Научно-практическое моделирование и совершенствование процессов и оборудования механической обработки пищевых масс: на примере карамельного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат наук Березовский, Юрий Михайлович

• Березовский, Юрий Михайлович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Березовский, Юрий Михайлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Обзор современных методов моделирования процессов обработки пищевых масс

1.1. Анализ современных методов механической обработки пищевых масс как основа синтеза инновационных решений

1.2. Статистический анализ функционирования карамелеформующего участка карамельного производства

1.3. Методы математического моделирования процессов - аналогов обработки карамельной массы

1.4. Исследования физико - механических свойств пищевых дисперсных систем и их роль в моделировании процессов механической обработки пищевых масс

1.5. Ретроспективный анализ развития конструкций карамелеформующего

оборудования

Выводы по главе 1

Глава 2. Экспериментальное исследование физико - механических свойств карамельной массы и методов её формования

2.1. Вискозиметрическое исследование карамельной массы в интервале температур формования

2.2. Исследование процесса теплообмена при охлаждении карамельной массы

2.3. Исследование процесса обкатки карамельного цилиндра

2.4. Изучение специфических свойств карамельной массы проявляющихся при вытяжке

2.5. Изучение свойства карамельной массы, проявляющееся в процессе

формования жгута как «механическое стеклование»

Выводы по главе 2

Глава 3. Математическое моделирование процессов формования карамельной массы методами раскатки и обкатки

3.1 Раскатка пласта карамельной массы с учетом уширения

3.2. Теоретический анализ взаимодействия валков обкаточной машины с поверхностью карамельного батона

3.3. Математическая модель процесса формования карамельного

батона

Выводы по главе 3

Глава 4. Математическое моделирование процессов формования карамельного жгута

4.1. Вытяжка карамельного жгута без начинки

4.2. Вытяжка карамельного жгута с учётом давления начинки

4.3. Калибрование карамельного жгута круглом замкнутом калибре

Выводы по главе 4

Глава 5. Моделирование механических процессов обработки кондитерских полуфабрикатов

5.1. Взбивание белково-сахарных смесей в роторной машине

5.2. Движение карамельной массы в тянульной машине

5.3. Ультразвуковая гомогенизация водно-жировой эмульсии

5.3.1. Модели распределения жировых шариков водно-жировых эмульсий как основа анализа и совершенствования процесса диспергирования

5.3.2. Экспериментальная оценка процесса ультразвуковой гомогенизации

путём анализа кривых распределения жировых шариков эмульсии

Выводы по главе 5

Глава 6. Изучение свойств сырья и полуфабрикатов методами вискозиметрии

6.1.Теоретическое обоснование расчёта погрешности ротационного вискозиметра, обусловленной эксцентриситетом вала ротора

6.2. Оптимизация размера зазора ротационного вискозиметра

6.3. Теоретическое обоснование расчёта скорости сдвига нелинейных вязко-пластичных сред в зазоре ротационного вискозиметра

6.4. Определение периода тиксотропного восстановления вискозиметрическим методом

6.5. Вискозиметрическая оценка дисперсности эмульсий

6.6. Вискозиметрическая оценка условий инверсии водно-жировой эмульсии

6.7. Проект стандартной методики вискозиметрических исследований

пищевых дисперсных систем в ротационном вискозиметре

Выводы по главе 6

Глава 7. Разработка инновационных решений в конструкциях машин для формования карамельных батона и жгута

7.1. Опытно - промышленный образец обкаточной машины вертикального типа

7.2. Опытно-промышленный образец жгутовытягивающей машины

7.2.1. Расчёт параметров машины для формования жгута без начинки

7.2.2. Расчёт параметров машины для формования жгута с начинкой

7.3. Формование и калибрование карамельного жгута на опытно -промышленном образце жгутовытягивающей установки

7.4. Испытания агрегата для вертикального формования карамельного

батона и жгута

Выводы по главе 7

Общие результаты и выводы

Список литературы

Обозначения

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научно-практическое моделирование и совершенствование процессов и оборудования механической обработки пищевых масс: на примере карамельного производства»

Введение

Совершенствование современных процессов и оборудования по механической обработке пищевых масс, разработка новейших процессов и оборудования, раскрывающих новые свойства и возможности пищевых продуктов, основываются на новейших достижениях науки в изучении свойств последних. Важнейшим инструментом в решении этих задач являются современные методы математического моделирования процессов.

Развитие технологии переработки пищевых масс осуществляется по пути глубокого анализа и моделирования механики их течения в процессе обработки различного вида оборудованием. Совершенствование методов механической обработки полуфабрикатов опирается на современные исследования структуры и текстуры дисперсных систем, каковыми в большинстве являются пищевые продукты. Применение методов инженерной реологии способствует решению таких задач.

Свою роль в прогрессе пищевых производств сыграли и новые методы воздействия на структуры продукта, такие, например, как ультразвуковые, электромагнитные и т.п. Таким образом, решение задач в области совершенствования процессов переработки пищевых масс следует искать на стыке таких наук как гидродинамика пищевых дисперсных систем и физико-химическая механика с её реологическими методами исследования микро структур пищевых материалов..

Следует отметить, однако, что результаты вискозиметрии разных исследователей не всегда адекватны или достаточно тесно коррелированны. Это обусловлено недостаточно развитой системой метрологического контроля и отсутствием необходимой методологической нормативной документации в этой области.

Моделирование процессов обработки пищевых масс широко и эффективно использует результаты вискозиметрических исследований как макрореологическую связь с наблюдениями на микро и нано уровнях. Начало развитию таких методов положено академиками М.П. Воларовичем и П.А.

Ребиндером и их школами в 50-х годах прошлого столетия. Применительно к пищевым дисперсным системам (ПДС) в этой области в 60-х - 80-х годах прошлого века положено начало в работах Азарова Б.М., Арета В.А., Бермана Г.К., Воларовича М.П., Гуськова К.П., Горбатова А.В, Даурского A.B., Клаповского Ю.В., Мачихина Ю.А., Мачихина С.А., Назарова Н.И., Николаева Б.А., Панфилова В.А., Ребиндера П.А., Урьева Н.Б., Талейсника М.А. И список этот может быть ещё продолжен.

С развитием методов высокой механической интенсивности при обработке пищевых продуктов стало возможным достигать повышения усвояемости и физиологической роли питания, не внося каких-либо усовершенствований в рецептуры. В химической технологии этот эффект обосновывают результатом действия мехаиохимии, а при использовании ультразвука - сонохимией. В сфере этих исследований незаменимую роль играет гранулометрия.

Особенно успешно в последнее время ультразвук находит своё применение для интенсификации операций пищевой технологии. Все эти методы находятся ещё в стадии развития и требуют приложения серьёзных исследований и доведения до их производственной реализации.

Современной науке свойственно всё более глубокое проникновение в структуру пищевых дисперсных систем. Исследуются такие явления как инверсия, тиксотропия, гомогенизация эмульсий. Вискозиметрия служит эффективным инструментом в этих исследованиях, что подтверждают результаты, приведенные в данной работе.

Примером решения задачи по созданию инновационного процесса обработки пищевой дисперсной системы может служить разработка и реализация технологического процесса вертикального формирования и калибрования жгута из карамельной массы. Проведен весь цикл исследований свойств карамельной массы и других кондитерских полуфабрикатов и связанный с этим путь развития конструкций машин для её обработки, разработан инновационный технологический процесс,

спроектированы машины для его реализации и проведены успешные испытания.

Актуальность работы заключается в том, что в соответствии с ожиданиями производителей пищевой продукции в работе на примере карамельного производства разработана система научно обоснованных методов повышения эффективности процессов механической обработки пищевых продуктов, создано оборудование, реализующее инновационные процессы, использующие новейшие достижения в изучении физико -механических свойств пищевых материалов, разработаны математические модели процессов, используемые для проектных расчётов оборудования. Отечественные пищевые предприятия в условиях острой конкуренции с зарубежными производителями и в связи с достаточно высокими ценами на зарубежное оборудование, нуждаются в модернизации производств с привлечением отечественных производителей оборудования.

Обоснована важнейшая задача, заключающаяся в способности оборудования использовать специфику свойств формуемого продукта, обеспечивать стабильность качества при минимальном потребление энергии - вот комплекс требований, предъявляемых к оборудованию для формования пищевых масс.

