Совершенствование процесса получения эмульсионных пищевых продуктов в аппаратах с импульсными потоками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат наук Родионова, Елена Николаевна

• Родионова, Елена Николаевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Родионова, Елена Николаевна

Общая характеристика работы............................................................................................................8

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 16

1.1. Эмульсионные продукты в масложировой промышленности... 16

1.2. Методы, способы и устройства, применяемые при приготовлении эмульсий........................................................................................................27

1.2.1. Методы эмульгирования................................................................................................27

1.2.2. Способы эмульгирования................................................................................................28

1.2.3. Аппар аты-эмульгаторы..................................................................................................31

1.2.4. Роторные аппараты с модуляцией потока и основные направления их конструирования............................................................................45

1.3. Модели распада капель в жидкости при нестационарном

течении............................................................................................................................................59

1.4. Выводы, цель и задачи исследования....................................................................61

Глава 2. Анализ гидромеханических процессов в РАМП................................................64

2.1. Схема роторного аппарата с произвольной конусностью....................64

2.2. Площадь проходного сечения модулятора роторного аппарата с произвольной конусностью............................................................................................68

2.3. Коэффициенты гидравлического сопротивления модулятора роторного аппарата с произвольной конусностью........................................77

2.4. Кинематические характеристики течения жидкости в модуляторе роторного аппарата с произвольной конусностью 80

2.5. Акустические характеристики модулятора роторного аппарата с произвольной конусностью............................................................................................89

2.6. Выводы............................................................................................................................................97

Глава 3. Теоретические основы механизмов и условий дробления капли в

потоке жидкости..............................................................................................................................99

3.1. Физические модели диспергирования обрабатываемых текучих жидких сред..................................................................................................................................99

3.2. Условия дробления............................................................................................................106

3.3. Исследование процесса дробления жидкостей различными способами..............................................................................................................................................110

3.4. Модель дробления частицы дисперсной фазы в нестационарном потоке дисперсионной среды..............................................................................................118

3.5. Выводы................................................................................................................................................140

Глава 4. Экспериментальные исследования получения эмульсий в

роторном аппарате....................................................................................................................142

4.1. Постановка вопроса................................................................................................................142

4.2. Экспериментальная установка....................................................................................143

4.3. Выбор метода анализа дисперсности эмульсии..........................................144

4.4. Методы статистической обработки результатов экспериментального исследования размеров частиц дисперсной фазы......................................................................................................................................................147

4.5. Результаты обработки экспериментальных данных по исследованию дисперсного состава эмульсии............................................151

4.6. Исследование процесса эмульгирование методами математического планирования эксперимента............................................154

4.7. К методике расчета параметров роторного аппарата............................157

4.8. Выводы..........................................................................................................................................160

Основные результаты и выводы..............................................................................................................161

Список работ, опубликованных по теме диссертации..........................................................162

Список использованной литературы..................................................................................................165

Приложения..............................................................................................................................................................176

Приложение А. Систематизация устройств для диспергирования по

используемым в них способам дробления..............................................................................................................177

Приложение Б. Графики относительной скорости течения обрабатываемой среды в модуляторе роторного аппарата и'(0 при различных значениях

входных параметров...................................................................................... 179

Приложение В. Графики ускорения течения обрабатываемой среды в модуляторе роторного аппарата Ли'/¿1' при различных значениях входных

параметров............................................................................................................................................................................1^6

Приложение В. Фотография экспериментального стенда.......................... 192

Приложение Г. Фотография промышленной установки............................... 194

Приложение Д. Внедрение результатов диссертационной работы............ 196

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ар ширина отверстий ротора, м;

ас ширина отверстий статора, м;

Ьр ширина промежутка между отверстиями ротора, м;

Ъс ширина промежутка между отверстиями статора, м;

с скорость звука в дисперсионной среде, м/с;

с, концентрация дисперсной среды, доля;

с0б объемная концентрация, доля;

d диаметр капли, м;

dvs средний объемно-поверхностный диаметр капли, м;

Е напряженность приложенного электрического поля, В/м;

h высота окна статора, м;

I длина патрубка, м;

^ отношение объема патрубка статора к объему,

протекающему через этот патрубок за период истечения

АР перепад давлений жидкости на модуляторе, Па;

АР0 среднее значение перепада давлений на модуляторе, Па;

^ переменная часть перепада давлений, обусловленная модуляцией объемной скорости течения, Па;

Рт амплитуда отрицательной фазы давления, Па;

Q(t) объемный расход жидкости через отверстие статора, м3/с;

г, R радиусы оснований конуса на уровне отверстий, м;

Rp радиус внешней поверхности ротора, м;

S(t) площадь проходного сечения диафрагмы модулятора, м2;

t0 длительность процесса открывания модулятора, с;

Кф время, с;

Т = Г/10 относительный период;

Т период перекрывания окна статора, с;

= ¿0 относительное время;

относительная скорость частицы дисперсной фазы в

и

и

»о

V

тах> ^тт

д

А

дисперсионной среде, м/с;

, относительное ускорение частицы дисперсной фазы в

дисперсионной среде, м/с2;

средняя по площади поперечного сечения потока скорость,м/с;

скорость установившегося движения идеальной жидкости, м/с;

максимальная и минимальная скорость за период модуляции, м/с;

величина зазора между ротором и статором в направлении нормали к рабочим поверхностям, м;

и' относительная скорость;

У^Ф объем дисперсной фазы, м3;

Уд( объем дисперсной системы, м3;

а полуконусность ротора и статоа, рад;

Ус угловая ширина отверстия статора, рад;

Ур угловая ширина отверстия ротора, рад;

А

5 радиальный зазор между ротором и статором, м;

5' относительная величина зазора;

коэффициент динамической вязкости дисперсной фазы, Пас;

коэффициент динамической вязкости дисперсионной среды, Пас;

£ коэффициент гидравлического сопротивления;

р плотность жидкости, кг/м ;

д разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной

среды, кг/м3;

Рф плотность дисперсной фазы, кг/м3;

рс плотность дисперсионной среды, кг/м3;

коэффициент межфазного поверхностного натяжения, Н/м; коэффициент заполнения отверстий ротора; коэффициент заполнения отверстий статора; угловая частота вращения ротора, с"1;

телесный угол, в который излучается акустическая энергия от отверстия статора, стерад;

число Бонда; критерий гомохронности; число Лапласа; число Маха; число Струхаля;

число Вебера;

число Жуковского.

АББРЕВИАТУРА

БГКП - бактерии группы кишечной палочки; ГАРТ - гидродинамический аппарат роторного типа;

КМАФАнМ - количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов;

ПАВ - поверхностно-активные вещества;

ПАРТ - пульсационный аппарат роторного типа;

РАМП - роторный аппарат с модуляцией потока;

РИА - роторно-импульсный аппарат;

РПА - роторно-пульсационный аппарат;

РПАА - роторно-пульсационный акустический аппарат;

СЖК - жирная кислота свободная.

со

РФи

Во Но Ьр

Ы2

ст.

1,2

21

м2

г* и

М = — с

и ^

St = Же =

а

__ \Ар\и2с1

2 сг,

1,2

2 =

М (р РФ<17

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса получения эмульсионных пищевых продуктов в аппаратах с импульсными потоками»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Ведущие тенденции развития пищевой промышленности характеризуются возрастающим применением в отрасли сложных процессов переработки сырья, базирующихся на использовании достижений науки и техники, новых технологий производства многокомпонентных продуктов, включающих жировые эмульсии.

