Научное обеспечение развития процесса экструзии крахмалосодержащего сырья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, доктор технических наук Коваленок, Владимир Александрович

• Коваленок, Владимир Александрович
• доктор технических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор технических наук Коваленок, Владимир Александрович

Введение

Глава 1. Изменение структуры и свойств крахмалосодержащего сырья в процессе влаготермомеханической обработки (Обзор литературы)

1.1. Продукты питания на основе крахмалсодержащего сырья

1.2. Сырье, используемое при экструзии

1.3. Строение и свойства крахмала

1.4. Роль воды в процессе клейстеризации крахмала при термомеханической обработке

1.5. Существующие методы тепловой обработки крахмалсодержащего сырья

1.6. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья

1.7. Оборудование для производства экструзионных продуктов

Глава 2. Методы исследования сырья и экструзионных крахмалпродуктов

2.1. Определение содержания сухих веществ

2.2. Определение растворимости и водоудерживающей способности

2.3. Определение сорбционной влаги 58 2.4 Определение плотности и коэффициента расширения экструдатов 59 2.5. Разработки методики определения белизны и цветности материалов 59 2.5.1.Основные направления разработки методики для определения цветности материалов 59 2.5.2 Определение яркостного контраста

2.5.3. Условия освещенности и спектральная чувствительность человеческого глаза

2.5.4. Численная оценка яркостного контраста

2.5.5. Качественный контраст и его оценка

2.5.6. Закон смешения цветов и трехцветные координаты

2.5.7. Цветовой тон и чистота цвета

2.5.8. Методы определения спектральных терморадиационных характеристик материалов

2.5.9. Определение коэффициента отражения при диффузном облучении

2.5.10. Определение коэффициента отражения при направленном облучении

2.5.11. Оптические характеристики различных видов крахмалов

2.5.12. Выбор длины волны для определения белизны и цветности различных видов крахмалов

Глава 3. Некоторые вопросы теории процесса экструзии

3.1. Производительность экструдеров с узкими каналами

3.2. Производительность экструдеров с прямоугольными каналами шнека

3.3. Определение удельной поверхности экструдатов

Глава 4. Исследование процесса экструзии крахмалосодержащего сырья

4.1. Экспериментальная установка

4.2. Постановка вопроса и план проведения эксперимента

4.3. Определение производительности экструдера

4.4. Определение растворимости экструдатов

4.5. Определение удельного расхода электроэнергии

4.6. Определение противодавления и вязкости экструдируемой массы

4.7. Оптимизация процесса получения экструдата для стабилизации глинистых суспензий

Глава 5. Исследование тепло - и массообменных процессов при охлаждении экструдатов 169 5.1. Определение коэффициента теплообмена и теплофизических характеристик тел цилиндрической формы

5.1.1. Распространение тепла в бесконечном цилиндре

5.1.2. Зависимости коэффициентов /лп от значений критерия Био (5 для тел цилиндрической формы

5.1.3.Основное уравнение расчета нагрева (охлаждения) тел цилиндрической формы

5.1.4. Определение коэффициента теплообмена при нагреве (охлаждении) цилиндрических эталонов

5.1.5. ТФХ экструдатов цилиндрической формы

5.2. Определение коэффициента теплообмена и теплофизических характеристик тел шарообразной формы

5.2.1. Распространение тепла в шаре

5.2.2. Зависимости коэффициентов от значений критерия Био р для тел шарообразной формы 201 5.2.3.Основное уравнение расчета нагрева (охлаждения) тел шарообразной формы

5.2.4. Определение коэффициента теплообмена при нагреве (охлаждении) шарообразных эталонов

5.3. Определение коэффициента теплообмена и теплофизических характеристик тел пластинчатой формы

5.3.1. Распространение тепла в неограниченной пластине

5.3.2. Зависимости коэффициентов цп от значений критерия Био р для неограниченной пластины 217 5.3.3.0сновное уравнение расчета нагрева (охлаждения) неограниченной пластины

5.4. Исследование процесса охлаждения экструдатов при конвективном теплообмене 223 5.4.1. Распространение тепла в ограниченном цилиндре

5.4.2. Исследование процесса охлаждения экструдатов в виде ограниченного цилиндра

5.4.3 Уточнение методики определения теплофизических характеристик для тел цилиндрической формы

5.4.4. Исследование процесса охлаждения экструдатов в виде шара

5.4.5. Исследование процесса охлаждения экструдатов с использованием критерия Нуссельта

Глава 6. Практическая реализация результатов исследования

6.1. Методика определения белизны и цветности

6.2. Методика определения удельной поверхности экструдатов

6.3. Методика определения теплофизических характеристик экструдатов

6.4. Выбор режимов охлаждения экструдатов 267 6.5 Выбор режимов процесса экструзии при получения экструдата для стабилизации глинистых суспензий 270 Основные выводы 272 Список используемой литературы 274 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научное обеспечение развития процесса экструзии крахмалосодержащего сырья»