Знание реологических характеристик продукта для соответствия поставленным требованиям абсолютно необходимо. Современные исследования структуры и текстуры дисперсных систем, каковыми в большинстве являются пищевые продукты, широко и эффективно используют вискозиметрические методы как макрореологическую связь с наблюдениями на микро и нано уровнях. В настоящее время большое развитие получили методы визуализации и измерения размеров частиц в исследованиях микро и наноструктур, позволяющие значительно ускорить и повысить надёжность результатов исследований. Достаточно высокое развития нашла и теория физико - химической механики и химической

термодинамики, которые всё чаще привлекаются к решению задач пищевой технологии.

В совокупности с этими науками находят своё развитие и теоретические аспекты таких технологических процессов как диспергирование, производство пенообразных масс и формование, основанные на результатах вискозиметрии дисперсных структур пищевых масс (ПДС).

Использование достижений науки, новейших методов исследования и математического моделирования способствовали решению поставленных в работе задач.

Цель работы - разработка системы научно обоснованных методов совершенствования и модернизации процессов и оборудования механической обработки пищевых продуктов, обеспечивающих повышение эффективности пищевых производств.

В связи с поставленной целью данная работа посвящена решению следующих задач:

- выявление слабого звена в системе машин механической обработки пищевых масс в механизированных поточных линиях и обоснование направления совершенствования процессов и оборудования механической обработки пищевых масс на примере карамельного производства;

исследование физико- механических свойств карамельной массы и методов её механической обработки;

- разработка математических моделей процессов формования карамельной массы методами раскатки и обкатки;

- разработка математической модели процесса вытяжки карамельного жгута без начинки и с учётом давления начинки;

- разработка математической модели процесса калибрования карамельного жгута в круглом замкнутом калибре;

- разработка математических моделей процессов механической обработки сырь и полуфабрикатов для начинок: взбивания и гомогенизации

эмульсий; обработки карамельной массы в тянульной машине; ультразвуковой гомогенизации эмульсий;

- разработка теоретических методов оценки качества сырья и полуфабрикатов методами вискозиметрии: расчёт инструментальной погрешности ротационного вискозиметра; разработка методов определения периода тиксотропного восстановления эмульсионных структур, параметров инверсии и дисперсности сред эмульсионного типа;

- разработка методов расчёта машин и узлов агрегата формования карамельного батона обкаткой, вытяжкой и калиброванием карамельного жгута;

- создание полупромышленного образца вертикального формования карамельного батона и жгута.

Концептуальной основой работы является развитие системы научно обоснованных методов совершенствования процессов и оборудования механической обработки пищевых материалов путём выявления ключевых факторов, обусловливающих их реализацию, моделирование на основе комплексных вискозиметрических и гранулометрических исследований обрабатываемого продукта и реализация разработанных инновационных процессов и оборудования. Научные положения, выносимые на защиту:

методология формирования научно обоснованной системы совершенствования процессов и оборудования механической обработки пищевых масс;

- методология исследований физико-механических свойств обрабатываемой массы в связи методами её механической обработки;

- математическое моделирование процессов формования карамели как метод анализа и поиска новых решений в реализации этих процессов и в создании нового оборудования;

- теоретическое обоснование расчёта погрешности вискозиметрических оценок качества пищевых сред;

- обобщение результатов оценки физико механических характеристик полуфабрикатов вискозиметрическими и гранулометрическими методами и разработка проекта стандарта их вискозимтерических исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны математические модели процессов формования карамельного батона и жгута с начинкой и без начинки;

установлены закономерности связей вискозиметрических, теплофизических и механохимических свойств карамельной массы;

- вскрыты закономерности возникновеиия ряда не учитываемых ранее погрешностей ротационной вискозиметрии пищевых дисперсных систем;

- установлены закономерности связей вискозиметрических свойств с тиксотропией, инверсией и дисперсностью водно-жировых эмульсий;

- разработана математическая модель процесса насыщения воздухом белково-сахарных смесей в роторном агрегате;

- разработана математическая модель взаимодействия рабочих органов тянульной машины с карамельной массой;

- предложен оригинальный способ вертикального формования карамельного батона и жгута.

Практическая значимость работы:

- разработана методика расчёта кинематических и динамических параметров карамельной обкаточной машины;

разработана методика расчёта кинематических параметров карамельной жгутовытягивающей машины;

- получены справочные данные физико-механических свойств и их зависимости от температуры карамельной массы;

- разработаны методики расчёта и применения поправок, вносимых при вискозиметрических исследованиях пищевых масс;

предложены к применению методики экспериментального определения структурных свойств сырья и полуфабрикатов: периода тиксотропного восстановления структур; условий инверсии и дисперсности;

- разработана методика расчёта конструктивных параметров роторных машин для взбивания белково-сахарных масс;

- разработан проект стандарта на термины и методы определения, применяемые в научно - исследовательской и методической документации по вискозиметрическим исследованиям;

- разработана конструкция агрегата для реализации вертикального процесса формования карамельного батона и жгута повышенной точности.

Обсуждение результатов работы.

Основные положения диссертационной работы были доложены на научных конференциях ВЗИПП в 1976 - 79 г.г., 1985 - 1987 г.г., а также были заслушаны и обсуждены на Всесоюзном коллоквиуме «Процессы и аппараты пищевых производств» в Московском институте народного хозяйства им. Г.В. Плеханова (1986 г.), на научных конференциях МГУТУ в 2003 - 2009 г.г., а также на первой и второй научно - практических конференциях и выставках с международным участием при МГУПП «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов (2008 г. и 2010 г.), на 2-ой научной конференции МГУТУ в г. Можайске, в г. Нижний Новгород (2008 г.), на научно - практической конференции МГУТУ «Инженерные инновационные технологии автоматизации и управления в агропромышленном комплексе» (2009 г.).

Работа заслушана и обсуждена на расширенном заседании кафедры «Машины, аппараты и процессы пищевых производств» ФГБОУ ВПО «МГУТУ» им. Разумовского 9 октября 2013 г.

Публикации.

1. Березовский Ю.М. «Теория и практика вискозиметрических и гранулометрических исследований пищевых дисперсных систем как основа инноваций в технологии и технике по переработке пищевых масс». Монография - М.: ООО «Издательский дом «Вести» г. Дмитров, Московская обл., 2010-224 с.

2. Учебное пособие «Физико-механические свойства сырья и готовой продукции»,- М.: «ДеЛи принт», 2011.- 176 с. (соавторы: Калошин Ю.А., Верняева Л.В.)

По результатам данной диссертационной работы опубликованы 57 научных статей в журналах научного и научно - практического направления, из них одобренных ВАК - 30, 27- публикаций в журналах и сборниках трудов международных и межвузовских научных конференций. Кроме того, получено 5 авторских свидетельств на изобретения.

Глава 1. Обзор современных методов моделирования процессов обработки пищевых масс

1.1. Анализ современных методов механической обработки пищевых масс как основа синтеза инновационных решений.

Практика современного моделирования процессов обработки пищевых масс ставит перед собой, как правило, следующие цели:

- снижение энергетических и ресурсных затрат;

- повышение производительности и улучшение качества готовой продукции;

- ликвидация ручного труда и переход к безлюдным технологиям.

Современные крупные предприятия пищевой промышленности не

достигли ещё того уровня развития, чтобы решать третью из перечисленных выше задач. Но достаточно быстрое развитие способов обработки пищевых продуктов часто позволяет радикально усовершенствовать процесс с применением обновлённых технологий и совершенно новых процессов и конструкций обрабатывающего оборудования [83]. Этому могут способствовать заимствования технических решений из других отраслей, например, такой как химическая промышленность, особенно в области производства и переработки синтетических материалов.

Рассмотрим конкретные процессы механической обработки пищевых масс:

1- диспергирование дисперсных фаз суспензий и эмульсий;

2 - смешивание различных компонентов в единую пищевую дисперсную систему (ПДС);

3 - формование всех видов;

4 - межоперационное транспортирование продукта.

1. Измельчение пищевых полуфабрикатов, таких как какао тёртое осуществляется на вальцевых станках. Теория вальцевания симметричного и с учётом фрикций между вальцами разработана, применительно к обработке

латексных и резиновых смесей, в работах Ардичвили, Кузнецова, Торнера, Гаскелла,. [168, 59, 118, 186], а затем с успехом перенесена на процессы обработки тестовых пластов и т.п. в пищевой промышленности [71,72,73]. Характерной чертой всех моделей первого поколения - принятие условия, что вальцуемая среда - ньютоновская жидкость. В работе [118,119] Торнер Р.В., а затем для пищевых сред Мачихин Ю.А. и его школа разработали варианты теорий вальцевания и раскатки для различных пищевых масс. Так Берман Г.К и Бондаренко В.В. [ 25, 72] разработали теорию вальцевания для степенной среды.