Многокомпонентные эмульсионные продукты вошли в рацион питания различных слоев населения, в том числе в качестве диетического. Вопросы расширения ассортимента при одновременном повышении качества и биологической ценности продукции связаны с использованием прогрессивных технологий и конструкций аппаратов. Производство подобной продукции представляет собой сложный технологический процесс, ключевой операцией которого является диспергирование и гомогенизация в аппаратах различного типа.

Одним из важнейших количественных показателей эмульсий, определяющих их качественные особенности, является дисперсность. В связи с развитием технологий, применяющих гомогенизированные компоненты, предъявляются повышенные требования к дисперсности эмульсионных продуктов. С ней связаны улучшение усвояемости измельченных частиц организмом человека, повышение сроков хранения продуктов из-за увеличения стабильности эмульсий, улучшение вкусовых характеристик продуктов, а также возможность создания широкого спектра новых многокомпонентных продуктов с заданными свойствами.

Возможности повышения технологической эффективности эмульгирования находятся в использовании методов импульсного воздействия на обрабатываемые среды при одновременном снижении энергопотребления и металлоемкости.

К аппаратам, реализующим импульсные энергетические воздействия, относятся роторные аппараты с модуляцией потока (РАМП), принцип работы

которых основан на создании импульсного режима течения. Анализ теоретических и экспериментальных исследований процессов, протекающих в РАМП, привел к выводу о необходимости выбора критерия, характеризующего условия дробления капли в нестационарном потоке с учетом физико-химических свойств компонентов эмульсии. Определение такого критерия дробления капель в аппаратах с нестационарными релаксационными переходными гидромеханическими процессами позволит разработать исходные данные и требования для расчета роторных аппаратов, в частности, с модуляцией потока обрабатываемой жидкости с большой глубиной модуляции скорости (объемного расхода) на заданную предельную дисперсность эмульсии при минимальных затратах энергии.

Таким образом, исследование локальных характеристик течения обрабатываемой среды, играющих определяющую роль в интенсификации процесса и совершенствовании оборудования для эмульгирования [27], является актуальной задачей.

Решение данной задачи позволит не только существенно улучшить качество готовой продукции, но и снизит себестоимость конечной продукции на основе стабильных водно-масляных эмульсий на предприятиях малой и средней мощности в пищевой промышленности (хлебобулочной, кондитерской, консервной, масложировой и мясомолочной).

Степень разработанности проблемы- Исследованиям по данной тематике посвящено много работ отечественных и зарубежных ученых (Балабышко A.M., Барановский Н.В., Борисов A.A., Брагинский Л.Н., Владыкина Т.Ф., Гельфанд Б.Е., Горбатов A.B., Зимин А.И., Клейтон В., Козин Н.И., Колмогоров А.Н., Кардашев Г.А., Кутц Г., Левич В.Г., Натанзон М.С., Нигматулин Р.И., Новицкий Б.Г., Орешина М.Н., Паронян В.Х., Промтов М.А., Рогов И.А., Тырсин Ю.А., Фомин В.М., Червяков В.М., Шерман Ф., Юдаев В.Ф. и другие). Сложность и многообразие всего комплекса многофакторного воздействия на обрабатываемую среду в РАМП и недостаточность по этой

причине полноты представлений о механизмах дробления капель затрудняет его аналитическое описание и совершенствование процесса эмульгирования. До настоящего времени недостаточно исследованы критерии, характеризующие условия дробления капель в нестационарных переходных течениях обрабатываемой среды. Изложенное свидетельствует о необходимости дальнейшего исследования и развития теоретических основ и экспериментальных закономерностей процесса эмульгирования в РАМП.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является совершенствование процесса получения эмульсионных пищевых продуктов в аппаратах с импульсными потоками.

В соответствии с поставленной целью основными задачами исследования являлись:

- анализ методов, способов, аппаратурного оформления процесса и условий эмульгирования и применения эмульсий в пищевой промышленности;

- исследование геометрических, гидравлических, кинематических, динамических и акустических характеристик компактного РАМП с произвольной конусностью его рабочих поверхностей;

- разработка математической модели дробления дисперсной фазы в импульсном потоке дисперсной среды с учетом конкретных геометрических, кинематических, режимных параметров РАМП;

- теоретическое исследование математической модели, учитывающей условия дробления дисперсной фазы в зависимости от геометрических, кинематических и динамических параметров аппарата-эмульгатора с импульсным потоком обрабатываемой среды, а также физико-химических свойств компонентов эмульсии;

-разработка конструктивной схемы компактного роторного аппарата проточного типа для производства пищевой эмульсии;

- создание экспериментального стенда и проведение исследований процесса эмульгирования в импульсном потоке обрабатываемой жидкости;

и

- разработка рекомендаций по применению предложенной конструкции РАМП и расчету режимов его работы для получения прямых эмульсий с учетом полученных результатов исследований.

Идея работы заключается в определении импульса силы инерции капли в нестационарнодвижущейся дисперсионной среде, необходимого для ее разрушения с учетом сил межфазного поверхностного натяжения.

Методы исследования - теоретические и экспериментальные, включающие стандартные и вновь разработанные методики с применением математического моделирования переходных гидромеханических процессов в нестационарном модулированном потоке, анализа и статистической обработки полученных результатов. Математическая и статистическая обработка проводилась с использованием систем МаШсас! 14 и 81айзиса 6.1.

Научная новизна заключается в том, что определены величины критериев условия дробления капли при ее относительном движении в дисперсионной среде, которые экспериментально подтверждены при импульсном течении дисперсной среды через модулятор РАМП.

Проведенные исследования позволили получить новые результаты:

- исследованы геометрические, гидравлические, кинематические, динамические и акустические характеристики разработанного РАМП;

- получена функциональная зависимость относительной максимальной интегральной плотности импульса давления от относительной величины зазора между рабочими коническими поверхностями ротора и статора;

- построена математическая модель, позволившая теоретически получить критерии и их значения, определяющие условия дробления капли при нестационарных периодических переходных гидромеханических процессах, которые реализуются в модуляторе роторных аппаратов;

- при теоретических и экспериментальных исследованиях предложен критерий гомохронности, характеризующий нестационарное движение капли в дисперсионной среде;

-выявлена роль скорости изменения ускорения капли относительно дисперсионной среды в процессе дробления и при определении значения критерия условия ее дробления.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректностью постановки задач; представленным объемом экспериментальных данных, полученных на экспериментальном стенде на базе роторного аппарата с модуляцией потока, применением современных методов исследования; прямых средств измерения; корректным применением статистических методов при обработке и анализе экспериментальных данных.

Теоретическая и практическая значимость разработок, полученных лично автором:

— получено необходимое значение критического значения критерия гомохронности для капли, движущейся в нестационарном потоке, которое определяет условие дробления капли;

— получено значение параметра, определяющего время воздействия на каплю, прямо пропорциональное относительной скорости изменения ускорения капли в дисперсионной среде;

— из теоретического анализа характеристик переходного гидромеханического процесса, определения значения критерия гомохронности для капли и параметра, характеризующего скорость изменения ускорения капли в дисперсионной среде усовершенствована методика расчета аппарата-эмульгатора с переходными гидромеханическими процессами;

-разработан и смонтирован экспериментальный стенд на базе РАМП с произвольной конусностью боковых рабочих поверхностей ротора и статора и регулируемой величиной зазора между ними.