Концепция государственной политики в области здорового питания Российской Федерации на период до 2005 года, утвержденная постановлением Правительства РФ № 917 от 10.08.98 г., предполагает выполнение комплекса мероприятий, направленных на создание условий, обеспечивающих удовлетворение потребности различных групп населения в рациональном, здоровом питании с учетом их традиций, привычек и экономического положения, в соответствии с требованиями медицинской науки . Для решения проблем обеспечения населения продуктами рационального питания необходимо наряду с совершенствованием традиционных разрабатывать новые методы обработки пищевого сырья, позволяющие производить продукты с заданным составом и свойствами, не требующие больших затрат труда и энергии на их приготовление. Одним из направлений создания новых и совершенствования существующих технологий является разработка способов, в которых сырье подвергается одновременному физическому и химическому воздействию. Использование экструзионной техники является общепризнанным направлением технического прогресса в пищевой промышленности. Экструзионная обработка - это комбинированное воздействие на обрабатываемый материал механических напряжений, влаги, тепла и, при необходимости, различных химических реагентов с целью получения экструдатов необходимой формы, структуры и физико-химических свойств. Этот способ обеспечивает существенную интенсификацию процессов влаготермомеханической обработки крахмала и крахмалсодержащего сырья. Эктрузионную технику используют для создания безотходных, гибких, высокоэффективных производств продуктов пищевого и технического назначения. В качестве сырья в этих процессах чаще всего применяют природные биополимеры, важнейшим из которых является крахмал. При этом следует иметь ввиду, что сырьевые источники для производства природных биополимеров, в т.ч. крахмала, по существу неисчерпаемы, так как сельскохозяйственное сырье ежегодно восстанавливается в возрастающем количестве. В связи с этим в ряде случаев замена крахмалопродуктов, используемых на технические цели, другими химическими материалами, особенно производимыми из постепенно исчезающего нефтяного или газового сырья, экономически невыгодна и неперспективна.

Одним из путей, который позволяет сократить удельный расход крахмала на технические нужды и получить новые продукты и эффективные пищевые добавки на основе крахмала, является придание ему новых или усиление имеющихся свойств, необходимых потребителю, путем физической, химической, биохимической или комбинированной обработки крахмала, т.е. его модификацией.

Большим спросом пользуются модифицированные крахмалы, прошедшие полную или частичную клейстеризацию, так называемые набухающие крахмалы. На основе этих крахмалопродуктов можно производить безбелковые продукты лечебного и профилактического питания для детей и взрослых.

Метод экструзионной обработки позволяет получить ряд преимуществ:

• интенсифицировать производственный процесс;

• повысить степень использования сырья;

• получить готовые к применению пищевые продукты или создать для них компоненты, обладающие высокой сгущающей водо- и жироудержи-вающей способностью;

• снизить производственные затраты (расходы тепла, электроэнергии);

• снизить трудовые затраты;

• расширить ассортимент пищевых продуктов;

• повысить усвояемость;

• снизить микробиологическую обсемененность продуктов;

• уменьшить загрязнение окружающей среды.

Кроме того, в результате экструзии происходят существенные изменения и текстурирование не только на клеточном уровне, но и сложные химические, микробиологические (стерилизация), физические процессы и явления. Особую актуальность это приобретает при получении продуктов для детского питания.

Специализированные продукты для детского питания включают широкий ассортимент продуктов, выпускаемых в нашей стране и за рубежом и предназначены для вскармливания детей первого года жизни, а так же питания детей более старшего возраста. Вся гамма продуктов может быть разделена на три большие группы /34/:

• заменители детского молока;

• продукты прикорма;

• продукты лечебного питания.

Вторая и третья группы включают продукты на зерновой, зерно-молочной, фруктовой, овощной, мясной и смешанной основе.

Объёмы производства продуктов детского питания и степень соответствия этих продуктов специфике метаболизма детей различных возрастных групп во многом на сегодняшний день не удовлетворяет существующей в России потребности.

Так в таблице 1 показана динамика изменения выпуска продуктов для детского питания за последние шесть лет, а в таблице 2 - прогнозируемая потребность в продуктах для детского питания, тыс. т в год /48/.

Таблица 1

Выпуск продуктов для детского питания

Ассортиментные группы продуктов 1990г 1991г 1992г. 1993г. 1994г. 1995г.

Жидкие и пастообразные молочные продукты, тыс. Т 53,5 60,3 56,6 60,9 65,3 61,9

Сухие адаптированные молочные смеси, тыс. Т 17,8 17,7 7,35 4,8 2,9 3,4

Сухие продукты на злаковой основе, тыс. Т 29,5 20,1 15,2 4,3 1,4 0,84

Плодоовощные консервы, муб. 151 141 137,3 105,3 28,4 26,38

Мясные консервы, муб. 25,1 23,9 28,7 17,0 8,4 8,4

К продуктам для детского питания предъявляют повышенные требования. Так, проект Федерального закона Российской Федерации «О качестве и безопасности пищевой продукции» определяет следующие основные понятия /76/:

• продукты для детского питания - продукты питания, отвечающие физиологическим особенностям детского организма (до трех лет);

• качество пищевых продуктов - совокупность свойств и характеристик, которые обуславливают способность пищевых продуктов удовлетворять физиологические потребности человека и обеспечивают безопасность пищевых продуктов для жизни и здоровья людей;

Таблица 2

Прогнозная потребность в продуктах для детского питания, тыс. Т в год

Ассортиментная группа продуктов Всего Лечебных Для экологически опасных зон до 1года доЗ лет до 1 года доЗ лет до 1 года доЗ лет

Сухие адаптированные молочные смеси 21 - 4,2 - 5,25

Сухие зерно -молочные продукты прикорма и питания 15,5 46,0 ЗД 9,2 3,88 11,5

Жидкие и пастообразные адаптированные 104 - 20,8 - 26,0

Плодоовощные консервы 120 470 24 94 30 167,5

Рыбные консервы 1,8 3,5 0,36 0,7 0,45 0,88

Жидкие консервы для прикорма и питания 15,5 99,5 3,1 19,9 3,88 24,88

• безопасность пищевой продукции - соответствие её санитарным правилам, нормам и гигиеническим нормативам, ветеринарным и фитосанитарным правилам, соблюдение которых обеспечивает отсутствие влияния, опасного для жизни и здоровья людей нынешнего и будущих поколений.