Как правило, суспензии и водно-жировые эмульсии подвергаются диспергированию с целью повышения потребительских качеств конечного продукта. Изучение процесса получения тонкодисперсных пищевых суспензий и эмульсий до настоящего времени не представляется завершённым. Такие ПДС характеризуются размером частиц от 0,1 мкм до 100 мкм [104, 70]. Методы получения частиц такого размера чрезвычайно разнообразны. Это могут быть вальцовые мельницы для высоковязких суспензий, например, тёртого шоколада или высокоскоростные роторные диспергаторы (эмульсаторы) для низковязких сред.

Процессы диспергирования жидкообразных сред осуществляется, как правило, в скоростных потоках, создаваемых или вращающимися роторами или в вихревых потоках перерабатываемых смесей [44, 68, 70, 125]. Диспергирование эмульсий, при котором достигается наибольшая однородность (гомогенность) структуры при наименьших размерах дисперсной фазы (жировых шариков ЖШ в воде) принято называть гомогенизацией. Известно, что гомогенизация повышает стойкость эмульсий к расслоению, улучшает вкусовые качества продукта. Реологически это отражается на уменьшении вязкостных характеристик.

Согласно гипотезе академика А.П. Ребиндера дробление жировых шариков в гомогенизируемом молоке обусловлено большим градиентом скоростей в потоке продукта. Однако существуют и другие гипотезы и

теории процесса разрушения жировых шариков. Наиболее убедительные доказательства приведены в [В, 13, 51, 53,56, 89, 121, 125, 138]. Рассматриваются два наиболее вероятных механизма разрушения ЖШ -кавитационный, иногда называемый акустическим, и сублимационный. Под сублимационным процессом разрушения ЖШ автор понимает следующее. В кавитационных кавернах, возникших в зонах очень низкого давления, температура паровоздушной смеси падает до значений близких к абсолютному нулю. При этом капли сконденсированной воды и сублимированного сухого остатка обусловливают ту разрушительную силу, которая способна разрушать и стальные стенки клапанов. Пока эта экзотическая теория не находит своих последователей.

Молоко и тем более его плазму принято считать ньютоновскими жидкостями, поэтому практически все вискозиметрические измерения . молока осуществляются на шариковом вискозиметре Гепплера. Вискозиметрические исследования других высоковязких продуктов эмульсионного типа проводятся на ротационных вискозиметрах. При этом все выводы о структурных особенностях исследуемых продуктов основываются на измерениях при скоростях сдвига выше 30 с"1 [57].

Признано, что наибольший эффект гомогенизации достигается на клапанных гомогенизаторах при давлениях порядка 15 МПа - 20 МПа, [57].

В [104] приведены данные по затратам энергии на гомогенизацию, где указано соотношение между средним размером ЖШ и плотностью энергии, выражаемой зависимостью

Е = ^УП, (1.1.1)

л

где Е - плотность энергии, Вт/м ; N - мощность гомогенизатора, Вт;

п

V - объёмный расход эмульсии, м , п - показатель степени при V характеризует эффективность процесса диспергирования: большие значения п соответствуют более эффективному процессу.

Наиболее наглядным методом анализа степени измельчения частиц дисперсной фазы являются микроскопическая микрометрия. К новейшим

методам гранулометрии частиц порядка 0,1 - 100 мкм относится метод дифракции лазерного света, реализуемый, например, прибором Malvern Mastersizer 2000.

2. Зачастую процессы диспергирования и смешивания происходят одновременно в одном устройстве. Смешивание различных компонентов в единую дисперсную систему в пищевой промышленности один из самых распространённых процессов. Достаточно глубоко изучены процессы перемешивания низковязких ньютоновских жидкостей [48, 86]. Параметры этих процессов определяются критериями Рейиольдса и Эйлера. При этом принимается условие, что перемешиваемая среда является ньютоновской жидкостью.

Eu = f (Re), (1.1.2)

где Eu = N/(p-n -d ); Re = n-d"-p/r|,

Eu - критерий Эйлера, Re - критерий Рейнольдса, N - мощность на валу мешалки, Вт; р - плотность перемешиваемой среды, кг/м3; п - частота вращения мешалки, с"1; d - диаметр лопасти мешалки, м; г| - коэффициент вязкости среды, Па-с.

Перемешивание вязко-пластичных сред, таких как хлебопекарное тесто, осуществляется в машинах, существенно отличающихся от мешалок низковязких сред, и рассчитываются с применением эмпирических зависимостей и табличных значений [72, 73].

Процесс взбивания пищевых масс, чаще всего кондитерских [44, 70], представляет собой смешивание дисперсионной среды (например, зефирной массы) с воздухом при одновременном диспергировании пузырьков воздуха. Удержанию воздуха в этих смесях способствует наряду с другими свойствами рецептурных компонентов в наибольшей степени ускоренное студнеобразование. Специфической взбитой массой является мороженое [57, 68,80], в котором воздух удерживается кроме указанных выше причин ещё и быстрым замораживанием с образованием достаточно прочной твёрдообразной структуры. Оценка качества мороженого осуществляется при

помощи разного рода пенетрометров [57]. Процесс взбивания с одновременным диспергированием ещё требует своего глубокого анализа кинетики процесса с разработкой методов расчёта параметров конструкций, реализующих процесс.

3. Процессы формования пищевых сред чрезвычайно разнообразны. Согласно литературным данным [25, 38, 43, 44, 68, 69, 72, 98] формуемые массы классифицируются как вязко-пластичное тело либо как тело Оствальда -де -Вила либо как тело Бингама, либо как тело Гершеля - Балкли. Характерно, что процессы образования таких сред недостаточно изучены. Большой шаг в устранение этого пробела совершили авторы [38], приведшие решения ряда задач некоторых специфических видов течения бингамовских сред.

Разнообразие физико - механических свойств пищевых масс обусловливает и многообразие методов формования: выпрессовывание, прокатка, штампование, прессование в замкнутом объёме, отливка, отсадка, закатка и раскатка, округление, формование резанием, центробежное формование [72].

Возможность считать формуемые массы однородной сплошной средой, позволяет применить математический аппарат теории сплошной среды. Значительное место в теориях формования занимают математические модели нагнетателей, обеспечивающих большинство методов формования. Разработаны теории шнековых, валковых, шестерённых, лопастных нагнетателей с учётом свойств в основном ньтоновских и степенных жидкостей. Некоторые теории дополнены вариантом с учётом зависимости реологических свойств от температуры [72].

Использование известных теорий формования, разработка новых - всё это требует достоверных данных о физико- механических свойствах формуемого продукта.

Методы расчётов параметров транспортирования пищевого сырья, полуфабрикатов и текучих готовых продуктов по длинным трубопроводам,

опираются так же па их реологические характеристики и разработаны достаточно подробно [48, 52, 71, 72, 86].

Применительно к высоковязким, вязко-пластичным и другим неныотоновским средам в этой области превалируют эмпирические формулы, включающие обязательно результаты вискозиметрических исследований транспортируемого продукта.

Учитывая всё вышеизложенное, представлена схема проведения работы по совершенствованию процессов и оборудования для обработки пищевых масс (рисунок 1.1.1).

Структура системы научно - технического поиска инновационных решений в совершенствовании процессов механической обработки пищевых масс и оборудования для его реализации

Этап 1 Обзор литературной информации об обрабатываемом продукте Обзор технической информации о системе процессов механической обработки продукта Ретроспективный анализ развития оборудования для механической обработки продукта

1 А J

Этап 2 Исследование физико-механических свойств обрабатываемого Материала и выработка реологической модели Выделение элементарных подпроцессов механическоц обработки и разработка их математических моделей Выделение элементов конструкций машин, реализующих элементарные подпроцессы механической обработки обрабатываемого материала

СЛ ~ ~—-—_ ——

Этап Синтез математической модели I процессе и оборудова троцесса, как основы инноваций в шш, его реаж1зующего

^¡г 1

с я н £0 Разработка оборудования, реализующего инновационный процесс

Рисунок 1.1.1 - структурная схема проведения поиска инновационных решений

в совершенствовании процессов и оборудования.

Схема по существу служит структурной основой всей диссертационной работы, позволившей решить поставленные задачи.

Она отражает общие тенденции творческого поискового труда. Поиск новых путей развития, новых подходов невозможен без глубокого анализа изучаемого вопроса.