Полученные в диссертационной работе результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в образовательном процессе, написании учебно-методической документации, а также при выполнении научно-исследовательских работ в ФГБОУ ВПО "МГУТУ им. К. Г.

Разумовского".

Научные положения, выносимые на защиту:

-модель дробления капли в дисперсионной среде при нестационарных периодических релаксационных гидромеханических процессах в модуляторе РАМП и определение критериев, характеризующих условия дробления капли;

- экспериментальные исследования и научно обоснованный метод расчета критических значений критериев, характеризующих условия дробления капли;

- роль скорости ускорения капли в дисперсионной среде при определении условий ее дробления.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались на следующих научных форумах: XII Международная научно-практическая конференция «Стратегия развития пищевой промышленности», Москва, МГУТУ, 2006 г.; Международная научно-практическая конференция «Технологии и продукты здорового питания», Москва, МГУПП, 2007 г.; IV, V, VI, VII, VIII Международные научно-практические конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», СПб, 2007-2009 г.г.; XIII Международная научно-практическая конференция «Стратегия развития пищевой промышленности — защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции», Москва, МГУТУ, 2007 г.; Международный научно-практический форум «Стратегия 2020: Интеграционные процессы образования, науки и бизнеса как основа инновационного развития аквакультуры в России», Москва, МГУТУ, 2009 г.; XXII Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-22», Иваново, 2009 г.; II НПК «Инновационное развитие пищевой промышленности на основе современных методов управления Можайского района Московской области», Можайск, 2009 г.; Международная научно-практическая конференция «Инженерные инновационные технологии

автоматизации и управления в агропромышленном комплексе», Москва, МГУТУ, 2011 г.; Круглый стол на тему «Государственная политика в области производства продуктов здорового питания: законодательные и научные аспекты», Москва, 2012г.; Международная научно-практическая конференция "Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства", посвященной 55-летию Алматинского университета (12-13 октября 2012 г.), Алматы, 2012 г.

Работа выполнялась по госбюджетной тематике «Интенсификация технологических процессов в нестационарных потоках и их аппаратное оформление», гос. per. № 0120.0 602985.

Диссертационная работа выполнялась автором с 2006 по 2012 год в федеральном государственном бюджетном учреждении Высшего профессионального образования «Московский государственный университет технологий и управления имени К. Г. Разумовского». Все результаты, отраженные в разделах «Научная новизна» и «Практическая значимость разработок» получены лично автором.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 14 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Личный вклад соискателя во всех работах, выполненных в соавторстве, состоит в постановке задач исследования, разработке методик теоретического и экспериментального исследований и обработке экспериментальных данных, непосредственном участии в получении, анализе и обобщении результатов исследований.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы, приложений. Работа (без учета приложений) изложена на 175 страницах, содержит 6 таблиц, 44 рисунка.

Рис. 1. Блок-схема структуры диссертационной работы

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Эмульсионные продукты в пищевой промышленности

Концепция государственной политики в области здорового питания нацеливает предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности на выпуск продуктов нового поколения, обеспечивающих рациональное питание всех групп населения.

Перспективными жировыми продуктами питания являются эмульсионные, в которых растительное масло находится в диспергированном состоянии, увеличивающим его усвояемость и питательную ценность [31]. Им присущи высокие вкусовые и пищевые достоинства, обусловленные специфической эмульсионной структурой.

К природным эмульсиям относятся ряд ценнейших растительных и жировых продуктов. Так, эмульсией является молоко - стабилизированная животными белками эмульсия жиров. Молоко является сырьем молочной промышленности и служит для получения большого числа молочных продуктов - сливок, простокваши, кефира, масла, сыра и т.д. Природной эмульсией является также яичный желток [41], сок некоторых растений, например, молочая, латексы (молоко деревьев).

Эмульсии - свободнодисперсные системы, в которых дисперсионная среда и дисперсная фаза являются несмешивающимися или ограниченно смешивающимися жидкостями. Размеры частиц дисперсной фазы в эмульсиях от 10"5 см до видимых невооруженным глазом. Одна из жидкостей, образующих эмульсию, полярна (чаще всего - вода), другая неполярна и в пищевой промышленности является, как правило «маслом» независимо от природы последнего.

В зависимости от полярности фаз различают два типа эмульсий: 1) прямые (эмульсии первого рода), которые состоят из полярной дисперсионной

среды (воды) и неполярной дисперсной фазы (масло). Их обозначают условно М/В (масло в воде); 2) обратные (эмульсии второго рода) имеют неполярную дисперсионную среду (масло) и полярную дисперсную фазу (вода), их условное обозначение В/М (вода в масле).

Эмульсии различают в зависимости от содержания дисперсной фазы, которая выражается через объемную концентрацию:

co6 = !f-ioo%, (1.1.1)

"de

где Удф,¥дс - объем дисперсной фазы и дисперсной системы, в данном случае

эмульсии, соответственно.

В зависимости от концентрации дисперсной фазы эмульсии подразделяются на три группы: 1) разбавленные - с концентрацией дисперсной фазы не более 0,1 % об. ; 2) концентрированные - с концентрацией дисперсной фазы от 0,1 до 74 % об.; 3) высококонцентрированные - с содержанием дисперсной фазы выше 74 % об. [119].

От концентрации дисперсной фазы, поверхностно-активного вещества (точнее межфазного поверхностного натяжения), ее дисперсности и физико-химических свойств фаз зависят все основные свойства эмульсий, в первую очередь устойчивость и методы их стабилизации.

В разбавленных эмульсиях концентрация дисперсной фазы незначительна. Поэтому их свойства (вязкость, плотность и др.) мало отличаются от свойств дисперсионной среды.

Термин «разбавленные эмульсии» весьма условен, так как к разбавленным эмульсиям относятся не просто эмульсии с малой концентрацией дисперсной фазы, полученные, например, разбавлением дисперсионной средой концентрированных эмульсий, но системы, обладающие характерными свойствами. Диаметр капель в разбавленных эмульсиях составляет, как правило, меньше 10 5 см. Далее, разбавленные эмульсии обычно образуются без введения в систему специальных эмульгаторов. Чрезвычайно малая

численная концентрация этих систем, обусловливающая очень редкие столкновения капель, способствует агрегативной устойчивости разбавленных эмульсий [41].

В разбавленных и концентрированных эмульсиях капли имеют шарообразную форму. В эмульсиях с концентрацией 74 % об. капли имеют еще сферическую форму, но уже расположены вплотную друг к другу. При более высоких концентрациях дисперсной фазы эмульсия приобретает сотообразное строение. При концентрациях свыше 90 % об. эмульсии приобретают свойства гелей, они не способны к седиментации [120].

Значительная часть эмульсий относится к средне- и грубодисперсным системам, размеры частиц дисперсной фазы которых превышают 1 мкм. Майонез, например, представляет собой концентрированную прямую эмульсию с концентрацией дисперсной фазы соб - 40 -г 70 % об. в воде типа М/В. Размеры жировых шариков колеблются в пределах 1-10 мкм [63].

Различают моно дисперсные и полидисперсные системы. Монодисперсные системы состоят из частиц одного размера. Подобные системы встречаются крайне редко. Можно говорить лишь о системах, близких к моно дисперсным. Подавляющее большинство дисперсных систем относятся к полидисперсным, т.е. состоят из частиц различных размеров, причем содержание частиц разных размеров неодинаково.

