные массообменные аппараты / И.Я. Городецкий, A.A. Васин, В.М. Олевский, П.А. Лупанов. - М.: Химия, 1980. - 192 с.

67. Олевский, В.М. Основные направления совершенствования экстракторов с вибронасадкой / В.М. Олевский, А.Е. Костаян, И.Я. Городецкий // Журнал прикладной химии, 1986. - № 9. - С. 2068 - 2073.

68. Павильонов, A.A. Новые плодовые и ягодные культуры / A.A. Павильонов, М.И. Рожков. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 88 с.

69. Пат. 2341979 Российская федерация, МПК 7 А23 L1/212. Способ получения экстрактов / А.Ф. Сорокопуд, М.В. Суменков; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (Ru). - № 2007116408/13; заявл. 02.05.2007; опубл. 27.12.2008, Бюл. № 36. - 4 с.

70. Пат. 2403808 Российская Федерация, МПК 7 А 23 LI/212/ Способ получения экстрактов/ А.Ф. Сорокопуд, И.Б. Плотников, А.Н. Астафьева, В.В. Сорокопуд; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (Ru). - № 2009122196/13; заявл. 09.06.2009; опубл. 20.11.2010, Бюл. № 32. - 5с.

71. Пат. 94016426 Российская федерация, МПК 7 В01 D11/02. Твердофазный виброэкстрактор с фильтрацией / A.B. Осипов, В.И. Коган, В.Г. Выгон, С.М. Цисин, С.В. Артемов, С.А. Постельников, B.C. Подсидков, Н.В. Власова; заявитель и патентообладатель A.B. Осипов, В.И. Коган, В.Г. Выгон, С.М. -№94016426/26; заявл. 05.05.1994; опубл. 27.04.1996, Бюл. № 24. - 4 с.

72. Петрова, В.П. Биохимия дикорастущих плодово - ягодных растений / В.П. Петрова. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. - 287 с.

73. Петрова, В.П. Дикорастущие плоды и ягоды / В.П. Петрова. - М.: Леей, пром-сть, 1987. - 248 с.

74. Плотников, И.Б. Совершенствование способа получения экстрактов из замороженного ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой: дис.... канд. техн. наук: 05.18.12: защищена 24.06.2011 /Плотников Игорь Борисович. - Кемерово, 2011. - 150 с. - Библиогр.: С. 122-132.

75. Получение лекарственных препаратов из растительного сырья под действием ультразвука. В 2-х т. Т. 1. / отв. ред. М. М. Брух. - Ростов н/Д, 1972. -316 с.

76. Попов, А.П. Лесные целебные растения / А.П. Попов. - М.: Экология, 1992.- 160 с.

77. Практикум по физической и коллоидной химии: учеб. пособие / С.В. Горбачева [и др.]. -М.: Высшая школа, 1979. - 256 с.

78. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для вузов / П.Г. Романков [и др.]. - Л.: Химия, 1981. -560 с.

79. Промышленная технология лекарств. В 2 т. Т. 1 / отв. ред. В.И. Чуешов. -Харьков.: НФАУ, 2002. - 560 с.

80. Промтов М.А. Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества / М.А. Промтов. - М: Издательство машиностроение-1, 2004.-93 с.

81. Рязанова, O.A. Использование местного растительного сырья в производстве обогащенных продуктов / O.A. Рязанова, О.Д. Кириличева // Пищевая промышленность, 2005. - № 6. - С. 12-15.

82. Сборник технологических инструкций по производству консервов. В 2-х т. Т. I / отв. ред. Н.М, Шорников. - М.: "Петит", 1992. - 220 с.

83. Свиридонов, Г.М. Лесной огород / Г.М. Свиридонов. - Томск: Томское кн. изд-во, 1987. - 208 с.

84. Сергеев, В.Н. Биологически активное растительное сырье в пищевой промышленности / В.Н. Сергеев, Ю.И. Кокаев // Пищевая промышленность.

- 2001.-№6.-С. 27-29

85. Синявский, Ю. В. Исследование влияния гидромеханического измельчения на процесс экстрагирования / Ю. В. Синявский // Общественное питание: современные тенденции. - 2009. - №1. - С. 13-16

86. Сорокопуд, А.Ф. Интенсификация экстрагирования плодово-ягодного сырья с использованием низкочастотного воздействия / А.Ф. Сорокопуд, В.А. Помозова, A.C. Мустафина // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2000. - №5. - С. 35-39.