Обобщением такого анализа служат математические или статистические модели (в виде регрессионных уравнений), которые предопределяют количественную основу для расчётов процессов и оборудования.

В работах [21, 84, 99] показано, что процесс формования, являясь завершающим в производстве пищевых изделий (без учёта завёртки и упаковки), служит объективным критерием качества, стабильности всех предыдущих процессов линии по производству данных изделий. В карамельном производстве процесс формования изделий, по своему, уникален и не имеет аналогов с готовыми инновационными решениями. Именно поэтому представляется целесообразным реализовать предложенную схему поиска таких решений в совершенствовании процессов и оборудования на примере карамельного производства.

1.2. Статистический анализ качества карамели с целью выявления факторов влияния формующего оборудования

Качество карамели по форме и содержанию начинки (в случае производства последней) определяется стабильностью параметров карамельного жгута, подаваемого на карамелештампующую машину. Этот факт подтверждён большим количеством экспериментальных исследований, проводимых ВНИИ кондитерской промышленности [15,20, 84]. Формование карамельного жгута осуществляется в двух машинах, последовательно расположенных в механизированной поточной линии производства карамели, рисунок 1.2.1.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Березовский, Юрий Михайлович, 2013 год

Список литературы

1. Абрамов О.В. Ультразвуковая обработка материалов:/0. В. Абрамов, И.Г., И.Г. Швегла, Ш. Швегла; Под ред. О.В. Абрамов.-М.: Машиностроение; Братислава: Альфа, 1984.-280 с.

2. Агранат Б.А. Ультразвук в порошковой металлургии:/Б.А. Агранат, А.П. Гудович, Л.Б. Нежевенко.- М.: Металлургия, 1986 с.

3. Азаров Б.М., Арет В.А. Инженерная реология пищевых производств.-М.: Типография НИИ труда, 1978.- 113 с.

4. Алфрей Т. Механические свойства высокополимеров.- М.: Издатинлит, 1952,- 342 с.

5. Анализ энергосиловых параметров процесса калибрования карамельного жгута. Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК» Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» //Березовский Ю.М. и др. Вып. 10. Т.З.- М., 2005.- С. 91-97.

6. Арет В.А., Николаев Б.Д., Николаев JI.K. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции,- Саект- Птербург; ГИОРД, 2009.444 с.

7. A.c. №1296096 СССР МКИ А 23 - 3/06 Устройство для формования и калибрования карамельного жгута /Березовский Ю.М., Лазарев Е.В., Минаков Г.И., Панфилов В.А., Скабеева A.A., Ураков О. А., Филатов A.B. (СССР), №3943664, приоритет от 19.08.1985.

8. Бабиков О.И. Ультразвук и его применение в промышленности.- М.: Высшая школа, 1958.- 260.

9. Бартенев Г.И., Зеленев Ю.В. Физика и механика полимеров.- М.: Высшая школа, 1983.- 392 с.

10. Безбородов М. А. Вязкость силикатных стёкол.- Минск: Наук и техника, 1975.- 351 с.

11. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести.-М.: Высшая школа, 1968.- 512 с.

12. Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонов A.B. ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов./Под ред. д.т.н. Г.В. Виноградова.- М.: Машиностроение, 1968.- 272 с.

13.Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. /Пер. с нем. под. ред. Григорьева B.C., Розенберга JI.-M.: издат. Иностранной литературы, 1957.-726 с.

14. Березовский Ю.М. Анализ влияния давления начинки в карамельном жгуте на его геометрические параметры. Международная научно-практическая конференция «Защита прав потребителей и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции. Научные труды XIII международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности». Вып. 12. Т.И.-М., 2007.- С. 16-21

15. Березовский Ю.М. Исследование и усовершенствование жгутоформующей машины с целью повышения качества карамели.-Автореф. дис. на соискан. уч. степ, к.т.н.- М., 1979.- 30 с.

16. Березовский Ю.М., Дергачёв П.П., Блиадзе В.Г. Возможности обработки молока ультразвуком. Журн. «Молочная промышленность», 2009, №5.- С. 46-47.

17. Березовский Ю.М., Панфилов В.А. К расчёту профиля карамельной струи.- «Известия вузов. Пищевая технология» №4, 1979,- С. 130-132.

18.Березовский Ю.М., Панфилов В.А. Расчёт распорных усилий при вальцевании карамельного жгута//Известия вузов. Пищевая технология, 1977.-№2,- С. 56-60.

19. Березовский Ю.М. Формование карамельного батона методом обкатки. Хранение и переработка сельхозсырья. №9, 2009.- С.13-16.

20.Березовский Ю.М. (Монография) Теория и практика вискозиметрических и гранулометрических исследований пищевых дисперсных систем как основа инноваций в технологии и технике по переработке пищевых масс.- М.: ЭконИнформ, 2010.- 224 с.

21.Березовский Ю.М., Панфилов В.А., Кузнецова Л.Г., Ураков O.A. Влияние технологических факторов на качество карамели//Известия вузов. Пищевая технология, 1977.-№2.- С.92-93.

22. Березовский Ю.М., Панфилов В.А., Филатов A.B. Калибрование карамельного жгута//Известия вузов. Пищевая технология.- 1979.- №5.-С. 142-144.

23. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов. //Пер. с англ. под. ред. Г.В. Виноградова.- М.: государств. Научно-технич. изд-во химической литературы, 1962,- 748 с.

24. Богоявленский Г.В., Жолобов В.В., Ландиков А.Д., Плстников H.H. Обработка цветных металлов и сплавов давлением,- М.: «Металлургия», 1973.- 470 с.

25. Бондаренко В.В. Формование хлебопекарного теста раскаткой и штампованием. Автореф. кандидат, дис.- М.: МТИПП, 1987.- 20 с.

26.Ваня Я. Анализаторы жидкостей и газов //Под ред. О.С. Арутюнова.-М.: Энергия, 1970.- 552 с.

27.Вентцель Е.С. Теория вероятностей,- М.: Госиздат. Физматлитературы, 1962.- 564 с.

28. Викман Ханс Хенрик, Исхаков А.Х. Новые возможности в регулировании реологических свойств шоколадных масс //Журнал «Кондитерское производство».- 2004,№2.- С. 62-64.

29.Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров.- М.: Химия, 1977.440 с.

30. Виноградов Г.В. Механ. полимер. 1975, №1, С. 160-172.

31. Воларович М.П., Никифорова В.Н. Структурно-механические свойства карамельной массы и их влияние на распределение начинки в карамели//Хлнбопекарная промышленность.- 1968.- С. 16-18.

32. Вострокнутов Е.Г., Виноградов Г.В. Реологические основы переработки эластомеров.- М.: «Химия», 1988,- 573 с.

33. Вязкостные свойства карамельной массы при обработке в обкаточной машине /Е.В. Лазарев, A.B. Филатов, Ю.М. Березовский, В.А. Панфилов, Л.Г. Кузнецова, O.A. Ураков.- хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1986.- №9.-С. 26-27.

34.Вязкостные свойства карамельной массы при обработке в жгутовытягивающей машине. /A.B. Филатов, Е.В. Лазарев, Ю.М. Березовский, В.А. Панфилов, Л.Г. Кузнецова, O.A. Ураков.-Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1987, №1.- С. 34-35.

35. Галин Л.А. Контактные задачи теории упругости.- М.: Гостехиздат.-1953.- 143 с.

36. Гиббс Дж. Термодинамические работы: Пер. с англ.- М.-Л., 1950-143 с.

37. Гинзбург A.C., Громов М.А. Красовская Г.И. Телофизические характеристике пищевых продуктов. Справочник.- М.: ВО «Агропромиздат», 1990.-288 с.

38. Гноевой A.B., Климов Д.М., Чесноков В.М. Основы теории течения бингамовских сред М. Пищепромиздат, I960.- 200 с.

39. Горбатов A.B., Маслов A.M., Мачихин Ю.А., Мачихин С.А., Табачников В.П., Косой В.Д. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов./Под ред. проф. Горбатов A.B.- М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982,- 294 с.

40. Грачёв Ю.П. Математические методы планирования экспериментов.-промышленность», 1979.-200 с.

41. Грейсер Р.Я. Вязкость карамельной мссы. Труды ВНИИ кондит. Пром-ти, вып. 15.-М.: Пищепромиздат, 1960.-200 с.

42. Данилов Ф.А. и др. Горячая прокатка и прессование труб.- М.: «Металлургия», 1972.- 576 с.