Несмотря на определенные Правительством Российской Федерации задания, производство продуктов питания для детей раннего возраста составляет лишь 25- 50% от объёма госзаказа /73/. Положение ещё более усугубляется тем, что значительная часть исследованной продукции не отвечает требованиям стандартов по микробиологическим и физико-химическим показателям. Так, например, от 8 до 12% детских кухонь имеет повышенную обсеменённость /73/.

В последнее время зарубежные фирмы («Гербер», «Нестле», «Милупа», «ХиПП» и др.) предлагают чрезвычайно разнообразный перечень инстантных сухих зерновых (мука) и зерно - молочных смесей (молочных каш), изготовленных на основе рисовой, пшеничной, кукурузной, гречневой муки или смеси нескольких видов злаков. В отечественной промышленности, как видно из таблицы 1, производство сухих продуктов на злаковой основе за последние 6 лет упало более чем в 30 раз.

Таким образом, большую актуальность приобретает производство зернопродуктов, как основы для детского питания, с повышенными потребительскими и медико-биологическими свойствами. Межотраслевая проблема научного обеспечения индустрии производства продуктов для детского питания может быть сформулирована следующим образом: сформулировать новую систему знаний о закономерностях изменения состава и свойств нативных компонентов пищевого сельскохозяйственного сырья, используемого для производства продуктов для детского, в результате традиционной и перспективной физической, физико-биохимической, химической, микробиологической и энзиматической технологической обработки /48/.

В частности необходимо усовершенствовать традиционные и разработать новые автоматизированные процессы, позволяющие реализовывать высокие технологии, аналитически обосновать и экспериментально скорректировать рецептуры и оптимальные параметры технологических процессов, изучить, теоретически обосновать и классифицировать закономерности физико-химических методов переработки пищевого сырья на изменения комплекса его нативных свойств, разработать на базе этих закономерностей высокоэффективные технологические процессы.

Целью данной работы является повышение эффективности процессов переработки крахмалосодержащего сырья для получения высококачественных легко усвояемых продуктов.

В этой связи в диссертационной работе ставились следующие задачи: теоретические и экспериментальные исследования термообработки крахмалосодержащего сырья экструзионным способом; изучение влияния экструзионной обработки на изменение нативных свойств крахмалосодержащего сырья, питательной ценности и стерилизацию; разработка на базе проведенных исследований высокоэффективного технологического процесса получения продуктов повышенной питательной ценности.

1.1. Тема диссертационной работы связана с планами научно -исследовательских работ Московского государственного университета пищевых производств в период с 2000 по 2010г. по теме "Исследование экструзионной обработки материалов растительного происхождения".

1.2. Актуальность работы. Ситуация, сложившаяся в экономике РФ, привела к росту пищевых производств, не требующих больших капитальных затрат для их реализации и имеющих небольшую продолжительность производственного цикла (хлебобулочные изделия, майонезы, кетчупы, продукты быстрого приготовления). В связи с развитием этих технологий возросла потребность в предварительно клейстеризованных (набухающих) крахмалах, которые проявляют свои стабилизирующие, загущающие и водоудерживающие свойства в различных системах, не требует дополнительного нагрева. Однако существующий способ получения набухающих крахмалов на вальцовых сушилках имеет существенные недостатки: низкую производительность, связанную с малым коэффициентом теплопередачи, что ограничивает скорость вращения вальцов; необходимость испарения большого количества влаги; низкий коэффициент полезного использования тепла; высокую удельную металлоёмкость оборудования. Для обогрева сушильных барабанов обязательно наличие источника тепловой энергии (обычно пара), что требует дополнительных капитальных вложений.

Одно из основных направлений развития пищевой промышленности -это интенсификация технологических процессов путем одновременного воздействия различных физико - химических факторов на материалы. Именно к такому способу относится экструзия крахмалосодержащего сырья.

О постоянно растущем интересе к экструзионному способу переработки крахмала и крахмалсодержащего сырья свидетельствуют многочисленные публикации. Однако на их основе невозможно выработать единые подходы к анализу закономерностей изменения свойств крахмала при различных методах обработки. Выявлены, как правило, закономерности изменения его свойств от воздействия только отдельных параметров обработки модельных систем. Имеющаяся информация по исследованиям в этом направлении не отвечает на все возникающие вопросы при разработке новых технологий. Как правило, исследуются лишь отдельные технологические операции или физико-химические свойства уже готовых продуктов, изготовленных на разном, зачастую, не характерном для России сырье и оборудовании. Недостаточно исследованы изменение структуры и физико-химических свойств крахмальных гелей после экструзионной обработки. Выбор необходимых режимов экструзионной обработки чаще всего основывается на его эмпирическом подборе, основанном на результатах неоправданно большого объёма экспериментальных работ.

Экструзионное оборудование, выпускаемое отечественными предприятиями, предназначено для производства зерновых завтраков и комбикормов. С учётом существенного различия свойств сырья и целей обработки, нельзя сделать однозначных выводов о возможностях их использования для производства модифицированных крахмалов.

Весьма скудна информация об изменении структуры и свойств в крахмалопродуктах после их выхода из рабочей камеры экструдера, хотя эти процессы существенно влияют на формирование их функциональных свойств.

Актуальным является исследование структуры и свойств новых видов крахмалопродуктов, т.к. эти сведения позволят определить возможные области и способы их применения в различных отраслях народного хозяйства.

Одним из важнейших направлений развития и совершенствования экструзии является разработка математической модели этого процесса, которая позволила бы прогнозировать качество готового продукта, исходя из геометрических и кинематических параметров рабочих органов шнека.

Указанные обстоятельства определяют необходимость изучения закономерностей изменения свойств разных крахмалов и крахмалсодержащего сырья при различных методах экструзии с целью разработки научных основ получения крахмалопродуктов с заданными свойствами с использованием отечественного оборудования, сырья и практической реализации завершенных разработок.