С целью определения размера и концентрации частиц дисперсной фазы проводится дисперсионный анализ. Современная наука располагает разнообразными методами, позволяющими осуществить дисперсионный анализ. Перечислим некоторые из них:

- электрические (кондуктометрические - измерение сопротивления электролита в микроотверстии при прохождении через него непроводящих, например, масляных частиц; диэлькометрические - измерение длительности импульсов тока вследствие изменения емкости плоского конденсатора при движении частиц между обкладками плоского конденсатора);

- оптические, в том числе микроскопический, электроипомикроскопический, телевизионный, ультрамикроскопический, дифракционный, нефелометрический;

- акустические по измерению коэффициента поглощения ультразвука, по резонансной кривой поглощения на необходимом интервале частоты ультразвука, которые позволяют определить экспериментально кривую распределения частиц;

- седиментационные методы - скорость расслоения эмульсии в гравитационном или центробежном поле на составные ее компоненты.

Размер частиц или дисперсность является одним из важнейших количественных показателей эмульсий, определяющих их качественные особенности. Хотя потребительские свойства, например, молочных продуктов (молочные эмульсии) в основном определяется седиментационной устойчивостью жировой фазы - сохранению в процессе хранения однородной консистенции без расслоения и отстоя сливок. В связи с чем предложены критерии оценки качества жировой фазы молочных эмульсий (табл. 1.1) [39].

Таблица 1.1

Соотношение субъективных и объективных оценок качества жировой фазы

молочных продуктов [39]

Наименование объективного показателя Величина объективного показателя, соответствующая субъективной оценке

высокой удовлетворительной низкой

Седиментационная устойчивость (С,% об.), как относительное содержание жировой фазы, устойчивой к центрифугированию при 1500 об/мин, (40±1) °С в течение:

5 мин Более 80 60-80 Менее

30 мин Более 60 50-60 60

Средний объемно-

поверхностный диаметр Менее 1 1-2 Более 2

жирового шарика ( с1т ), мкм

Устойчивость эмульсий, как и других дисперсных систем - в том числе и с жидкой дисперсионной средой, определяет время их жизни и является важнейшим фактором, обусловливающим применение эмульсий. Эмульсии считаются стабильными, в зависимости от их назначения и, в частности, если степень дисперсности не обнаруживает заметного изменения заданного времени хранения или под влиянием внешних условий, таких как тепловая или механическая нагрузка. Однотипность агрегатного состояния двух смежных фаз определяет особенности устойчивости эмульсий.

Эмульсии могут быть лиофильными и лиофобными. Лиофильные эмульсии термодинамически устойчивы и образуются самопроизвольно путем диспергирования массы жидкости до капель определенного размера. Лиофильных эмульсий немного. Большинство эмульсий относится к лиофобным системам. Они термодинамически неустойчивы, не могут образовываться самопроизвольно, существовать длительное время и нуждаются в повышении их агрегативной устойчивости. Повышение стойкости эмульсий может быть достигнуто разными путями: дроблением частиц до критического размера (т.е. размера взвешенных частиц, ниже которого расслаивания жидкостей, образующих эмульсию не происходит); введением в смесь эмульгирующих агентов, снижающих поверхностное натяжение на границе раздела фаз; увеличением вязкости дисперсионной среды за счет растворения в ней стабилизаторов.

Одним из компонентов эмульсий, помимо двух несмешивающихся жидкостей, является поверхностно-активное вещество (ПАВ), синтетическое или природного происхождения, обусловливающее равномерное и устойчивое

распределение фаз в системе. С помощью ПАВ можно получать эмульсии с заданным определенным составом и необходимыми физико-химическими свойствами. К природным ПАВ относятся: сухое молоко, яичный желток, фосфолипиды. Синтетические ПАВ по химическому строению классифицируются на: эфиры одноатомных высших жирных спиртов; эфиры многоатомных спиртов; продукты конденсации оксикислот с высшими жирными кислотами. В зависимости от состава и строения различные ПАВ выполняют функции эмульгаторов и стабилизаторов, пластификаторов. Некоторые поверхностно-активные вещества могут быть использованы в качестве комплексообразователей (кристаллообразователи), другие способствуют ускорению процессов кристаллизации, образованию пленочных покрытий.

Устойчивость молоку и сливкам придают белки, обволакивающие наружную поверхность жировых частиц.

Во многих отраслях пищевой промышленности находят применение в качестве эмульгаторов пищевые неионогенные поверхностно-активные вещества (неполные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов, Сахаров и т.д.). Также применяются моно- и диглицериды стеариновой, пальмитиновой и лауриновой кислот, эфиры моноглицеридов жирных кислот с яблочной, лимонной, молочной, янтарной и другими кислотами. Композиции пищевых ПАВ применяются в производстве маргарина, мороженого, шоколада, при выпечке различных изделий из теста. Они выполняют функции стабилизаторов, эмульгаторов, задерживают черствение изделий из пшеничной муки, повышают устойчивость пищевых продуктов при хранении, интенсифицируют технологические процессы [99,100].

Применение ПАВ способствует также расширению ассортимента продукции, улучшению ее качества и повышению питательной и физиологической ценности.

Фундаментальные и прикладные исследования образования эмульсий,

теории устойчивости эмульсий, изучение влияния различных факторов на реологическое поведение эмульсии разрабатывались многими исследователями: Ребиндером П.А., Дерягиным Б.В., Козиным Н.И., Шерманом Ф. и др. [73,74,127]. Однако много вопросов по-прежнему остается дискуссионным.

Приоритетное распространение получили искусственные пищевые эмульсии.

В пищевой промышленности к эмульсиям помимо переработанного молока и молочных продуктов (сметана, сливочное масло) принадлежат такие продукты, как маргарин, майонез, различные соусы [41], пюре, продукты диетического питания. В состав молока входят жидкие и отчасти твердые жиры, представляющие собой дисперсную фазу, а в водной дисперсионной среде содержатся белки, различные соли и сахар. Сливки - более концентрированная эмульсия по сравнению с молоком. Маргарин представляет собой концентрированную эмульсию типа В/М, в которой в качестве дисперсной фазы служит вода, а дисперсионной средой является очищенный от примесей пищевой жир. Кроме того, в маргарин вводят витамины, красящие и другие вещества. Майонез является концентрированной эмульсией растительного масла типа М/В. Дисперсионной средой является вода, содержащая яичный желток, уксус, горчицу, сахар, специи. Сливочное масло -это высококонцентрированная структурированная система, в состав которой входят прямая и обратная эмульсии - в большей степени М/В и отчасти В/М [63].

Так как установлено, что более полно жиры усваиваются в эмульгированном состоянии, то это является одним из факторов, обосновывающих все более широкое развитие рынка жировых эмульсионных продуктов. Преимущество этих продуктов состоит в неограниченной возможности изменения жировой рецептуры для создания физиологически оптимального соотношения жирных кислот и дополнения различными

вкусовыми и биологически активными добавками, которые дают возможность получать ассортимент продуктов с заданными свойствами для различных групп населения. Наиболее доступными и массовыми оздоровительными продуктами, содержащими биологически активные добавки, могут стать также эмульсионные продукты питания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Родионова, Елена Николаевна, 2014 год

Список использованной литературы

1. A.C. № 1247071 (СССР) Роторный аппарат/ В.Ф. Юдаев, А.М. Балабышко, И.Л. Кобозев. Заявлено 06.11.84; № 3828975/23-26(22). Опубл. В Б.И. №28, 1986.