87. Сорокопуд, А.Ф. Физико-химические свойства экстрактов черной смородины и красной рябины / А.Ф. Сорокопуд, A.C. Мустафина, Н.Г. Третьякова // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья, 2000. - № 12. - С. 62-64.

88. Сорокопуд А.Ф. Исследование процесса экстрагирования замороженных ягод клюквы в поле низкочастотных механических колебаний// Совершенствование существующего и разработка нового оборудования для пищевой промышленности: сб. науч. работ / А.Ф. Сорокопуд, М.В. Суменков. - Вып. 1. - Кемерово, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2006. - С. 29-33.

89. Сорокопуд, А.Ф. Исследование способа получения экстрактов из замороженных плодов и ягод в аппарате с вибрационной тарелкой / Сорокопуд А.Ф., Плотников И.Б., Астафьева А.Н. // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с Международным участием,- Бийск, 2010. - С. 348-353.

90. Солодовникова, Н.В. Проблема переработки нетрадиционного растительного сырья / Н.В. Солодовникова , H.H. Соснина, H.H. Симонова // Материалы докладов 1-ой Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов". - Москва, 2001. - С. 20-21

91. Стабников, В.Н. Процессы и аппараты пищевых производств / В.Н. Стаб-

ников, В.М. Лысянский, В.Д. Попов. -М.: Агропромиздат, 1985. - 503 с.

92. Тимофеева, В. Н. Исследование химического состава аронии черноплодной и рябины садовой в процессе созревания / В. Н. Тимофеева, Н. В. Саман-кова, Ю. П. Азаренко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2010. - № 11. -С. 18-21

93. Третьякова, Н.Г. Плотность водно-спиртовых экстрактов красной смородины / Н.Г. Третьякова // Технологии и процессы пищевых производств. -1999.-С. 129-130.

94. Тюрин, Ю.Н. Статистический анализ данных на компьютере / Ю.Н. Тюрин // ИНФРА - М, 1998. - 528 с.

95. Филимонова, Е.Ю. Плоды и ягоды Сибири для переработки / Е.Ю. Филимонова // Пищ. пром-сть. - 1989. - № 11. - С. 43-44.

96. Харитонова, И.Б. Возможность использования добавок растительного происхождения при производстве кисломолочных продуктов / И.Б. Харитонова, Л.А.Силантьева // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: Сборник материалов III международной научно-техническая конференции. - Санкт-Петербург.: Санкт-Петербургский гос.университет низкотемпературных и пищевых технологий. - 2007. - С. 84-89.

97. Хмелев, В.Н. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнее хозяйстве / В.Н. Хмелев, О.В. Попова. - Барнаул: АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 1997.160 с.

98. Цыбулько, Е.И. Оптимизация процесса экстрагирования при получении ингредиентов из растительного сырья / Е.И. Цыбулько, Е.В. Макарова, Т.П. Юдина // Пиво и напитки. - 2004. - № 5. - С. 40-42.

99. Черепнин, В.Л. Пищевые растения Сибири / В.Л. Черепнин. - Новосибирск.: Наука, 1987. - 134 с.

100. Чубик, И.А. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов / И.А. Чубик, А.М. Маслов. - М.: Пищ. пром-сть, 1970. -184 с.

101. Шапиро, Д.К. Дикорастущие плоды и ягоды / Д.К. Шапиро, Н.И. Ман-циводо, В.А. Михайловская. - Ми.: Уражай, 1988. - 128 с.

102. Шашилова, В.П. Хранение и переработка плодов и ягод / В.П. Шашило-ва, В.Н. Федина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Росагропромиздат, 1988. -64 с.

103. Шишацкий Ю.И. Миграция экстрагента в пористую структуру растительной ткани /Ю. И. Шишацкий, С. В. Лавров, С. Ю. Плюха, Е. И. Голубятников // Хранение и переработка сельхозсырья, 2011.- № 5. - С. 40-42.

104. Шишацкий Ю.И. Интенсификация процесса экстрагирования при приготовлении спиртованных морсов и настоев /Ю. И. Шишацкий, Н. Н. Яковлева // Производство спирта и ликероводочных изделий, 2009. т.№2.-С.31-32.