Актуальность работы подтверждается включением тематики проводимых исследований в научно-технические программы Миннауки РФ:

Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК", "Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности" и в российско-белорусскую программу "Повышение эффективности агропромышленного производства и последовательное сохранение сельскохозяйственной продукции".

1.3. Цель и задачи исследований. Целью работы является создание научных основ и оптимизация процессов экструзии крахмалосодержащего сырья и тепло - массообменных процессов в экструдатах в период их охлаждения.

Для достижения поставленной цели необходимо:

- создать экспериментальную базу и разработать методы оценки качества сырья, полуфабрикатов, готовой продукции;

- установить взаимосвязь и выявить закономерности режимов экструзионной обработки с качеством продуктов и технико -экономическими показателями процесса;

- на базе теоретических и экспериментальных исследований создать математическую модель процесса экструзии, учитывающую технологические и технико-экономические показатели процесса экструзионной обработки;

- разработать методику оптимизации процесса экструзии;

- разработать методику и определить теплофизические характеристики экструдатов;

- создать математические модели тепло - массообменных процессов в экструдатах в период их охлаждения; разработать методику выбора оптимальных режимов охлаждения экструдатов;провести апробацию результатов исследований в опытно промышленных условиях.

Схема исследований приведена на рис.1.

Рисунок 1. Структурная схема исследования

1.4. Научная новизна состоит в следующем.

1. Доказано, что максимально согласованными значениями численной инструментальной оценки цветовых и яркостных свойств материала с чувственным восприятием человека является величина J = yfE, где R -интегральный коэффициент отражения.

2. Разработаны компьютерные программы для расчета контрастных и цветовых различий образцов, учитывающие не только отражательные свойства исследуемого материала, но и спектральные характеристики чувствительности глаза, цветного зрения наблюдателей и эталонных стандартизованных источников светового излучения А, В, С.

3. Доказано, что изотермы сорбции экструдатов позволяют определить влагосодержание мономолекулярной адсорбции. Это положение легло в основу для разработки методики определения удельной поверхности экструдатов.

5. Разработана теоретическая математическая модель для расчета производительности шнековых экструдеров с плоскими каналами, использование которой позволяет не только оптимизировать процесс, но и оценивать реологические свойства экструдируемых масс.

6. Разработан новый способ определения оптимальных режимов проведения процесса экструзии, учитывающий конструктивные параметры шнека.

7. Доказано, что коэффициент теплообмена при естественной конвекции (скорость воздуха равна нулю) не зависит ни от вида материала, ни от его формы.

8. Разработан принципиально новый метод определения теплофизических характеристик экструзионных продуктов в условиях естественной конвекции. Определены теплофизические характеристики экструдатов.

9. Проведенные теоретические исследования по конвективному теплообмену экструзионных продуктов с учетом их теплофизических характеристик позволили детально изучить процесс охлаждения экструдатов.

1.5. Практическая ценность и реализация результатов работы. На основе результатов исследований разработаны и внедрены в научную практику ГНУ ВНИИкрахмалопродукты новые методики оценки качества сырья и готовой продукции по белизне и цветности и по величине удельной поверхности экструдатов.

Разработана новая методика расчета производительности экструдеров, позволяющая определять не только оптимальные режимы процесса и конструкцию шнека, но и оценивать реологические свойства обрабатываемого материала. Определенные режимы экструзионной обработки прошли опытно - промышленную проверку на Борисоглебском крахмальном заводе и включены в технологические регламенты ГНУ ВНИИкрахмалопродуктов на производство экструзионных крахмалопродуктов из измельченного зернового отхода.

Получены и внедрены в научно - производственную практику ГНУ ВНИИкрахмалопродукты новые данные о теплофизических характеристиках экструзионных продуктов, что позволило проводить расчеты тепло - и массообменных процессов при их обработке.

Разработан новый метод выбора режимов охлаждения экструдатов в зависимости от их назначения, который нашел практическое применение при разработке технологических схем производства экструзионных крахмалов и крахмалопродуктов. Данный метод значительно сокращает объем экспериментальных работ, прошел опытно - промышленную проверку в ЗАО "Крахмалопродукты" и включен в регламенты ГНУ ВНИИкрахмалопродукты на производство экструзионных крахмалов и крахмалопродуктов.

1.6. Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на всесоюзных и республиканских конференциях, семинарах и совещаниях, в том числе: на Всесоюзной конференции "Разработка и совершенствование технологических процессов" 26-28 мая 1987г., на 9-ой Всесоюзном научном симпозиуме : "Физико -химия крахмала и крахмалопродуктов". 4-5 октября 1984г., на всероссийской конференции "Проблемы фундаментальных исследований в области обеспечения населения России здоровым питанием", на всероссийской н/т конференции "Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания" г.Москва, 2002г., Всероссийской н/т конференции "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации", г.Москва, 2003г., на Всероссийской н/т конференции "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации", г.Москва, 2004г., на 3 юбилейной международной конференции "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации", г. Москва, 2005г., ., на 4 международной конференции -выставке "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации", г. Москва, 2006г.

1.7. Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 2 монографиях, 33 печатных трудах, получено 3 авторских свидетельства.

1.8. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 311 страниц компьютерного текста, 83 иллюстраций, 20 таблиц и приложений на 25 страницах.

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты пищевых производств», Коваленок, Владимир Александрович

Основные выводы

Выполнен комплекс экспериментальных и теоретических исследований, в результате которых разработаны методики выбора ресурсосберегающих режимов экструзионной обработки и процесса охлаждения измельченного зернового отхода для стабилизации глинистых суспензий.