43. Даурский А.Н., Мачихин Ю.А., Ханитов Р.И. Обработка пищевых материалов резанием.- М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982.44. Драгилев А.И., Сезанаев Я.М. технологическое оборудование

предприятий кондитерского призводства.- М.: Колос, 2000.- 496 с.

45. Зубченко A.B. Технология кондитерского производства.- Воронеж, 1999.-430 с.

46. Зубченко A.B. Влияние физико-химических процессов на кчество кондитерских изделий,- М.: Агропромиздат, 1986,- 296 с.

47. Зябицкий А. Теоретические основы формования волокон: пер. с англ. O.K. Перепёлкиной и К.е. Перепёлкииа,- М.: Химия, 1979.-504 с.

48. Кавецкий Г.Д., Королёв А.Е. Процессы и аппараты пищевых производств.- М.: ВО «Агропромиздат», 1991.- 432 с.

49. Камке Э. Справочник по обыковенным дифференциальным уравнениям.- М.: Наука, гл. редакция физ.мат. литературы, 1965.- 704 с.

50. Келлер O.K. Ультразвуковая очистка /O.K. Келлер, Г.С. Кратыш, Г.Д. Лубяницкий.- Л.: Машиностроение, 1977.- 184 с.

51.Кинг Н. Оболочки жировых шариков молока и связанные с ними явления./ Пер. с англ. И.Н. Володаевич под ред. проф. Г.С. Инихова.-М.: Пищепромиздат, 1956.- 94 с.

52. Кеннет Дж., Иалентас Энрике Ротштейн Р., Пол Сингх Пищевая инженерия.- Санкт-Петербург, 2004.- 846 с.

53. Клейтон В. Эмульсии. Их теория и технические применения. /Пер.с англ. под ред. П.А. Ребиндера.- М.: изд. Иностранной литературы, 1950.-680 с.

54. Клюшников В.Д. Математическая теория пластичности.- М.:изд-во московского университета, 1979.- 208 с.

55. Кожеуров В.А. Статистическая термодинамика.- М.: «Металлургия», 1975.- 176 с.

56. Кнэпп Р. и др. Кавитация. // Пер. с англ. под ред. д.т.н. Э. А. Ашротова и др.- М.: «Мир», 1974,- 687 с.

57.Косой В.Д., Дунченко Н.И., Егоров A.B. Инженерная реология в производстве мороженого.- М.: ДеЛи принт, 2008.- 196 с.

58.Крутоголов В.Д., Кулаков М.В. Ротационные вискозиметры.- М.: Машиностроение, 1984,- 112 с.

59.Кузнецов Л.Н. «Каучук и резина», 1939, №3.- С.70-78.

60.Лазарев Е.В. Рациональный процесс обработки карамельной массы в обкаточной машине. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1988.- 25 с.

61. Лакии Г.Ф. Биометрия .- Высшая школа, 1968.- 284 с.

62. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа,- М : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1987.- 284 с.

63. Лыков A.B. Теплообмен: справочник,- М.: Энергия, 1978.- 479 с.

64. МакКелви Д.М. Переработка полимеров /пер. с англ. - М.: Химия, 1965.-442 с.

65. Малкин А.Я., Исаев А.И. Реология: концепция, методы, приложения /авторизованный перевод с англ.- Санкт-Петербург: Прфессия, 2007.558 с.

66.Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров,- М.: Химия, 1979.-304 с.

67. Маргулис М.А. Звукохимические реакции и сонолюминесценция.- М.: Химия, 1986.-288 с.

68.Маршалл Р.Т., Гофф Г.Д., Гартел Р.У. Мороженое и замороженные десерты.- Санкт-Петербург, 2005.- 374 с.

69. Маршалкин Г.А. Технологическое оборудование кондитерских фабрик.- М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1984.- 448 с.

70. Маршалкин Г.А., Лурье И.С., Зубченко A.B. и др. /под ред. Маршалкина Г.А. Технология кондитерских изделий.- М.: Пищевая промышленность, 1978.-446 с.

71. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов.- М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1981.- 216 с.

72. Мачихин Ю.А., Берман Г.К., Клаповский Ю.В. Формование пищевых масс,- М.: Колос, 1992,- 272 с.

73. Мачихин Ю.А., Берман Г.К., Чувахин С.В. и др. Известия вузов. Пищевая технология, 1978, №5, С. 108-111.

74. Моин И.Б., Рогов H.A., Горбунов A.B. Термо- и влагометрия пищевых продуктов.- М.: ВО «Агропромиздат», 1988.- 304 с.

75. Мещерский И.В. Гидродинамическая аналогия прокатки, т. XXIII,-Петроград. Первый Петроградский политехнический. Ин-т, 1919.

76. Мидлман С. Течение полимеров: пер. с англ. канд.физ-мат. наук Ю.Н. Панова / под ред. канд. Физ.-мат. наук Л.Я. Малкина,- М.: Мир, 1971.260 с.

77. Михайлов Н.В., Лихттейм A.M. Исследование полных реологических

кривых и формулы для расчёта эффективной вязкости структурированных

жидкостей с молекулярно - кинетической интерпретацией входящих в них

членов. Коллоидный журнал. Т. XVII, №5.- 1955, С. 364 - 378.

78. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов.- М.: Наука, 1965.- 340 с.

79. Никифорова В.Н., Зубченко A.B. Физико-химические основы производства сахарных кондитерских изделий.- М.: Пишепромиздат, 1969.-279 с.

80. Оленев Ю.А., Творогова A.A., Казакова Н.В., Соловьёв Л.Н.//справочник по производству мороженого/ под общей редакцией д.т.н. Ю.А. Оленева.- М.: ДеЛи принт, 2004.- 798 с.

81. Остриков А.Н., Абрамов О.В., Рудометкин A.C. Экструзия в пищевой технологии.- Санкт=Петербург: ГИОРД, 2004.- 281 с.

82. Павловский 3. Введение в математическую статистику:/Пер. с польского.- М.: Статистика, 1967,- 285 с.

83. Панфилов В.А. Научные основы развития технологических линий пищевых производств.- М.: Агропромиздат, 1986,- 245 с.

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

85. Панфилов В.А., Ураков O.A. Определение оптимальных конструктивных характеристик тянульной машины.- «Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1971.-№10.- С. 17-18.

86. Плаксин Ю.М., Малахов H.H., Ларин В.А. Процессы и аппараты пищевых производств.- М.: КолосС, 2005.- 760 с.

87. Прагер В. Конечные пластические деформации. В кн. «Реология. Теория и приложения»/ Под ред. Ф. Эйриха.- М.: Издательство иностранной литературы, 1962,- С. 86-126.

88. Пирсол П. Кавитиация.- М.: «Мир», 1975.- 91 с.

89. Применение эмульсий в пищевой промышленности//под ред. засл. Деятеля науки и техники, д.т.н., проф. Н. И. Козина.- М.: Пищевая промышленность, 1966,- 249 с.

90.Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений.- М.: изд-во «Наука» главная редакция физико-математической литературы, 1968.- 288 с.

91. Регина Шторм. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества.- М.: изд-во «Мир», 1970.- 368 с.

92. Радкевич Я.М., Схиртладзе А.Г., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и сертификация.- М.: Высшая школа, 2007.-792 с.

93. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур.-М.: Наука, 1966.-С. 3-16.

94. Рейнер М. Реология: /перев. с англ. /под ред. Э.И. Григолюка.-М.: Наука, 1965, 224 с.

95. Реология. Теория и приложения/Под ред. Ф. Эйриха, пер. с англ. под общей редакцией Ю.Н. работнова и П.А. Ребиндера.- М.: Иностранная литература, 1962,- 824 с.

96. Реометрия пищевого сырья и продуктов. Справочник//Мачихин Ю.А., Горбатов A.B., Максимов A.C. и др./под общей ред. проф. Ю.А. мачихина.- М.: ВО Агропромиздат, 1990.-272 с.

97. Робертсон А. Управление качеством: Пер. с англ.- М.: Прогресс, 1974.253 с.

98. Серба В.Н. Исследование формующих машин для карамели. Автореф. дисс. На соискан. Уч. Степ. к.т.н. НИЭКИПродмаш.- 1966.- 25 с.

99. Симутенко В.В., Никифорова В.Н., Бровко Н.И. и др./ Симутенко В.В., Никифорова В.Н., Бровко Н.И., Березовский Ю.М., Горячева Г.Н. Исследование механизированного процесса производства карамели.-М.: ЦИНТИпищепром, 1969.- 9 с.