105. Школьникова, М.Н. Товароведно-технологическая характеристика растительного сырья, используемого в производстве бальзамов и БАД: учебное пособие / М.Н. Школьникова, Е.Ю. Егорова; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. -Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. - 160 с.

106. Штрыкова В.В. Методы и технология получения биологически активных веществ из растительного сырья / Штрыкова В.В. - Томск: Издательство ТПУ, 2004.-118 с.

107. Щетинин М.П. Создание комбинированных молочных продуктов на Алтае / М.П. Щетинин // Перспективы производства продуктов питания нового поколения: Сборник материалов второй Международной научной конференции, посвященной 75-летию факультета технологии молочных продуктов Омского аграрного университета. - Омск.: Омский аграрный университет. -2005. - С. 42-46.

108. Электротехника: учеб. пособие / B.C. Пантюшина [и др.]. - М.: Высш. школа, 1976. - 560 с.

109. Юрков, A.C. Ягодные культуры в Кузбассе / A.C. Юрков. - Кемерово: Кемеровское книжное изд-во, 1979. - 205 с.

110. Hafez, М.М. The dynamic effects in vibrating-plate and pulsed extractors. The force under the steady and pulsating single-phase flow / M.M. Hafez, J. Pro-

chazka // Chemical Engineering Science. - 1974. - № 29, P. 1755 - 1762.

111. http: //www.consit.ru/03obor_extraktor_upk4.shtml

112. Morello V. S. Commercial extraction / V.S. Morello, N. Poffenberger // Industrial and engineering chemistry. - 1950. - № 6, P. 1021-1035.

113. Muth E. R. The Effect of Bilberry Nutritional Supplementation on Night Visual Acuity and Contrast Sensitivity / E. R. Muth, J. M. Laurent, P. Jasper// Alternative Medicine Review. - 2000. - №2, P. 164-173.

114. Nagendra, K. Effects of high-pressure treatment on the extraction yield, phenolic content and antioxidant activity of litchi (Litchi chinensis Sonn.) fruit pericarp / K. Nagendra, B. Yang, M. Zhao, B. S. Wang, F. Chen// International Journal of Food Science and Technology. - 2009. - № 44, P. 960-966.

115. Rathilal S. Modeling of a vibrating plate extraction column / S. Rathilal. -Canada, 2010.-218 p.

116. Svarovsky L. Solid-liquid separations / L. Svarovsky. - Czech Republic, 2000. - 554 p.

117. Torab-Mostaedi M. Mass transfer coefficients in pulsed perforated-plate extraction columns / M. Torab-Mostaedi, J. Safdari, A. Ghaemi //Brazilian Journal of Chemical Engineering.-2010.-№02, P. 243-251.

118. U. S. Patent 2011186 / W. J. Dijck - 1935.

119. Wang, L. Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants/ L. Wang, C. L. Weller // Trends in Food Science & Technology. - 2006. - №17, P. 300-312.

120. Wells M. J. M. Principles of extraction and the extraction of semivolatile or-ganics from liquids / M. J. M. Wells // Center for the Management, Utilization and Protection of Water Resources and Department of Chemistry, Tennessee Technological University, Cookeville, Tennessee. - 2003. - 189 p.

Состав ягод брусники [35, 76, 101]

Состав Количество вещества (от массы свежих ягод в фазе биологической зрелости)

Сухое вещество, % 14-16,1

Кислотность (по лимонной кислоте), % 1,7-2,5

Витамин С, мг % 10-20

Антициановые вещества мг/ 100 г 228,4-310,9

Катехины, мг % 263,0-374,0

Флавонолы, мг % 135,4-169,9

Пектиновые вещества, мг % 0,2-0,9

Углеводы, % 2,4-3,8

Состав ягод черники [35,40, 101]

Состав Количество вещества (от массы свежих ягод в фазе биологической зрелости)

Сухое вещество, % 11-14

Кислотность, % 0,9-1,2

Общие сахара, % 4,8-9,4

Витамин С, мг % 5-10

Пектины, % 0,14-0,6

Каротин, мг/100гр 0,75-1,6

Никотиновая кислота мг/100гр 2Д

Катехины, мг/г 1,5

Флавонойды, мг 460-600

Состав плодов аронии черноплодной [58, 73, 101]

Состав Количество вещества (от массы свежих ягод в фазе биологической зрелости)