Разработанные методики позволили снизить более чем на 20% затраты электроэнергии при экструзионной обработке и сократить в 1.5-2 раза продолжительность процесса охлаждения экструдатов.

К наиболее значимым относятся следующие результаты, составляющие в совокупности научные и прикладные основы диссертационной работы:

1. Разработана новая методика оценки потребительских свойств экструдатов основанная на выборе длины волны монохроматического излучения для определения контрастных и качественных различий образцов. В основе данной методики лежат законы смещения цветов и вычисление трехцветных координат x,y,z в системе X,Y,Z с последующим графоаналитическим переходом к цветовому тону Я и чистоте цвета/?, позволяющая оценивать потребительские свойства экструдатов.

2. Разработан метод определения удельной поверхности экструдатов, позволяющий не только выбирать условия хранения готовой продукции, упаковку и выбор режима экструзии, но и определять области применения полученного экструдата.

3. Разработан новый метод расчета производительности шнековых экструдеров с каналами прямоугольной формы, на основании которого построена математическая модель, позволяющая прогнозировать качество готового продукта исходя из геометрических и кинематических параметров рабочих органов шнека.

4. Разработана методика оптимизации процесса экструзии, основанная на прогнозировании физико - химических свойств экструдатов и технико -экономических показателей процесса экструзии от влияющих факторов.

5. На основании экспериментальных и теоретических исследований разработана программа, позволяющая определять оптимальные режимы проведения процесса экструзии и выбирать конструктивных параметры шнека.

6. Разработан принципиально новый метод определения теплофизических характеристик экструдатов при естественной конвекции (т.е. максимально приближенный к реальным процессам) и определены теплофизические характеристики экструдатов из крахмалосодержащего сырья.

7. На основании теоретических исследований создана математическая модель процессов теплообмена в телах имеющих форму шара, ограниченного цилиндра, и пластины, которая позволяет не только детально изучить процесс охлаждения экструдатов, но и выбирать режимы процесса охлаждения.

8. Разработанные методики апробированы в научных исследованиях и производственных испытаниях, которые подтвердили их высокую эффективность.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Коваленок, Владимир Александрович, 2007 год

1. Азаров Б.М., Аурих X. И др. Технологическое оборудование пищевых производств М., Агропромиздат, 1988г., 463с.

2. А.с. 1554869 СССР, МКИ A23L1/164. Способ производства ячменных хлопьев,-Агеенко И.С., Ильясов С.Г. и др.,2с.3. . А.с. 1458666 СССР, MKHF26B3/30. Установка для термообработки зерна,-Агеенко И.С. и др., Зс.

3. А.С. 1631778 СССР, МКИ A23L1/10. Способ производства хлопьев из зерна,- Гунькин В.А., Попов М.П., Тюрев Е.П., Зс.

4. А.с. 1443868 СССР, МКИ А23К1/00. Способ обработки фуражного зерна,- Ильясов С.Г., и др., Зс.

5. Афанасьев В.А. Исследование тепловой обработки ячменя с применением ИК нагрева при производстве комбикормов,- диссертация к.т.н.: М., 1979г., 195с.

6. Бабанов Г.К. и др. Исследование процессов тепловой обработки мясных хлебов при комплексном электроконтактном и ИК нагреве,-ж. Пищевая промышленность", №6, Киев, 1968г.

7. Божедомов А.Ф. Корма, их оценка и использование,- Свердловское книжное издательство, 1959, 93с.

8. Брагинцев Н.В. Микронизация зерна для кормовых целей,-Механизация и электрификация с/х, 1989, №1, с.29-31.

9. Бритиков JI.B. Проблемы и перспективы развития производства детского питания на зерновой основе,- АгроНИИТЭИПП, Серия 14, выпуск 4, М., 1993, с.28.

10. Вайских С.Я., Дарманьян Н.С. Гранулирование кормов,- М., Колос, 1978,163с.

11. Владимирова А.А. Новые методы подготовки концентрированных кормов к складированию сельскохозяйственным животным,- Новости сельскохозяйственной науки и практики, 1971, №5, с.24-26.

12. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1964,- 574с

13. Гинзбург А.С., Дубровский В.П., Казаков Е.Д., Окунь Г.С., Резчиков В.А. Влага в зерне. М., "Колос", 1969г., 224с.

14. Гинзбург А.С., Громов М.А., Красовская Г.И., Уколов B.C. Теплофизические характеристики пищевых продуктов и материалов, М., изд. "Пищевая промышленность", 1975г., 224с.

15. Глебов В.А. и др. Применение ИК излучения для обработки зерновых компонентов комбикормов,- Научно - технические достижения и передовой опыт отрасли хлебопродуктов, Информационная статья ЦНИИТЭИхлебопродуктовЮ 1990, Выпуск 1, с. 17-24.

16. Гончарова 3.JI. Влияние гидротермической обработки зерна на его структурно механические свойства,- Автореферат к.т.н. М., 1964, 25с.

17. Гунькин В.А., Попов М.П, Тюрев Е.П., Зверев С.В. Технология получения микронизированных хлопьев,- Научно технические достижения и передовой опыт отрасли хлебопродуктов, ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1993, Вып.З, с. 11-16.

18. Гунькин В.А. Оптимизация режимов ИК обработки зерна ржи по комплексу биохимических показателей,- Диссерт. канд. биолог. Наук, М., 1992, 174с.

19. Гуревич М.М. Цвет и его измерения, изд. АН СССР, M-JL, 1950г.,268 с.2.

20. Дашевский В.И., Окунь В.В. Хранение и переработка зерна,-Экспресс информация, Выпуск 4-5, М., 1992,28с.