2. A.C. № 488504 СССР. Роторно-пульсационный аппарат. М.А. Балабудкин и др.- 1975, Бюл. 39.

3. A.c. № 554846 СССР, А011 11/16

4. A.c. № 576998 СССР, А011 11/16

5. A.c. № 581911 СССР, А01111/16

6. A.c. № 599773 СССР, А011 11/16.

7. A.c. № 646957 СССР, А01111/16

8. A.c. № 675638 СССР, А01111/16

9. A.c. № 725691 СССР. Роторно-пульсационный аппарат.

10. A.c. № 829155 СССР, М. Кл. В 01 F 7/28. Роторно-импульсный аппарат/ O.A. Кремнев, В.Р. Боровский, В.В. Лопатин и др. Опубл. 15.05.1981, Бюл. № 18.

11. Абрамзон A.A. Поверхностно-активные вещества: свойства и применение. - Л.: Химия, 1975. — 248 с.

12. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976.-279с.

13. Акулов Н.И., Юдаев В.Ф. Акустическая коагуляция аэрозолей и ее аппаратурное оформление. - М.: Пищепромиздат, 2003. — 232 с.

14. Алексеев В.А. Совершенствование процесса растворения сахара в патоке в роторном аппарате: Дис... канд. техн. наук. - М., 2005. — 210 с.

15. Алексеев В. А., Чичева-Филатова Л. В., Юдаев В. Ф. Технология получения карамельной массы в роторных аппаратах //Хранение и переработка сельхозсырья. № 10, 2004. С. 20-22.

16. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. - М.: Недра, 1970.-216 с.

17. Артемасов В.В. Интенсификация процессов гомогенизации и

диспергирования при получении жидких комбинированных продуктов: Дис... канд. техн. наук. - Кемерово, 2004. - 218 с.

18. Арутюнян Н.С. и др. Технология переработки жиров / Е.П. Корнена, А.И. Янова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 452 с.

19. Бакланов К.В. Совершенствование технологии майонеза // Масложировая промышленность. - 2008. - №4. - С.34-36.

20. Бакланов К.В., Рузина И.А. Получение майонеза на линии «Малыш» //Масла и жиры. - 2002. - №8. - С. 30-33.

21. Бакланов К.В., Тырсин Ю.А., Бакланов В.А. Анализ технологических линий для производства майонеза // Масложировая промышленность. -2008.-№2.-С. 10-13.

22. Бакланов К.В., Тырсин Ю.А., Бакланов В.А. Сопоставление гомогенизирующих устройств для производства майонеза // Масложировая промышленность. - 2008. - №3. - С. 30-32.

23. Балабудкин М.А. РПА в химико-фармацевтической промышленности. — М.: Медицина, 1983.- 160 с.

24. Балабышко A.M., Зимин А.И., Ружицкий В.П. Гидромеханическое диспергирование. - М.: Наука, 1998. — 331 с.

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

26. Барабаш В.М. //Теория и практика перемешивания в жидких средах. - М.: НИИТЭХИМ. - 1990. С. 15.

27. Барабаш В.М., Бегичев В.И., Белевицкая М.А., Смирнов H.H. Проблемы и тенденции развития теории и практики перемешивания жидких сред // Теорет. основы хим. технол.. - 2007. - Т.41. - №2. - С. 140-147.

28. Березовский Ю.М., Дергачев П.П., Блиадзе В.Г. Возможности ультразвуковой обработки молока //Молочная промышленность. — 2009. -№5.-С. 46-47.

29. Биглер В.И. Исследование течений в аппарате типа динамической сирены

и его применение для процесса растворения: Дис...канд. техн. наук. М., 1979. - 169 с.

30. Богданов В.В. и др. Эффективные малообъемные смесители /В.В. Богданов, Е.И. Христофоров, Б.А. Гдоцунг. - JL: Химия, 1989. -224 с.

31. Боголюбская Ю.В. Исследование и разработка эмульсионных продуктов питания со сбалансированным нутриентным составом: Автореф... канд. техн. наук. М., 2007. - 28 с.

32. Борисов А.А., Гельфанд Б.Е., Натанзон М.С.,Косов О.М. О режимах дробления капель и критериях их существования // Инженерно-физический журнал. - 1981. - Т. ХХХХ. - №1. - С. 64-70.

33. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTIC А - Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. Издание 2-е, стереотипное - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1998. - 608 с.

34. Брагинский JI.H. и др. Перемешивание жидких сред. Физические основы и инженерные методы расчета/ JI.H. Брагинский, В.М. Барабаш, В.И. Бегачев. - Л.: Химия, 1984. - 336с.

35. Брагинский Л.Н., Белевицкая М.А. О влиянии вязкости на диспергирование капель в аппаратах с мешалками // Теоретич. основы хим. тенхнол. - 1991. -Т.25. -№6. -С. 843-852.

36. Брагинский Л.Н., Белевицкая М.А. О дроблении капель при механическом перемешивании в отсутствии коалесценции // Теоретич. основы хим. тенхнол. - 1990. -Т.24. - №4. -С. 509-516.

37. Будрик В.Г. Создание и исследование роторно-пульсационной установки для производства жидких и пастообразных молочных продуктов: Дис... канд. техн. наук. - М., 2005. - 164 с.

38. Бутков В.В., Вишняков В.В. Процессы и аппараты химической технологии с использованием электрических полей. - М.: НИИТЭХИМ, 1982.-48 с.

39. Владыкина Т.Ф. Теория и практика гомогенизации молочных эмульсий //

Переработка молока. - 2007. - №4,6,12. - С. 22-24.

40. Волынский М.С. О форме струи жидкости в газовом потоке. - М.: Оборонгиз, 1958. - 152 с.

41. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии,- М.:Изд. «Химия»,1975. - 512 с.

42. Выложенная заявка Франции, № 2287848, В01 Б 5/06.

43. Выложенная заявка ФРГ, № 2046326, В01 Р 5/06/

44. Выложенная заявка ФРГ, № 2633288, В01 Б 5/08/

45. Гельфанд Б.Е., Вьель Б., Гекальп П., Шаво К. Безударное дробление капель. Временные характеристики// Прикладная механика и теоретическая физика. - 2001. - Т. 42. - №1. - С. 72-76.

46. Гельфанд Б.Е., Губин С.А., Кагарко С.М. Разновидности дробления капель в ударных волнах и их характеристики // Инженерно-физический журнал. - 1974. - Т. XXVII. - №1. - С. 119-126.

47. Гершгал Д.А., Фридман В.М.Ультразвуковая технологическая аппаратура. - М.: Энергия, 1976. - 320 с.

48. Гомогенизаторы для молочной промышленности // Молочная промышленность. -2007. - №3,- С. 94.

49. Гомогенизаторы серии П8-ГМ //Пищевая промышленность - 1999.- №12. С. 3-5.

50. Грановский В.Я., Филатов Ю.И. Сравнительная оценка диспергирующих устройств, применяемых в молочной промышленности. // Сборник научных трудов «Научное обеспечение молочной промышленности» (Ретроспектива. Исследования. Перспективы.).- М.: ГУ ВНИМИ, -1999.-272 с.

51. Грачев И.С., Юдаев В.Ф. Распад неустойчивых капель и пузырей вблизи вибрирующего цилиндрического сопла // Теорет. основы хим. технол. -2003. - Т.37. - №4. - С. 392-398.