Сухое вещество, % 17-24

Кислотность (по лимонной кислоте), % 0,7-1,3

Витамин С, мг % 30-167

Общие сахара, % 6,2-10,8

Катехины, мг/100гр 550-2020

Флавонолы, мг/100гр 10-200

Пектиновые вещества, мг % 0,5-2,5

Антоцианы мг/100г 990-6905

Каротин, мг/100гр 1,1-5,6

ПРИЛОЖЕНИЕ П.З Физико-химические свойства водных и водно-спиртовых экстрактов

ягод черники

№ п/п Сев, %масс. °С Ссп, %об. р, кг/м3 р, мПа-с а, Н/м

1 2 3 4 5 6 7

1 5 18 0 991,52 2,829 74,76

2 5 25 0 991,104 2,458 73,376

3 5 32 0 989,874 2,156 72,430

4 5 40 0 989,033 1,972 72,201

5 5 50 0 988,18 1,821 71,384

б 16 18 0 1034,33 3,784 66,987

7 16 25 0 1032,754 3,307 65,108

8 16 32 0 1032,402 2,882 64,738

9 16 40 0 1032,291 2,321 64,167

10 16 50 0 1032,179 1,998 63,004

11 27 18 0 1075,727 5,671 63,!256

12 27 25 0 1073,595 4,933 61,806

13 27 32 0 1074,929 4,419 60,01

14 27 40 0 1073,924 3,513 59,18

15 27 50 0 1074,257 2,994 58,606

16 38 18 0 1140,751 13,091 62,747

17 38 25 0 1137,687 9,316 60,865

18 38 32 0 1137,303 8,742 59,205

19 38 40 0 1137,056 8,468 58,439

20 38 48 0 1136,945 7,824 57,371

21 50 18 0 1197,698 32,669 60,204

22 50 25 0 1195,107 22,219 58,957

23 50 32 0 1193,196 15,809 58,23

24 50 40 0 1193,339 13,108 57,56

25 50 50 0 1192,668 12,971 56,517

26 5 18 7 1011,254 3,193 79,133

27 5 25 7 1011,559 2,732 78,131

28 5 32 7 1010,887 2,219 77,129

29 5 40 7 1010,514 1,899 75,984

30 5 50 7 1010,381 1,675 74,839

31 16 18 7 1034,164 4,383 72,068

32 16 25 7 1033,266 3,497 71,066

33 16 32 7 1032,977 2,988 70,064

34 16 40 7 1030,903 2,438 68,92

35 16 50 7 1026,57 2,180 67,775

36 27 18 7 1058,468 7,342 61,35

37 27 25 7 1057,508 6,838 59,67

38 27 32 7 1056,547 5,532 59,44

39 27 40 7 1055,45 4,350 59,39

40 27 50 7 1054,352 3,683 59,21

41 38 18 7 1079,125 15,516 55,890

42 38 25 7 1078,165 12,226 54,806

43 38 32 7 1077,204 9,763 52,567

44 38 40 7 1076,107 7,822 51,373

45 38 50 7 1075,009 6,394 49,108

46 50 18 7 1201,921 12,19 47,124

47 50 25 7 1200,422 11,02 45,860

48 50 32 7 1198,923 9,86 44,595

49 50 40 7 1197,209 8,52 43,149

1 2 3 4 5 6 7

50 . __ 50 _ _ 50 7 . 1195,495 7,19 _ . . _ 41,703

51 5 18 15 1004,645 3,957 73,05

52 5 25 15 1002,022 3,329 71,65

53 5 32 15 1003,24 2,699 69,90

54 5 40 15 1002,031 2,198 69,8

55 5 50 15 1001,629 1,992 68,71

56 16 18 15 1036,857 5,438 53,21

57 16 25 15 1034,837 4,266 52,58

58 16 32 15 1032,856 3,603 50,81

59 16 40 15 1031,913 2,867 49,43

60 16 50 15 1028,83 2,245 49,11

61 27 18 15 1152,262 8,057 50,74

62 27 25 15 1152,042 6,084 51,02

63 27 32 15 1151,073 5,021 47,941

64 27 40 15 1150,284 4,072 46,03

65 27 50 15 1149,084 3,561 45,6

66 38 18 15 1118,625 11,413 48,72

67 38 25 15 1119,625 8,672 48

68 38 32 15 1119,979 7,055 45,80

69 38 40 15 1118,057 5,639 43,93

70 38 50 15 1115,923 5,383 43,58