21. Дерибере М. Практическое применение инфракрасных лучей,-Госэнергоиздат, М-Л., 1959.

22. Дьяков И.П., Любимов С.П., Новиков С.С. Опыт работы цехов и линий по производству карбамидного концентрата.- М.: ЭИ ЦНИИТЭИМинзага СССР, сер.»Комбикормовая промышленность», 1978, вып. 17,32с.

23. Дьяков И.П., Пелевин А.Д. Изменение углеводов в процессе экструдирования карбамидного концентрата,- Воронеж,»Тезизы докладов Всесоюзной конференции «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов», 1977.- с. 120.

24. Егоров Г.А. Гидротермическая обработка зерна,- М., Колос, 1968,330с.

25. Ждан Л.М., Пилиненко А.Н., Барановский Д.Н. Зерно, подвергнутое влагообработке и плющению в рационе бычков и свиней,- Животноводство, 1974, №10, с.55-88.

26. Жушман А.И., Карпов В.Г., Коптелова Е.К. Современные достижения в технологии экструзионных крахмалопродуктов.-М.: АгроНИИТЭИПП.-1989.-Сер.19.-Вып.4.-24с.

27. Зверев С.В., Тюрев Е.П. ИК переработке фуражного зерна,-Комбикормовая промышленность, 1994, №6, с.9-11.

28. Зверев С.В. Повышение эффективности измельчения ИК -термообработанного зерна,- дисс. д.т.н., М., 1995, 266с.

29. Иванов Л. А. Борьба с микротоксинами,- Комбикормовая промышленность, 1990, №4, с.46-47.

30. Ильясов С.Г., Красников В.В. Определение оптических и терморадиационных характеристик пищевых продуктов. М., "Пищеваяпромышленность", 1972.

31. Ильясов С.Г. Теоретические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов,- диссертация д.т.н., М., 1977, 552с.

32. Истомина М.М. Исследование процесса выпечки печенья ИК -радиацией,- диссертация к.т.н., М., 1969.

33. Карпов В.Г. Технология и физико-химические свойства экструзионных крахмалопродуктов.- М.:АгроНИИТЭИПП.-1991 .-Сер. 19.-Вып.2.-25с

34. Каминский В.Д., Захаревский С.Б., Евдокимова Г.И. Универсальная технологическая схема производства толокна гречневой муки пшена и и ядрицы для продуктов детского питания,- ЦНИИТЭИ "Хлебинформ", выпуск 5, 1991,с.24-29.

35. Ковальская Л.П., Сыроедов В.И. и др. Разработка процессов обеспечивающих производство круп быстрого приготовления,-ЦНИИТЭИЛегпищемаш, 1985, Выпуск 4, с.5-8.

36. Конь И.Я. Сравнительная медико биологическая характеристика специализированных продуктов для детского питания отечественного и импортного производства,- ж. "Пищевая промышленность", №9, 1996, с. 12.

37. Коробейникова Л.А., Загорулько А.Я. Оптимальная длина волны монохроматического света для определения определения цветности продуктов сахарного производства,- "Сахарная промышленность", №3, 1979, с.37-39.

38. Костенко В.Г., Абрагам Д.Р., Бакулина Л.Ы., Васильев М.Г. Фотометрическая оценка качества картофельного крахмала,- ж. "Сахарная промышленность", 1976,№7, с. 67-69.

39. Красников В.В., Ильясов С.Г., Тюрев Е.П.Б Кирдяшкин В.В. Термообработка зерна ИК излучением, - Вестник с/х наук, 1992, №2, с.62-76.

40. Кошелев А.Н., Глебов JI.A. Производство комбикормов и кормовых смесей,-М., Агропромиздат, 1986, 176с.

41. Кукта Г., Дошко В. Плющение и ГТО зерна, ж. "Корма", 1972, №4, с.27-31.

42. Кузнецов Д.И., Пономарева С.М., Хованская С.С. Молекулярный состав зернового сырья и продуктов детского питания,- ж. "Пищевая промышленность", 1991, №6, с.17-18.

43. Лебедев П.Д. Сушка инфракрасными лучами, Госэнергоиздат, 1955.

44. Левин А.Н., Гакунульянов П.П. Исследование возможности использования инфракрасных лучей для сушки и обезжиривания зерна,-Мукомольно элеваторная промышленность, 1964, №2, с.ЗО.

45. Леконт Ж. Инфракрасное излучение,- Перевод с французского, Гос. изд. Физико математической литературы, М., 1958.

46. Липатов Н.Н. Приоритеты научного производства продуктов для детского питания,- ж. "Пищевая промышленность", 1996, №9, с.8-10.

47. Медведев Г.М., Семко В.Т. Вермишель из кукурузного крахмала,-Хлебопродукты, 1989.-№8, с. 24-25. 50.

48. Медведев Г.М. Технология макаронного производства.- М.: Колос, 1998,-272с.

49. Мельцер В.Л., Красиков Е.А., Завьялов В.В. Высокотемпературная обработка зерна во встречных потоках газосмеси,- Институт тепло и массообмена им. А.В. Лыкова АН БССР, Препринт 4, Минск, 1990, 31с.

50. Молярная теплоёмкость крахмалов картофеля различных сортов, их растворимость и водоудерживающая способность. / Юрьев В.П., Даниленко А.Н., Немировская Е.И. и др. «Прикладная биохимия и микробиология» -М/.1998. -т.34. №1. с.105-108.

51. Назаров Н.И. Технология макаронных изделий. М.: Пищевая промышленность, 1978.- 287 с.

52. Патент 2020833 Россия, МКИ A23L1/164, Способ приготовления хлопьев из круп, Е.П. Тюрев, О.в. Цыгулев, С.В. Зверев, 4с.