100. Слёзкин H.A. Динамика вязкой несжимаемой жидкости.- М.: Гос. Издат. Технич. литературы, 1955.- 520 с.

101. Соколовский А.Л., Гаврилова В.А. Влияние патоки различного состава на образование карамельной массы. Труды ВНИИ кондит. пром-ти, вып.6-7.- 1936.- 135 с.

102. Соколовский А.Л., Егорова A.M., Шлифтштейн В.И. Вязкость сахарных, паточных и карамельных растворов. Сб. «Физико-химические свойства Сахаров и карамели».- М.: ЦНИИ КП, 1938.3-8.

103. Соколовский А.Л. Физико-химические основы производства карамели.-М.: «Пищепромиздат», 1961.- 132 с.

104. Структура и текстура пищевых продуктов. Продукты эмульсионной природы/Под ред. Б.М. МакКенна/ пер. с англ. под научн. Ред. к.т.н. Ю.Г. Базарновой.- Санкт-Петербург: Прфессия, 2008,472 с.

105. Структурно - механические характеристики пищевых продуктов /A.B. Горбатов, A.M. Маслов, Ю.А. Мачихин и др. Справочник/ под ред. проф. A.B. Горбатова.- М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982.- 294 с.

106. Тагер A.A. Физико - химия полимеров/Под ред. проф.А. А. Аскадского.- М.: Научный мир, 2007.- 573 с.

107. Тадмор Э., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров: Пер. с англ./под ред. д.т.н. проф. Р.В. Торнера.-М.: Химия, 1984.- 628 с.

108. Тамман Г. Стеклообразное состояние.- Л.-М.: ОНТИ Главная редакция общетехич. Литературы, 1935.-136 с.

109. Тарг С.М. Основные задачи теории ламинарных течений .- М.-Л.: Гос. издат. технической и теоретич. лит., 1951.- 420 с.

110. Тетельман В.В., Язев В.А., Реология нефти.- М.: Граница, 2009.256 с.

111. Технический регламент на молоко, молочную и масложировую продукцию.- М,: Молочный союз России, 2008,- 176 с.

112. Технология кондитерских изделий/Г.А. Маршалкин, И.С. Лурье, В.Н. Никифорова и др./Под ред. проф. Г.А. Маршалкина.- М.: Пищевая промышленность, 1978.- 446 с.

113. Тобольский А. Свойства и структура полимеров. Перев. с англ.- М.: Химия, 1964.

114. Типовой технологический регламент на производство майонеза TP 10.04.040.65-88.

115. Титов Ю.В., Панфилов В.А. Реологическая модель зефирной массы на фурцелларане. «Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1986.-№5.- С. 37-38.

116. Тихонов А.Н, Самарский A.A. Уравнения математической изики.-М.:изд. «Наука» главная редакция физ.-мат. литературы, 1966.- 724 с.

117. Торнер Р.В., Гудков Л.Ф. ЖВХО имю Д.И. Менделеева, 1965, т. 10, №2, С. 122-130.

118. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров (механика процессов).- М.: «Химия», 1977.- 462 с.

119. Торнер Р.В., Добролюбов Г.В. Приближённая гидродинамическая теория механизма вальцевания.- Каучук и резина, 1958.-№4.- С. 6-10.

120. Ураков O.A. Исследование тянульной машины с целью повышения качества карамели. Автореф. дисс. на соискан. учён. степ, к.т.н..- М., 1971.-21 с.

121. Ультразвуковая техника в молочной промышленности [Ультразвуковые гомогенизаторы]. Зверев C.B., ЛобановА.В.//Переработка молока.- 2005.-№1

122. Урьев Н.Б., Талейсник М.А. Физико-химическая механика и интенсификация образования пищевых масс.- М.: Пищевая промышленность, 1976.-240 с.

123. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы.- М.: Химия, I960.- 320 с.

124. Федотовский B.C., Прохоров Ю.П., Верещагина Т.Н. Эффективная сдвиговая вязкость концентрированных эмульсий, суспензий и пузырьковых сред. ФЭИ.- 2606.- Обнинск: ФЭИ, 1997.- 16 с.

125. Фиалкова Е.А. Гомогенизация. Новый взгляд. Монография -справочник,- Санкт - Петербург, 2006, 388 с.

126. Физический энциклопедический словарь //Гл. редактор A.M. Прохоров.- М.: Советская энциклопедия, 1983.- 945 с.

127. Ходаковский М.Д. Вязкость стекломассы в зоне формования стекла. Производство стекла. Сборник научных трудов ВНИИ стеклопластиков и стекловолокна.-М.: 1974.-С. 15-25.

128. Ханс Хенрик Викман, Исхаков А. X. Новые возможности в регулировании реологических свойств шоколадных масс // «Кондитерское производство.- 2004, №2.- С. 62-64.

129. Чанг Дей Хан Реология в процессах переработки полимеров: Пер. с англ./под. ркалибрахед. д.т.н. Г.В. Виноградова и к.т.н. M.J1. Фридмана.-М.: Химия, 1979.- 368 с.

130. Чекмарёв А.П., Ваткин Я.JI. Основы прокатки труб в круглых калибрах,- М.: Металлургия, 1962.- 222 с.

131. Чекмарёв А.П., Друян В.М. Теория трубного производства.- М.: Металлургия, 1976,- 304 с.

132. Чижикова Т.В. Машины для измельчения мяса и мясных продуктов.-М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982.

133. Шапиро И.Е., Фролова Е. Т. Стеклянные трубы.- М.: изд. Литратуры по строительству, 1968.-236 с.

134. Шрамм Г. Основы практической вискозиметрии: Пер. с англ. к.т.н. И.А. Лавыгина/Под ред. чл.-кор. РАН проф. В.Г. Куличихина.- М.: КолосС, 2003.-312 с.

135. Щиголев Б.М. Математическая обработка нблюдений.- М.: изд-во Наука главная редакция физ.-мат., 1969.- 344 с.

136. Экспертиза масел, жиров и продуктов их переработки. Качество и безопасностью. Учебно-справочное пособие//Е.П. Корнева, С.А. Калманович, Е.В. Мартовщук и др.//Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007.-272 с.

137. Экспертиза молока и молочных продуктов. Качество и безопасность//Н.И. Дунченко, А.Г. Храмцовю, И.А.Макеева и др. //Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007.- 474 с.

138. Эльпинер И. Е. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие.- М.: Физматгиз, 1963.- 420 с.

139. Яковенко В.Ф., Герасименко Л.П. Аналитический расчёт процесса каландрования на основе гидродинамической теории. Сб. Оборудование для переработки полимеров,- Киев: Техника, 1964,- С. 196-207.

140. Пат.262490 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung zum Ausziehen von Zuckersätzen zu eiern Bonbonstrange von gervünschter Starke. (C.E. Rost & Co in Dresden). Заявл. 01.06.1920. Опубл. 31.08.1923

141. Пат. 267245 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung zum Rollen und Vorformen von Bonbonsätzen insbesondere solcher mit Füllung. (C.E. Rost & Co in Dresden). Заявл. 21.12.1911. Опубл. 14.11.1913

142. Пат. 273991 Германия, KL. 53-L-2. Heizbarer Tisch zum Vorformen und Rollen von Bonbonsätzen. (C.E. Rost & Co. in Dresden). Заявл. 03.10.1913. Опубл. 12.05.1914

143. Пат. 314711 Германия, KL. 53-L-2. Heizbarer Schaukeltisch zum Rollen Vorformen von Bonbonsätzen. (C.E. Rost & Co. in Dresden). Заявл. 24.09.1918. Опубл. 13.09.1919

144. Пат. 301924 Германия, KL. 53-L-2. Bonbonmaschine zur Herstellung von haltlossen Bonbons. (C.E. Rost & Co. in Dresden). Заявл. 05.09.1916. Опубл. 13.11.1917

145. Пат. 306921 Германия, KL. 53-L-2. Maschine zum Rollen des zur Bonbonherstellung dienender Zuckerkegels. (Gustav Milke in Dresden). Заявл. 05.09.1916. Опубл. 13.11.1917

146. Пат. 436552 Германия, KL. 53-L-2. Bonbonsätzroller. (Berten & Co. GmbH in Viersen). Заявл. 18.09.1925. Опубл. 04.09.1926