71 50 18 15 1174,221 13,528 41,73

72 50 25 15 1172,722 12,362 40,470

73 50 32 15 1171,223 11,196 39,205

74 50 40 15 1169,509 9,863 37,76

75 50 48 15 1167,795 8,531 36,313

76 5 18 25 990,1527 4,952 72

77 5 25 25 985,0987 3,950 69,57

78 5 32 25 986,2903 3,143 66,50

79 5 40 25 984,2297 2,469 65,96

80 5 50 25 982,8361 2,134 63,98

81 16 18 25 1034,164 6,152 58,77

82 16 25 25 1033,266 4,759 56

83 16 32 25 1032,977 4,062 54,99

84 16 40 25 1030,903 3,135 52,97

85 16 50 25 1026,57 3,019 51,67

86 27 18 25 1054,646 8,342 53,15

87 27 25 25 1053,618 6,838 51,43

88 27 32 25 1052,589 5,532 50,8

89 27 40 25 1051,413 4,350 50,31

90 27 50 25 1050,238 3,683 48,9

91 38 18 25 1105,579 15,516 51,83

92 38 25 25 1104,646 12,226 47,01

93 38 32 25 1103,074 9,763 44,841

94 38 40 25 1102,243 7,822 43,48

95 38 50 25 1101,773 6,394 42,38

96 50 18 25 1146,521 14,867 36,34

97 50 25 25 1145,022 13,701 35,08

98 50 32 25 1143,523 12,535 33,81

1 2 3 4 5 6 7

99 50 40 25 1141,809 11,202 32,37

100 50 50 25 1140,095 9,870 30,92

101 5 18 30 974,4775 5,499 64,424

102 5 25 30 972,8151 4,5 63,16

103 5 32 30 969,7581 3,534 61,89

104 5 40 30 968,2572 2,855 60,449

105 5 50 30 965,6723 2,379 59,004

106 16 18 30 1016,278 7,111 56,801

107 16 25 30 1012,485 5,478 55,536

108 16 32 30 1011,49 4,361 54,271

109 16 40 30 1007,675 3,648 52,82

110 16 48 30 995,854 3,696 51,38

111 27 18 30 1053,11 8,775 49,177

112 27 25 30 1052,972 6,615 47,912

113 27 32 30 1051,64 5,215 46,648

114 27 40 30 1049,756 4,044 45,202

115 27 50 30 1047,454 3,715 43,757

116 38 18 30 1079,125 14,536 41,553

117 38 25 30 1078,165 13,370 40,289

118 38 32 30 1077,204 12,204 39,024

119 38 40 30 1076,107 10,872 37,579

120 38 50 30 1075,009 9,539 36,133

121 50 18 30 1132,670 19,616 33,65

122 50 25 30 1131,17 16,529 32,38

123 50 32 30 1129,673 14,046 31,12

124 50 40 30 1127,96 12,654 29,67

125 50 50 30 1126,245 10,983 28,23

126 5 18 40 916,3987 6,569 61,91

127 5 25 40 915,4249 4,814 60,64

128 5 32 40 910,0806 3,850 59,37

129 5 40 40 908,5726 3,069 57,93

130 5 50 40 906,4924 2,648 56,4

131 16 18 40 959,0032 10,024 54,28

132 16 25 40 957,3097 7,944 53,02

133 16 32 40 955,6541 6,044 51,75

134 16 40 40 951,121 4,564 50,31

135 16 50 40 950,4393 3,705 48,86

136 27 18 40 1030,291 15,851 46,66

137 27 25 40 1029,478 11,616 45,395

138 27 32 40 1029,364 9,724 44,131

139 27 40 40 1028,432 6,919 42,685

140 27 50 40 1028,106 6,023 41,24

141 38 18 40 1077,723 16,206 39,03

142 38 25 40 1076,694 15,040 37,772

143 38 32 40 1075,666 13,874 36,507

144 38 40 40 1074,49 12,541 35,062

145 38 50 40 1073,314 11,209 33,616

146 50 18 40 1118,821 20,679 31,413

147 50 25 40 1117,322 15,288 30,15

148 50 32 40 1115,823 12,040 28,88

149 50 40 40 1114,109 9,274 27,438