52. Грачев Ю.П., Плаксин Ю.М. Математические методы планирования эксперимента. - М.: ДеЛи принт, 2005. - 296 с.

53. Грин X., Лейн В. Аэрозоли - пыли, дымы, туманы. - Л.: Химия, 1972. -425 с.

54. Гухман A.A. Введение в теорию подобия. - М.: «Высшая школа», 1973. -295 с.

55. Долинский A.A., Басок Б.И. Роторно-импульсный аппарат. 2. Локальный импульсный нагрев жидкости //Пром. теплотехника. 1999. - №5. - С. 3-5.

56. Долинский A.A., Басок Б.И. Роторно-импульсный аппарат. 3. Дробление включений дисперсной фазы //Пром. теплотехника. 1999. — №2,3. — С. 5-6.

57. Долинский A.A., Басок Б.И., Шурчкова Ю.А. Теплофизические исследования технологического процесса стерилизации и гомогенизации жидких дисперсных систем //Повышение эффективности теплофизических исследований технологических процессов промышленного производства: Тез. докл. II Междунар. теплофизич. шк. Тамбов, 1997.-С.З-7.

58. Донелли Р.Дж. Экспериментальное определение пределов устойчивости: В кн. Гидродинамическая неустойчивость. - М.: Мир, 1964. - С. 54-67.

59. Запевалов П.П. Теоретические основы приготовления жидких дисперсных систем струйными способами //Диспергирование жидкостей в эмульгирующих аппаратах сельскохозяйственного производства. -Омск: Изд. Омского СХИ, 1982. - С. 3-26.

60. Зверев C.B., Лобанов A.B. Ультразвуковая техника в молочной промышленности [Ультразвуковые гомогенизаторы] //Переработка молока. - 2005. - № 1. - С. 5-9.

61. Зимин А.И. Прикладная механика прерывистых течений. - М.: Фолиант, 1997.-308 с.

62. Зимин А.И. Нестационарные гидромеханические процессы в импульсных кавитационных аппаратах с прерыванием потока: Автореф...док. техн.

наук. - Москва, 1998. - 32 с.

63. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия - М.: АГАР, 2003.-320 с.

64. Ивченко В.М. Элементы кавитационной технологии //Гидродинамика больших скоростей. - Красноярск: КИИ, 1982. - 96 с.

65. Ильяшенко С.М., Талантов A.B. Теория и расчет прямоточных камер сгорания. - М.: Машиностроение, 1964. - 306 с.

66. Исаакович М.А. Общая акустика. - М.: Наука, 1973. - 495 с.

67. Кавецкий Г.Д., Филатов O.K., Шленская Т.В. Оборудование предприятий общественного питания. - М.: «КолосС», 2004. - 304 с.

68. Калошин Ю.А. Разработка высокоэффективных процессов маргаринового производства: Дис... докт. техн. наук. — М., 2004. —247 с.

69. Кардашев Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. - М.: Химия, 1990. - 208 с.

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

71. Керученко Л.С. О распределении капель при эмульгировании жидкостей механическими форсунками давления //Диспергирование жидкостей в эмульгирующих аппаратах сельскохозяйственного производства. — Омск: Изд. Омского СХИ, 1982. - С. 44-61.

72. Клайн Д. Подобие и приближенные методы. - М.: Мир, 1968. - 302 с.

73. Клейтон В. Эмульсии, их теория и технические применения. - М.: Изд. иностранной литературы, 1950. - 680 с.

74. Козин Н.И. Применение эмульсий в пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1966. —116 с.

75. Колмогоров А.Н. О дроблении капель в турбулентном потоке //Докл. АН СССР. - 1949. - Т.66. - №5. - С.825.

76. Кривова А.Ю., Паронян В.Х. Технология производства парфюмерно-косметических продуктов. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 668 с.

77. Кутц Г. Косметические кремы и эмульсии. Состав, методы получения и

испытания / Пер. с нем. - М.: ИД «Косметика и медицина», 2004. - 272 с.

78. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. - М.: Физматгиз, 1959. -700 с.

79. Ленцова Л.В., Приходько Ю.В., Зубкова Н.В., Тимофеева Н.В. Новые эмульсионные продукты с биологически активными добавками //Вестник ДВГАЭУ. - 1999. - №1(9). - С. 99-103.

80. Ливинская С.А., Бакланов К.В., Кривова А.Ю. Влияние типа гомогенизирующего устройства на стойкость майонезных эмульсий. СПб.: Масложировая индустрия, 2007. - С. 10—13.

81. Ливинский A.A. Разработка новых рецептур и технологии комбинированных масложировых продуктов: Дис... канд. техн. наук. — Москва, 2006. - 148 с.

82. Ливинский A.A., Грибков Н.Г. Оборудование для производства эмульсионных продуктов // Масла и жиры. - 2003. - №1. - С. 7-9.

83. Линник А.Ю. Совершенствование процесса получения пищевых эмульсий в роторном аппарате и определение их параметров методами математического моделирования: Дис... канд. техн. наук. - Москва, 2008. - 138 с.

84. Лопарев В.П. Экспериментальное исследование дробления капель жидкости в условиях постепенного нарастания внешних сил// Изв. АН СССР, Механика жидкости и газа. -1975. - №3. - С. 174-178.

85. Лышевский A.C. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. - М.: Машгиз, 1963. - 180 с.

86. Лямаев Б.Ф. и др. Стационарные и переходные процессы в сложных системах: Методы расчета на ЭВМ/ Б.Ф. Лямаев, Г.П. Небольсин, В.А. Нелюбов. - Л.: Машиностроение, 1978. - 192 с.

87. Маршалов О.В. Интенсификация массообменных процессов при биологической очистке сточных вод: Дис... канд. техн. наук. — Москва, 2011,- 167 с

88. Михалкина Г.С. Исследование и разработка технологии продуктов на основе молочной сыворотки с модифицированными пектиновыми веществами аморанта: Дис... канд. техн. наук. - М., 1999.- 187 с.

89. Мухин A.A., Кузьмин Ю.Н., Гисин Н.Б. Гомогенизаторы для молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1976. - 64 с.

90. Накорчевский А.И. Гидродинамика роторно-пульсационного аппарата / А.И. Накорчевский, Б.И. Басок, Т.С. Рыжкова // Инженерно-физический журнал. - 2002. - Т. 75. - №2. - С. 58-68.

91. Немин А.Ф. Суперкавитирующие технологические аппараты // Гидродинамика больших скоростей. - Красноярск: КПИ, 1987. -С. 15-19.

92. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. 4.1. — М.: Наука, 1987. -464 с.

93. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. - М.: Наука, 1978. -336 с.

94. Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах. - М.: Химия, 1983. - 192 с.

95. Орешина М.Н. Дисперсность молока при разных воздействиях // Молочная промышленность. - 2009. - №3. - С.32-33.

96. Орешина М.Н. Импульсное диспергирование многокомпонентных пищевых систем и его аппаратурная реализация: Автореф...док. техн. наук. - Москва, 2010. - 50 с.

97. Орешина М.Н. Разработка импульсного гомогенизатора на основе исследований дробления жировых шариков молока: Дис...канд. техн. наук. - Орел, 2001. - 136 с.

98. Основы физики и техники ультразвука: Учеб. пособие для ВУЗов /Б.А. Агранат, М.М. Дубровин, H.H. Хавский и др. - М.: Высш. шк., 1987. -352 с.