147. Пат. 439393 Германия, KL. 53-L-2. Maschine zum Ausrollen eines Zuckerkegels. (Berten & Co. GmbH in Viersen). Заявл. 26.03.1925. Опубл. 10.01.1927

148. Пат. 639273 Германия, KL. 53-L-2. Formvorrichtung zur Herstellung von Massestrangen aus zäher, kuctbarer Masse, insbesondere Zuckermasse mit Fühlung. (Robert Solich in Rostock). 3аявл.30.08.1934. Опубл. 02.11.1936

149. Пат. 700621 Германия, KL. 53-L-2. Einrichtung zur Herstellung eines Stranges oder Bandes aus zäher, knetbarer Masse, beispielsweise Zuckermasse. (Max Pönisch in Leipzig). Заявл. 30.11.1937. Опубл. 24.12.1940

150. Пат. 309583 Германия, KL. 53-L-2. Maschine zum Rollen des zur Bonbonherstellung dienender Zuckerkegels. (Gustav Milke in Dresden). Заявл. 07.11.1916. Опубл. 30.11.1918

151. Пат. 378423 Германия, KL. 53-L-2. Maschine zur Herstellung einer Rundzckerschnur durch Rollen eines Karamelzuckerkegels auf kegelförmigen Walzen. (Richard Gäbel in Dresden). Заявл.19.06.1919. Опубл. 14.07.1923

152. Пат. 402035 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung zum Rollen zur Bonbonherstellung dienenden Zuckerkegels. (Otto Hänsel). Заявл. 12.09.1924. Опубл. 01.03.1923

153. Пат. 487915 Германия, KL. 53-L-2. Vorschubeinrichtung an Bonbonsatz - Kegelrollern. (C.E. Rost & Co. in Dresden). Заявл.

154. Пат. 721347 Германияб, KL. 53- L-2. Einrichtung zum Ausrollen eines Zuckermassekegels. (Erich Lang in Leipzig). Заявл. 16.06.1939. Опубл. 0.3.06.1942

155. Пат. 699976 Германия, KL. 53-L-2. Einrichtung eines Stranges aus kuetbarer, zäher Masse, insbesondere Zuckennasse. (Max Pönisch in Leipzig). Заявл. 05.12.1937. Опубл. 10.12.1940

156. Пат. 379922 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung kalibrieren einer Rundzuckerschnur. (Richard Gäbel in Dresden). Заявл. 01.06.1920. Опубл. 31.08.1923

157. Пат. 418845 Германия, KL. 53-L-2. Zuführungsrollensatz für Zuckerstrangziehmaschinen. (C.E. Rost & Co. in Dresden). Заявл. 22.06.1922. Опубл. 19.06.1925

158. Пат. 643133 Германия, KL. 53-L-2. Füllvorrichtung für Zuckermassenstränge (A. Henkel in Viersen). Заявл. 27.10.1935. Опубл. 30.03.1937

159. Пат. 559793 Германия, KL. 53-L-2. Formvorrichtung zur Herstellung von Zuckermfsse - Strängen. (Berten & Co. GmbH). Заявл. 30.01.1930. Опубл. 08.09.1932

160. Пат. 3235024; A23- G-3/06; ФРГ ( "R. Bosch"). Vorfahren und Vorrichtung zum Formen eines Karamelmassestranges. Заявл. 05.02.1982. Опубл. 11.08.83

161. Пат. 254541 Германия, KL. 53-L-2. Maschine zum selbsttätigen Ausziehen und Egalisieren von Zuckerstrangen. (Max Redlich). 1910.

162. Пат. 267245 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung für Auszieung den Zuckermassestrang. (C.E. Rost & Co. in Dresden). 1911.

163. Пат. 379922 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung zum kalibrieren einer Rundzuckerschnur. (R. Gäbei in Dresden). 1920.

164. Пат. 418845 Германия, KL. 53-L-2. Zuckerstrangziehmaschine (C.E. Rost & Co in Dresden). 1922.

165. Пат. 418611 Германия, KL. 53-L-2. Gleichroller (С/Е/ Rost &Co in Dresden). 1921.

166. Пат. 432526 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung zum Ausziehen eines Zuckerstranges. (R. Gäbei in Dresden). 1926.

167. Пат. 658424 Германия, KL. 53-L-2. Vorrichtung zum Ausziehen eines Zuckerstranges. (A. Henkel in Viersen). 1938.

168. Пат. 699976 Германия, KL. 53-L-2. Einrichtung zum Herstellung eines Stranges aus knetbarer, zäher Masse, insbesondere Zuckermasse. (Max Pönisch in Leipzig). 1940.

169. Пат. 711003 Германия, KL. 53-L-2. Ausziehvorrichtung für Zuckermassestränge. (G. Heinold). 1941.

170. Пат. 886559 Германия, KL. 53-L-2. Kalibrier Walzwerk mit Geschwindigkeits - Wchselgetriebe für Zuckerstrang Verarbeitungs. (Thürlings Herman, Henkel Albert). 1953.

171. Пат. 936840 Германия, KL. 53-L-2. Ausziehvorrichtung mit mehreren Rollensätzen. (Theegarten Franz). 1955.

172. Andrews E. L., Brit. J. Apl. Phys., 10, 39 (1959).

173. Ardichvili G. "Kautschuk". 1938, B. 14.,№1, s.23-25.

174. Barnes H.A., Hutton J. F.? Walters K. An Introduction to Rheology -Elsevier, 1989.

175. Bistany K. L., Kokini J.L. Comparison of steady shear rheoligical properties and small amplitude dynamie viscoelastic properties of fluid food materials //J. Texture Studies - 1983,-№14,- P. 113-124.

176. Bistany K. L. and Kokini J.L. Dynamie viscoelastic properties of food in texture control // J. Rheol. - 1983.- №27,- P. 605-620.

177. Carslow H.S., Jaeger J.C. Conduktion of Heat in solids, 2 rd ed, Oxford Universiti Press, 1959/- 121 p.

178. Charm S.E. Viscometry of non- Newtonian food material//Food Res., 1960, 25, 351-362.

179. Couette M. M. Ettudes sur le frottement des liquids//Ann. Phys. - 1890. №21.- P. 433-510.

180. Ferry J. Viscoelactic Properties of Polymer. N.Y., John Wilty, 1970, 535 p.; Ферри Дж. Вязкоупругие свойства ролимеров. М.: Издатинлит 1963.

181. Gaskell R.E. J.Appl., Median., 1950, v. 17. №2, p. 334 - 349.

182. Gelder D., Ind. Eng. Fundam., 10, 534 (1971).

183. Herschel W.H., Buckley R. Measurement of consistency as applied to rubber benzene solutions//Soc. Amer, Soc. Test. Mater., 1926, 26,621.

184. Introduction to normal stress, by J. Nijman, HAAKE-Germany publication, 1990.

185. Ischihara H. and Kase S. J. Appl. Polimer Sei., 19, 557 (1972).

186. Kase S., Appl J. Polymer Sei., 18, 3267 (1974).

187. Margules M. Sitzungber. Akad. Wiss. Wien. Math.-Naturwiss. KI, Abt., 2A, 23. P. 588 (1881).

188. Measerung blood viscosity with a rotational viscometer in line with the recommendation of the international committee for the standartization in haematology. by G. Schramm, HAAKE-Germany publication, 1992.

189. Mises R„ Proc, 3rd Internat. Congr. Mech.2,3 (1930).

190. Möglichkeiten und Grenzen der (Viskositats-) Messung mit Rotations - viskosimeters, by Jint Nijman, lecture at the 102nd PTB-Seminar "Rotationsviskosimeters newtonscher und nicht-newtonscher Flüssigkeiten -Mettrologie, Normung, Qualitätssicherung" - Octobtr, 1992, at the PhysikalischTechnische Bundesfnstalt Brauschweig, published as a HAAKE-Germany publication, 1992.

191. Pearson J.R.A. and Mftovich M.A., Ind. Eng. Chem., 8, 605 (1969).

192. Pearson J.R.A. and Shah Y.Т., Imperial College, Polymer Processing Group, Report No. 2, May 1973.

193. Rao, M.A. Rheology of liquid foods // J. Texture Studies.- 1971.- №8.-P. 135-168.

194. Rao. M.A. Measurement of flow properties of fluid foods. Developments, limitations, and interpretation of phenomena III. Texture Stud.-1978.-№8.-P. 257-282.