53. Плотников В.Г. Повышение эффективности использования зерна,-Сельское хозяйство за рубежом, 1970, №10, с.38-41.

54. Попов М.П., Тюрев Е.П., Зверев С.В., Гунькин В.А. Производство круп быстрого приготовления,- Научно технические достижения и передовой опыт в отраслях хлебопродуктов, Информационный сборник ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1993, Выпуск 5, с. 12-22.

55. Проспект фирмы "Коски", Япония, 1972.

56. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И. Методика рационального планирования эксперимента М., изд. "Наука", 1970, 76с.

57. Прохоров В.Р. Производство пищевых продуктов из картофеля и кукурузы.-М.: Пищевая промышленность, 1965.- 306с.

58. Ребиндер П.А. Физико химическая механика - новая область науки,- М., Знание, 1958, 64с.

59. Розенберг М., Кальнинын И. Микронизация,- Комбикормовая промышленность, 1988, №4, с.31.67. . Сапронов А.Р., Колчева Р.А. Красящие вещества и их влияние на качество сахара, М., изд. "Пищевая промышленность", 1975г., с. 290-291.

60. Силич С. Экструдирование,- Комбикормовая промышленность, 1988, №4, с.29.

61. Справочник по крахмало-паточному производству. Под ред. Е.А. Штырковой, М.Г. Губина. М.: Пищевая промышленность, 1978.- 432 с.

62. Сыроватко В.И., Карташов С.Г. Производство комбикормов в хозяйствах,- Росагропромиздат, М., 1991, 39с.

63. Тагер А.А. Физикохимия полимеров.- М.: Госхимиздат, 1963.- 528с.

64. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование.- Под ред. А.Н. Богатырева и В.П. Юрьева.- М.: Ступень, 1994.- 196с.

65. Терешкова П.П. Гигиенические требования к продуктам для детского питания,- ж. "Пищевая промышленность", 1996, №9, с.15.

66. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование.- Под ред. А.Н. Богатырева и В.П. Юрьева М., Ступень, 1994г.- 196с.

67. Трегубов Н.Н., Бычков Б.К., Векслер Б.А. и др. Технология крахмала и крахмалопродуктов.- М.: Пищевая промышленость, 1974,- 216с.

68. Тутельян В.А. Медико биологические требования к качеству и безопасности специализированных продуктов для детского питания,- ж.

69. Пищевая промышленность", 1996, №9, с. 13.

70. Тюрев Е.П. Эффективность теплотехнических процессов обработки пищевых продуктов Ж излучением,- диссертация д.т.н., М., 1990, 474с.

71. Тюрев Е.П., ЗверевС.В., Цыгулов О.В. Термообработка зерна ИК -излучением,- Обзорная информация, ЦНИИТЭИхлебопрдуктов,1993, 28с.

72. Физические величины. Справочник, М., Энергоатомиздат, 1991, Под редакцией Григорьева И.С., Мейлихова Е.З., 1232с

73. Ханухов И.Р. и др., Оптимальная длина волны для определения цветности продуктов глюкозного производства, ж. "Сахарная промышленность", №4,1984г., с. 55-56.

74. Хованская С.С. и др. Новые продукты для детей раннего возраста,- ж. "Пищевая промышленность", 1991, №7, с.49-51.

75. Химия и технология крахмала. Промышленные вопросы. Под ред. Роя JL. Уилстера и Эжена Ф., Пашаля. Пер. с английского под ред. Н.Н.Трегубова.- М.'.Пищевая промышленность, 1975.- 360с.

76. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства,- М., Колос, 1992,Э 368с.

77. Черняев Н.П. Новое в производстве комбикормов за рубежом,- М., ЦНИИТЭИ Минзаг СССР, 1976, 58с.

78. Юрьев В.П., Богатырев А. Н. Физико-химические основы получения экструзионных продуктов на основе растительного сырья,- Вестник сельскохозяйственной науки, 1991, №12, с.43-51.

79. Юрьев В.П., Карпов В.Г. Продукты макропористой структуры, получаемые непрямым экспандированием крахмалсодержащего сырья,-следующий шаг в экструзионной технологии. Хранение и переработка сельхозсырья.-М.:-2000, №1, с. 18-23.

80. Языкобаев Е.С. Обеззараживание и повышение качества сырья и комбикормов на различных стадиях их переработки и потребления,

81. Обзорная информация, Серия: Комбикормовая промышленность, ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1992,35с.

82. Anderson В. A. Conway M.F. Gelatinization of corn grits by coli cooking, extrusion cooking and steaming. Starke, 1970, v.4, s.130-135.

83. Atluri S.N., Nishioka T. Numerical studies in dynamic fracture mechanics,-Int. J. of Fract., 1985, 27, N3-4, p.245-261/

84. Bond F.C. Some recent advances in grinding theory and practice, Brit. Enang., 1963, 8, N9, p.84-93/

85. Coblentz W.W., Emerson W.B. Relative Sensitivity of the Average Eye to Light of Different Colors and Some Practical Problems, Bull. Bureau of Stand., 1918, 14.

86. Cremon K. An crease of food quality grain by means of heat processing, -Poultry International (USA), 1974, vl3, N11, p.55-59/

87. Erickson H.W. Types of Grinding Mills and when to use them, Chem. Eng. Prag., Feb., 1953, p.68-102/

88. Europaischen Symposions "Zerkleinern@ in Amsterdam 20-23 Sept., 1966, Verlag chemic. GMBH, 1967, 285p.

89. Davidson V.J., Paton D. Degradation of wheat starch in a single screw extruder: characteristics of extruded starch polymers.- I. Food Sci., 1984, v.49, p.453-458.