99. Паронян В.Х. Менеджмент качества эмульсионных продуктов питания //

Масложировая промышленность. - 2005. - №3. - С.22-24.

100. Паронян В.Х. Технология жиров и жирозаменителей. - М.: ДеЛи принт, 2006. - 760 с.

101. Паспорт гомогенизатора марки ГМ2.50МД/20. - М.: ЗАО «Молпищемаш». - 2003.

102. Патент Российской Федерации RU2019281

103. Патент РФ №2090253.

104. Патент Франции 2079304, FOI 1 11/00

105. Промтов М.А. Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества. - М.: «Издательство машиностроение-1», 2004. -136 с.

106. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика: Монография. - М.: Машиностроение-1, 2001. - 260 с.

107. Просеков А.Ю., Строева Е.В. Влияние технических характеристик роторно-пульсационного аппарата на структуру взбитого продукта // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. - №5. -С. 61-64.

108. Протодьяконов И.О., Богданов С.Р. Статистическая теория явлений переноса в процессах химической технологии. - Л.: Химия, 1983. - 400 с.

109. Распыливание жидкостей./В.А. Бородин, Ю.Ф. Дитякин, Л.А. Клячко, В.И. Ягодкин. - М.: Машиностроение, 1967. -263 с.

110. Рогов И.А., Горбатов A.B., Свинцов В.Л. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1990. -320 с.

111. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления.- Л.: Химия, 1967.-388 с.

112. Скучик К.Е. Основы акустики. Т.2. - М.: Мир, 1976. - 430 с.

113. Coy С. Гидродинамика многофазных систем/ Пер. с англ. -М.: Мир, 1971. - 536с.

114. Старчиков А.И. Структурообразование дисперсных систем (гипотеза) // Пищевая промышленность. - 2000. -№11. - С. 38^40.

115. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Пер. с польск. - JL: Химия, 1975.-384 с.

116. Ультразвуковое эмульгирование флотационных реагентов на обогатительных фабриках Казахстана / A.A. Байшулаков, М.А. Соколов, Ю.В. Малахов, И.И. Митин. - М.: ЦНИИТЭИЦМ. - 1965. - 42 с.

117. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. - Киев: Высш.шк., 1984. -68 с.

118. Фомин В.М. и др. Массообменные, перемешивающие и диспергирующие устройства роторно-пульсационного типа // Химическое и нефтяное машиностроение. - 1998. - №12. - С. 19-22.

119. Фомин М.В. Влияние акустического воздействия на диспергирование жидкостей в роторно-пульсационном акустическом аппарате: Дис...канд. техн. наук. - Казань, 2001. - 156 с.

120. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии - JL: Химия, 1984 - 368 с.

121. Фукс М. Тонкодисперсное измельчение и гомогенизация на мельницах тонкого помола // Масла и жиры. - 2006. - №9. - С. 6-7.

122. Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса / Пер. с англ.. - М.: Мир, 1976. - 630 с.

123. Цельномолочная промышленность. Современные способы и устройства для гомогенизации молока и молочных продуктов. Андреева A.A. и др. — М.: ЦНИИТЭИММП, 1982. - 31 с.

124. Червяков В.М., Юдаев В.Ф. Гидродинамические и кавитационные явления в роторных аппаратах. - М.: «Издательство Машиностроение -1», 2007.-128 с.

125. Чугаев P.P. Гидравлика. - JI.: Энергия, 1975. - 599 с.

126. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в химической промышленности / Пер. с чешек. — JL: Ленингр. отделение Госхимиздата, 1963. - 416 с.

127. Эмульсии / Под ред. Шермана Ф. - Л.: Химия, 1972. -448 с.

128. Юдаев В.Ф. Критерий границ между процессами кавитации и

кипения.//Теорет. основы хим. технол. —2002. —Т.36. — №6. —С. 599.

129. Юдаев В.Ф. Роторные аппараты с модуляцией потока и импульсным возбуждением кавитации для интенсификации процессов химической технологии. Автореф...док. техн. наук. - Москва, 1984. - 32 с.

130. Юдаев В.Ф. Эффективность импульсного воздействия на интенсификацию технологических процессов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2009. - №4. - С.39-41.

131. Юдаев В.Ф., Промтов М.А., Чичева-Филатова J1.B. Физико-химические основы интенсификации пищевых технологий. 4.1. — М.: МГУТУ, 2007. -75 с.

132. Ядута А.З. Интенсификация процесса получения комбинированных продуктов в роторно-пульсационном аппарате Автореф...канд. техн. наук. - Кемерово, 2009. - 17с.

133. Hinze J., Am. Inst. Chem. Eng. J., 1, 289-295(1955).

134. Noro S. Studies on liquid- liquid dispersion by mechanical agitation // Process in Organic Coatings. - 1978. - V.6. - P. 271.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А.

Систематизация устройств для диспергирования по используемым в них

способам дробления

Рис. 1.1. Систематизация устройств для диспергирования по используемым в них способам дробления [96]

Приложение Б

Графики относительной скорости течения обрабатываемой среды в модуляторе роторного аппарата о'О') при различных значениях входных параметров

Рис. Б.1. Относительная скорость течения обрабатываемой среды и'(?') при Яо = 1, 5'\ 1-0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

Рис. Б.2. Относительная скорость течения обрабатываемой среды и'(^) при Но = 0,5, б': 1-0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

Рис. Б.З. Относительная скорость течения обрабатываемой среды ¿/(У ) при #о = 0,25, 6' : 1 -0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

О'

0.4

0.2

О 0.5 1.0 1.5 2.0

Рис. Б.4. Относительная скорость течения обрабатываемой среды и'{г') при Но = ОД, д'\ 1 -0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

1

О 0.5 1.0 1.5 2.0

Рис. Б.5. Относительная скорость течения обрабатываемой среды и'(У) при Но = 0,05, 6': 1 -0,01; 2-0,05; 3 -0,1; 4-0,2

Рис. Б.6. Относительная скорость течения обрабатываемой среды и'(г') при 8' = 0,02, Но: 1 - 0,05; 2 - 0,25; 3 - 0,5; 4 - 1

Приложение В

Графики ускорения течения обрабатываемой среды в модуляторе роторного аппарата с1о' при различных значениях входных параметров

Рис. В.1. Графики ускорения течения обрабатываемой среды du'/clt' при Но = \, ö' : 1 -0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4 -0,2

Рис. В.2. Графики ускорения течения обрабатываемой среды с1и'/ск' при Но = 0,5, ¿>': 1 -0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

Рис. В.З. Графики ускорения течения обрабатываемой среды йи'/ск' при Но = 0,25, 8'\ 1 -0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

Рис. В.4. Графики ускорения течения обрабатываемой среды с1и'/ск' при #о = 0,1, 5': 1 -0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

Рис. В.5. Графики ускорения течения обрабатываемой среды с1и' при Но = 0,05, 8'\ 1-0,01; 2-0,05; 3-0,1; 4-0,2

Приложение В Фотография экспериментального стенда

Рис. В.1. Общий вид экспериментального стенда

Приложение Г Фотография промышленной установки

Рис. Г.1. фотография промышленной установки

Приложение Д Внедрение результатов диссертационной работы

«У 1 Ш'РЖДАЮ» 11решде>п < КЮ «НПФ <<ЛИОИИК»

- - Мандрыка А

« / "___2С113 г.