195. Roos Y.H. Phase Trasitions in Foods.- New York: Academic, 1995. В кн. Структура и текстура пищевых продуктов. Продукт эмульсионной природы. Под ред. Б.М. МакКенна. Пер. с англ., под научной ред. к.т.н. доц. Ю.Г. Базарновой.- Санкт-Петербург; Профессия, 2008.- 471 с.

196. Roos Y.H. Role of Water in phase transition phenomena in Foods// Phase Staate Transitions in Foods/ Rao M. A., Härtel, R., eds- New York Marcell Dekker, 1998.-P.55-80.

197. Slattery, J.C. Analysis of the cone-plate viscometer // J. Colloid Sc. -1961- №16.- P. 431-437.

198. Szszesniak, A.S. Classification of textural characteristics //J. Food Sci. -1963.-№28,-P. 385-389.

199. Taylor Cr. I., J., Proc. Roy. Soc. A. 138(1932), 41.

200. Taylor G.I., "The Viscosity of a Fluid Containing Small Drops of Another Fluid'Troc.Roy. Soc., A 138, 41 (1932).

201. Van Waser, J.R., Lions J. W., Kim, K.Y. and Colwell, R.E. Viscosity and Flow Measurement.- NY: Interscince, 1963.

202. Vercruyse M. C., Steffe J.F. On-lint viscometry for pureedbaby food: correlation of the Bostwick consistometer reaidngs and apparent viscosity

data//J. Food Process Eng.,1989, 11, 193-203.

203. Walstra, P., Smulders, P.E. A. Emulsion formation // Modern Aspects of Emulsion Scince / Binks, B.P., ed.- Cambridge: Royal Society of Chemistry, 1998.

204. Whorlow R.W. Rheological Techniques.- Wiley, 1980.

205. Windhab E., Ouriv B. Slit rheometry testing of a new on - line measuring system//Proceedings of the International Symposium on Food Rheology and Structure.- Zurich, 1997.

Обозначения

А, В, С, Б - эмпирические константы, характеризующие интенсивность процессов - антагонистов дезинтегрирования и коалесценции жировых шариков (ж.ш.) в водно-жтровой смеси на разных стадиях процесса

эмульгирования, (гл.З); А = т/В - отношение напряжения сдвига (касательного напряжения) к

коэффициенту консистенции, В - коэффициент консистенции вязко-пластичной среды, Па-с"; т - напряжение сдвига, Па (гл. 2);

В| - коэффициент консистенции вязко-пластичной среды для докритического режима испытаний (О < £22); - угловая скорость ротора

вискозиметра произвольная и критическая соответственно, т.е. скорость при которой градиентный слой достигает стенки внешнего неподвижного цилиндра, с"1; В2 - коэффициент консистенции вязко-пластичной среды для закритического

режима испытаний (£2 > £12); В - наибольшая ширина ножа, ширина в плоской его части, м; С - объёмная концентрация жира в эмульсии, (в долях); Ср - теплоёмкость продукта при постоянном давлении, Дж/кг-К; Б - диаметр виртуальной сферы, содержащей определённое количество ж.ш.; Бн - начальный диаметр карамельного батона, м;

Б, (1 - диаметры наружный и внутренний карамельного жгута соответственно;

Б - сила натяжения пряди карамельной массы, Н; сила натяжения

карамельного жгута, Н; в - вес карамельного батона, Н;

Н - высота слоя продукта, м; глубина погружения ножа в пласт халвы, м; 2Н - толщина пласта продукта на входе в зазор между валками, м; .Го, II - функции Бесселя с индексами соответственно ноль и единица;

Ь - длина карамельного батона, м; Ьп , Ьс - длина пальца тянульной машины, м; длина пряди карамельной массы, м;

МКр - крутящий момент, Н-м;

N - сила натяжения нити, Н; мощномть, кВт;

Р - гидростатическое давление, Па; полное усилие сопротивления движению ножа, внедряющегося в пласт халвы, Н;

Кь И.2 - радиусы внутреннего цилиндра-ротора и цилиндра внешнего -неподвижного, м; Ко - радиус градиентного слоя среды в зазоре, м;

11а, И-ь - радиусы нормальных сечений карамельного жгута с н7ачинкой,

Б - площадь поперечного сечения пряди карамельной массы в тянульной

машине, м2;

Т - абсолютная температура, К;

Тв, Т0 - температура воздуха и начальная температура карамельной массы, К;

о

(2 - объёмная производительность, м /с;

и - скорость движения пальца тянульной машины в карамельной массе, м/с; окружная скорость по дну калибрующего ролика, м/с; Урь Уф2 - тангенциальные (окружные) скорости движения точки на поверхности ротора взбивальной машины соответственно: 1 -суммарная, 2 - обусловленная вращением оси ротора вокруг оси неподвижного цилиндра; 3 - обусловленная вращением ротора вокруг своей оси.

Хь Х2, ...Х; - кодированное обозначение факторов при постановке факторных экспериментов;

а, Ь, с, с1 - - эмпирические коэффициенты, определяющие долю ж.ш., соответствующих стадиям процесса эмульгирования А, В, С, Б, причём а + Ь + с + ё=1, (гл. 3);

л

а - коэффициент температуропроводности, м /с;

Ь - эмпирический коэффициент, зависящий от к и Т , т.е. от коэффициента Больцмана и абсолютного времени;

с! - диаметр жирового шарика, м;

е - эксцентриситет, отклонение оси ротора от оси внешнего неподвижного цилиндра;

ё - ускорение свободного падения, м/с2; f- коэффициент трения карамельной массы по стали;

Ь - толщина слоя карамельной массы вокруг пальца тянульной машины, м; 2Ь, 2Ио, И,- текущая и конечная толщина пласта продукта, а также толщина

пласта продукта в нейтральном сечении, м; к= 1,38-10"23 Дж/К; к - поправка Факсена-Ладенбурга;

кь к2...к| - коэффициенты редукции первого, второго, \ - того соответственно;

1 - длина карамельного жгута, соответствующая одному изделию; т=1/п - величина обратная индексу течения п;

ть т2, тпз - масса отдельного карамельного изделия, его оболочки и начинки соответственно;

п- количество ж.ш.; частота вращения карамельного батона, с*1;

г - текущий радиус в зазоре < г < Л2);

I - текущее время, с;

w - влажность карамельной массы, %;

х, у, ъ - координатные оси абсцисс, ординат и аппликат;

9 - безразмерная температура;

О - угловая скорость ротора вискозиметра, с"1; П2 - угловая скорость ротора вискозиметра, при которой градиентный слой распрстранился до наружной стенки зазора, с"1; - угловая скорость ротора взбивальной машины а - половина угла при вершине режущей кромки ножа;

а - коэффициент теплоотдачи с поверхности карамельного батона или жгута, Вт/м2-К;

ß - эмпирический коэффициент, учитывающий неоднородность температурного поля и неконтролируемое влияние внешнего теплообмена;

у' = dy/dt - скорость сдвига в зазоре вискозиметра;

5 - угол, определяемый по формуле для линий скольжения, стр.31;

5, 80 — отношение радиусов соответственно наподвижного цилиндра к ротору и градиентного слоя к радиусу ротора;

8 - расстояние между ж.ш., м;

е - разность радиусов ротора и неподвижного цилиндров, т.е. s = Rh -R;

ц - коэффициент вязкости, Па-с;

rjo - наибольшая ньютоновская вязкость неньютоновской в целом жидкости, Па-с;

T|min - минимальная ньютоновская вязкость неньютоновской в целом жидкости, Па-с;

коэффициент, определяемый через функции Бесселя по уравнению (5.9);

X - отношение эксцентиситета к разности радиусов ротора и неподвижного цилиндров, А.=е/е;

v - отношение радиусов внутреннего к наружному карамельного жгута с начинкой;

X - коэффициент теплопроводности, Вт/м-К;

X - специальная функция;

jj. - коэффициент вязкости, Па-с;

£ - отношение толщины слоя карамельной массы на пальце тянульной машине к радиусу пальца, т.е. £ = h/R;

аде, Сж - коэффициент поверхностного натяжения дисперсной среды(воды) и жировой фракции водно жировой эмульсии соответственно, Па;

л

р - плотность продукта, кг/м ;

рь р2 - плотности карамельной массы и стального шарика соответственно, кг/м3;

Рь р2 — плотности карамельной массы и начинки, кг/м ;

Ф - компонента системы координат г, <р, г;

соов ~ угловые скорости валков обкаточной машины и критическая угловая скорость валков, при которой начинает сказываться механическое стеклование поверхностных слоев, приводящее к уменьшению производительности машины, с"1.

стр.