150 50 50 40 1112,395 8,206 25,9

ПРИЛОЖЕНИЕ П.4 Физико-химические свойства водных и водно-спиртовых экстрактов

ягод брусники

№ п/п Сев, %масс. °С Сел, %об. р, кг/м3 р, мПа-с а, Н/м

1 2 3 4 5 6 7

1 5 18 0 1021,81 2,289 69,531

2 5 25 0 1021,753 2,266 69,162

3 5 32 0 1021,466 2,089 66,277

4 5 40 0 1021,104 1,865 63,451

5 5 50 0 1020,976 1,306 62,131

6 16 18 0 1038,585 5,719 66,430

7 16 25 0 1037,857 3,574 66,085

8 16 32 0 1036,29 3,117 65,058

9 16 40 0 1036,1 2,575 62,960

10 16 50 0 1035,866 2,482 62,240

11 27 18 0 1090,065 6,619 64,125

12 27 25 0 1088,064 5,627 64,035

13 27 32 0 1083,435 4,456 63,930

14 27 40 0 1082,386 3,842 62,300

15 27 50 0 1082,114 3,408 62,131

16 38 18 0 1132,068 10,056 62,748

17 38 25 0 1131,015 7,780 61,383

18 38 32 0 1130,417 6,794 60,710

19 38 40 0 1128,247 5,597 59,929

20 38 50 0 1126,837 4,401 59,322

21 50 18 0 1230,835 12,882 60,201

22 50 25 0 1228,76 10,420 57,773

23 50 32 0 1226,685 8,983 57,339

24 50 40 0 1224,313 7,924 56,930

25 50 50 0 1221,941 7,200 56,852

26 5 18 7 1020,194 3,631 55,858

27 5 25 7 1019,41 3,215 55,033

28 5 32 7 1019,036 2,736 54,835

29 5 40 7 1018,684 2,365 54,573

30 5 50 7 1018,656 2,065 54,133

31 16 18 7 1046,222 4,513 54,586

32 16 25 7 1045,912 3,842 53,445

33 16 32 7 1044,144 3,421 53,216

34 16 40 7 1043,83 2,837 53,212

35 16 50 7 1043,157 2,424 53,098

36 27 18 7 1105,412 7,342 53,208

37 27 25 7 1103,922 6,838 52,281

38 27 32 7 1102,875 5,532 51,813

39 27 40 7 1101,543 4,350 51,432

40 27 50 7 1101,426 3,683 51,114

41 38 18 7 1157,108 15,516 52,148

42 38 25 7 1155,277 12,226 51,427

43 38 32 7 1153,098 9,763 50,798

44 38 40 7 1152,727 7,822 50,311

45 38 50 7 1149,898 6,394 49,903

46 50 18 7 1226,603 10,894 51,372

47 50 25 7 1224,528 8,180 50,639

48 50 32 7 1222,453 6,595 49,906

1 2 3 4 5 6 7

49 50 40 7 1220,081 5,429 49,069

50 50 50 7 1217,709 4,631 48,231

51 5 18 15 999,5981 4,111 52,3

52 5 25 15 998,7918 3,375 51,69

53 5 32 15 998,9921 2,823 50,97

54 5 40 15 997,3743 2,408 50,12

55 5 50 15 965,371 1,997 49,2

56 16 18 15 1035,892 6,491 50,6

57 16 25 15 1035,159 5,054 49,9

58 16 32 15 1032,856 4,443 49,15

59 16 40 15 1030,499 3,212 48,3

60 16 50 15 996,3486 2,896 47,46

61 27 18 15 1079,564 6,288 48,82

62 27 25 15 1078,852 5,549 48,08

63 27 32 15 1077,764 4,317 47,3

64 27 40 15 1076,97 3,418 46,5

65 27 50 15 1074,949 2,816 45,65

66 38 18 15 1147,347 10,583 47,017

67 38 25 15 1155,18 7,946 46,28

68 38 32 15 1163,013 6,407 45,5

69 38 40 15 1171,965 5,274 44,75

70 38 50 15 1180,917 4,498 43,85

71 50 18 15 1218,14 11,644 45,210

72 50 25 15 1216,064 8,743 44,473

73 50 32 15 1213,989 7,049 43,560

74 50 40 15 1211,617 5,802 42,902

75 50 50 15 1209,245 4,949 42,100

76 5 18 25 990,186 5,848 46,26

77 5 25 25 989,69 4,457 45,53