МЛ 1

1ЛКЛ10ЧЕШ1Е о праыическом пспо и»«»шшш мешдики расчеи параметров роюрнот аппарата при производстве

П1\ ЛЬк. ИСПШЫЧ 1фО 1}К"10В

Применение меюдики расчета иарамечров роюриот аппарага, рафабо шиной доцешом кафедры «Высшая чакчиашка» «Федерального гос) даре! веши» о Сиодлс! но! о мира >овл1ены101 о ч чреж 1ения высшего профессионально!о обра«хинин <-Мо>.ковекш! 1 осчдарственны!! университет технологий и управ 1епия имени К I 1'а ¡чмовско! о» Родионовон Ь. И под р>ководсгвом профессора Ф1 ЬОУ В1 К) М1 У ГУ им К Г Ра мовского, д.).н. И)даева Ф тнволяе! определить значения 1ечнологическич иарамечров роюрнот аппарата с модуляцией пошка. опиши шрующие скорость процесса нри|оювленпя шчлк^ии имш масло в воде»

Данная меюдика успешно прошла исследова1ельско-промышленные иепы гания на ООО «I 1а учно-прочшшыепная фирма «ЛИО! Н1К» п может бьпь рекомендована для внедрения и техноли! нчеекпй процесс ирошводетва деIско!о пшапня и шешчечких ппшевыч продукшв

Полученные на 6а>е исследовать! ре$улыа!ы да ки основание сдела1Ь вывод о положительном о,к и ыемом !е\Ш1ко-'жо! ¡омическом л|>феме.

11ачал ы и 1 к 1 фО! «во '^с 1 ва

1л

А.М I аглоев

Общество с ограниченной ответственностью

Научно-

«лионик»

промышленная

фирма

РОССИЯ_

105005 Москва, Бауманская ул , д 2, стр 7

ИНН 7701726756/770101001

Р/с 4О70281О7ОСООООО1342

в КБ "Инвестиционный союз" Москва

к/с 30131810200000000445

БИК 044535445

ОКПО 81356782

ОКОНФ 65

гВ'н ~_2012ь

4 «УТВЕРЖДАЮ» ЛретретаООО «НПФ «ЛИОНИК; .•¿/Д' Мандрыка Е /

.-¿/Д.,

#

Мандрыка Е Л. 20121.

Исх N2 Пи от

АКТ

испытаний II промышленного внедрения репльтатов диссертационной рабош доцента кафедры «Высшая математика» ФГБОУ ВПО МГУТУ им, К. Г Разумовского Родионовой Н. Н «Совершенствование процесса получения эмульсионных пищевых прод\кюв в аппаратах с нестационарными лонжами»

Комиссия в составе: председатели, - президент ООО «НПФ «ЛИОНИК» Мандрыка Ь. А. и члены комиссии'

1. Главный технолог производства детскою шпания и диетических пищевых продуктов - Кральцов К).Т.

2 11ачальник произволе г ьа - I л доев А М

\ Заведующий кошролыю-аналншчоекой лабораторией - 1июва 11 Л.

4 Доцент каф «Высшая математика» ФГБОУ ВПО МГУ 1 У им. К. I Раз>момского - Родионова Е. II.

составили настоящий акт о том, чю результаты диссертационной работы «Совершенствование процесса получения эм>льсионных пищевых продуктов в аппаратах с нестационарными потоками», представленной па соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05 18 12 - «Процессы и аппараты пищевых производств» (технические на>кп) исиотьюваиы в деятельности ООО «Научно-промышленпая фирма «ЛИОНИК > при разработке те.хнолот ического процесса производства детского питания и диетических пищевых продуктов в виде методики расчета параметров рошрнот о аппарата при производстве эмульсионных продуктов.

Использование указанных результатов позволяет определить значения параметров роторного аппарата с модуляцией потока н продолжительность процесса, обеспечивающие получение эмульсии заданной дисперсности, 1ем самым оптимизировать процесс пршоговлентш эмульсий типов «масло в воде» и «вода в масле» Что дает основание еде тать вывод о положительном технико-экономическом эффекте.

О""

Председатель комиссии Члены комиссии:

Мандрыка Ь. А. Кральцов Ю.Т. Гаглоев А М. '( ТитоваН. А.

\ Родионова Е. Н.

f «ч

МШП-lt IIR 1BO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ИСК Uifli КОИ Ф1 Д11'Л1 Ц1И Федора плюс i осу «ариветюь Оюд кетное сюра ювап.и not учреждише высгаи о профосами ш нога oi>p<i юнлшя «МОСКОВСКИЙ I ОСУДАРСТВ1ИПЫИ УНИВ»РСИ11 1 ГЕХН0Л01 ИИ И УПРАВЛЕНИЯ ИМЕНИ К 1 РАЗУМОВСКОГ О» (ФГБОУ BIIO МГУ! У им К Г Ра» muirkoi и)

vi Земляной ва1 д 74 MotKiw 109(104 а.сфон (495)915 01-40 4><IKI (495) Ч15-0Н 77 i -mail rektoiat a mgutm ш

ii.i № _ _ oi

Материалы научных исследовании, проведенных аспирантом МГУТУ Родионовой Е Н , использованы в рабочих программах специальных дисциплин «Пищевые эмульсии масложировой промышленное! и» и «Технология перерабожи лсиров» для подюювки инженеров по специальное! и 260401 - «Техноло1ия жиров, масел и парфюмерно-косметических продуктов»

Программы используются в учебном процессе кафедры «Технология продуктов из растительною сырья и парфюмерно-космешческих изделий» МГУ ГУ

Первый проректор

МГУТУ имени К Г Разумовскош

дэн, проф

Анисимов II Ф

Зав кафедрой

«Технологии продуктов из растительно! о сырья и парфюмерно-косметических изделии» дтн, проф

/

Славянский А А

МИШк и 14 ПЮОЫ'ЛЮВЛНИЯ И IIAVKÜ l'OU ИИС КОИ ф| Д1 Р\ЦИ|| U>L íi¡hi iduíí joOJapwKunují; пиы^^ ;нос ODP-IÍOBJIL учреждение высшею професеиона iuioio обрлоиания «MOCKOIK КИЙ Г ()( УД\РСТВЕ1ШЫП > Ш1ВЕРС IIIЫ ТЕХНОЛОГИЙ И УНРАВЛПШЯ I1MFHH К Л". Г-\Т\ MOHCKOI о,. (ФГГ.ОУ lino МГУТУ им К.Г. РЯ1УМ0В1К010)

3 i км inito.i ил л 73 MiKkBii HW004 [еиефин (44S)91S-01 10 Факс (4Чз)'Л5-0!>-77

Материалы научных исследований, приведенных Родионовой О.Н., использованы в рабочей программе дисциплины «Процессы и аппараты пищевых произволен») по теме «Гидромеханические процессы» для но и сновки по направлению бакалавриата 151000 - «Технологические машины и оборудование» по профилям «Машины и аппараты пищевых производств», «Инженерия малых предприятий».

Протрам.чы используются в учебном процессе кафедры «Процессы и аппараты пищевых производств» МГУ 1У,

Первый проректор

МГУ ГУ имени К. Г. Разумовского

L m.lli KÍ'!í¡l.¡; :: mnilmiu

от

д.э.н., проф.

И.о. зав. кафедрой

«Процессов и аппаратов пищевые производств» у

к.т.н., проф.

Касьяненко В. П.