90. Geldner G. Kochextrusion ein neues verfahren zum kontinuierlichen herstellen von lebensmitteln verschiedenster Art. -"Liebensmill - Technologie und verfahrenstechnik", 1978, v.29, s.73-75.

91. Gibson K.S., Tindall E.P.T. Visibility of Radiant Energy, Scientific Pap. Of the Bureau of Stand., 1923-1924, 19.

92. Gohnson J. Utilization of flaked cracked corn by stems with aberrations on stark modification, J. Animal Science, 1968,v27, N5, p/1431-1437.

93. Gild J. The colorimetric properties of the spectrum. Phil. Trans, of the Roy.1. Soc., А, 230, 1931.

94. Guschman A., Karpov V., Kraus S. Herstellung von Starkeprodukten fur Nonfuttbereich durch Heissextrusion.- X Internationale Tagung zu Problemen der Getreideverarbeitung, September, 4-6, Berzgolz, 1995, s.369-377.

95. Jubitz W. Die Lebensmittel Industie, 1956, 3, N11, p.259-263.

96. Jubitz W. Die Lebensmittel Industie, 1956, N12, p.394-396.

97. Jubitz W. Die Lebensmittel Industie, 1957, 3, N1, p. 14-15.

98. Handot B. La micronization un prosede simple de valorization et de treatment des cereals, Economic agricole, 1976, v.30, N1, PAIX, 6, France, p.10-12.

99. Komiya Т., Naza C. Changes in crystallinity and gelatinization phenomena of potato starch by acid treatment. -Starch, 1986, v.38, s.9-13.

100. Kort K. Micronization a new feed processing technique, - Milling, 1973, v.155, N6, p.40-41/

101. Kugimiya M., Donovan J., Wong R. Phase transitions of amylose-lipid complexes in starches. A calorimetric study of starch. Starch, 1980, v.32, s.265-270.

102. Laarhover van G.I, Staal G. Rheology of the paste from gelatinization by extrusion during the production of third-generation snacks. -1. Food Eng., 1991. -v. 14 p.53-70.

103. Larson I., Eliasson A.-Ch. Annealing of starch at an ntermediate water contact.- Starch, 1991, v.43, p.227-231.

104. Lawton B.G. The effects of extruder variables on the gelatinization of corn starch. -Canadian I. of Chemical Engineering, 1972, v.20, p. 168-172.

105. Mercier C. Effect of extrusion cooking on potato starch using a twin screw French extruder. Starch, 1977, №2, s.48-52.

106. Meuser F. Untersuchung des Einflusses Verschie dener Trockungsverfahren auf die Ausbildung Struktureller Eigenschaften vonstarkehaltigen, nicht direkt expandierten Extrudaten.- Djkt.Ing.Dissertation, Berlin, 1988

107. Meuser F., Gimmler N., Qeding. J. Systemanalytische betrachtung der derivatisiezung Von starke nut einem kocheextruder als Reactor.

108. Starch, 1990, №9, p.330-336.

109. Meuser F., Van Lengerich В., Reimers H. Kochextrusion von starke. -Starch, 1984, v.36, s.194-199.

110. Miksir F. Micronized grain and legume seeds offer better stability, palatability, digestibility, Food Products Development, 1979, v. 13, N7, p.50-51.

111. Moore K. Micronization process and working out the new food products, -Food Products Development, 1979, v. 13, N7, p.36-44.

112. Millauer C., Wiedmann W. Einsatz von extrusion in die starke industrie .Starch, 1984, v.36, s.228-231.

113. Morgan R.G., Suter D.A., Swat V.E. Desing and Modeling of a Capillaru. Food Extruder. J. Food Process Eng., 1978, v. 2, №1, p.65-81.

114. Piva G., Amerio M., Beghian M. Sui principuli trattamenti ai cereali vaporissasion e rullatura floccatura micronissasion, Tecy. Molit., 1979, v.30, N7, p.497-511.

115. Riaz M.N. Processing biogradable packaging materials from starches using extrusion technology.-Cereal Foods World, 1999, v.44, p.705-709.

116. Schneeweib R., Maack E., Schnelle W. Die extrusion ein tecnologisches verfahren zur herstellung von lebensmitteln.- Lebensmitteindustrie, 1983, v.30, s.391-396.

117. Seiler K. Rohstoffe und extrusion. -Gordian, 1980, v.80, s.210-212.

118. Stute R. Eigenschften und Anwendung von Starken verschiedener pflanzliche. -Starke, Fette, Proteine, 1990, №11, s.99-121.

119. Tolstoguzov V.B. Thermoplastic extrusion the mechanism of the formation of extrudate structure and properties.- I. Amer. Oil Chem. Soc. - 1993.-V.-70, р.417-424.

120. Wang L., Shogren R.L., Willett J.L. Preparation of starch succinctness by reactive extrusion. Starch, 1997, №3, s.l 16-120.

121. Williams M.A. Direct extrusion of convenience foods. "Cereal Foods World", 1977, v.22, p.152-154.

122. Wright W.D. A Trichromatic Colorimeter with Spectral Primaries. Tranc Optic, Soc, 29, 1927-1928.

123. Wright W.D. A re determination of the mixture curres of the spectrum. Tranc Optic, Soc, 31,1929-1930.

124. Yasui Т., Matsuki I., Sosaki T. Amylose and lipid contents, amylopectin structure and gelatinization properties of waxy wheat. J. Cereal Sci.; 1996, v.24, p. 131-137.

125. Zasypkin D.V., Yuriev V.P., Ghenin V.Ya. Role of maltodextrin in promoting structure formation in extruded soya isolate.- J.Carbohydr. Polymers, 1991, v.15, № 3, p. 243-253.