Журнал «Агропромышленные технологии Центральной России»

Выпуск №3 (25) (2022)

УДК 664.8.037.5
DOI 10.24888/2541-7835-2022-25-37-50

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВЫМОРАЖИВАНИЕМ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ

Автор(ы): Панченко С.Л., Ященко С.М., Шубкин С.Ю.

В статье поднимается актуальный вопрос, связанный с переработкой вторичных ресурсов агропромышленных технологий. Рассмотрены характеристики одного из процессов переработки - концентрирования экстрактов плодово-ягодного сырья вымораживанием c целью извлечения полезного для человека вещества - пектина. Изготовление полезных продуктов из отходов производства не только решает проблему неполного использования входящих в сырье веществ, но и позволяет улучшить экологическую ситуацию, так как утилизация отработанного материала наносит огромный вред окружающей среде. Проведен эксперимент кинетики процесса замораживания настоев плодово-ягодного сырья с целью проведения процесса коагуляции и осаждения пектиновых веществ в виде осадка, после чего они легко удаляются фильтрованием. Получены температуры кристаллизации и начала образования кристаллов. Указаны характеристики фазового перехода экзотермического процесса охлаждения. Для проведения эксперимента были использованы установки, которые предназначены для осуществления процесса замораживания настоев плодово-ягодного сырья с целью того, благодаря чему происходит коагуляция и осаждение пектиновых веществ в виде осадка, после чего они легко удаляются фильтрованием. Рассмотрены вопросы охлаждения сырья в большом диапазоне низких температур. Описаны принципы действия аппаратов и процессы, происходящие в них. Указаны методы отвода продукта и отработанного хладагента. Для получения кривых охлаждения и замораживания использовали хромель-копелевые термопары, связанные с потенциометром. Данная методика позволяет изучить широкий спектр других пищевых продуктов. Экспериментальные исследования направлены на создание новых видов оборудования холодильной техники, их расчета и конструирования.

RESEARCH OF THE FREEZING CONCENTRATION PROCESS DURING THE PROCESSING OF SECONDARY RAW MATERIALS

Author: Panchenko S., Yashchenko S., Shubkin S.

The article raises an urgent issue related to the processing of secondary resources of agroindustrial technologies. One of the processing processes (concentration of extracts of fruit and berry raw materials by frosting in order to extract useful substance for humans - pectin) characteristics are considered. The production of useful products from production waste not only solves the problem of incomplete use of raw materials, but also allows to improve the environmental situation, since the disposal of spent material causes great damage to the environment. The kinetics experiment of the process of freezing infusions of fruit and berry raw materials was carried out in order to carry out the process of coagulation and precipitation of pectin substances in the form of a precipitate, after which they are easily removed by filtration. Crystallization temperatures and the onset of crystal formation were obtained. Influence of temperature parameter on mechanical cleaning is noted. Characteristics of phase transition of exothermic cooling process are indicated. For the experiment were used pilot plants are intended for the implementation of fruit and berry raw materials freezing process order to carry out the process of coagulation and precipitation of pectin substances in the form of a precipitate, after which they are easily removed by filtration. Principles of apparatus functioning and occurring in them processes are described. The methods of product and waste refrigerant removal are indicated. Chromel copel thermocouples associated with the potentiometer were used to obtain cooling and freezing curves. This technique allows you to study a wide range of other food products. Experimental research is aimed at creating new types of refrigeration equipment, their calculation and design.

Список литературы

Андросов А.Л., Елизаров И.А., Третьяков А.А. Промышленные технологии переработки послеспиртовой барды // Вестник ТГТУ. - Тамбов, 2010. - Т.16. - № 4. - С. 954-963.
Берг Л. Г. Введение в термографию. - М.: Наука, 1969. - 256 с.
Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы: учеб. пособие. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 188 с.
Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 704 с.
Евилевич А.З. Осадки сточных вод. - Л.: Стройиздат, 1965. - 328 с.
Иванов В.Г., Черников Н.А. Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий: учеб. пособие. - СПб: ПГУПС, 2013. - 537 с.
Карманов А.П., Полина И.Н. Технология очистки сточных вод [Электронный ресурс]: учеб. пособие: самост. учеб. электрон. изд. / Сыкт. лесн. ин-т. - Электрон. дан. - Сыктывкар: СЛИ, 2015.
Лоренц В.И. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. - Киев: Будiвельник, 1972. - 188 с.
Митчелл Дж., Смит Д. Акваметрия / Пер. с англ. Под ред. Ф.Б. Шермана. - М.: Химия, 1980. - 600 с. - Пер. изд. : Aquametry. P. 1. A Treatise on Methods for the Determination of Water /j. Mitchell, D. M. Smith. - 2th. ed.
Попов А.М. и др. Особенности использования прямого нагрева при концентрировании сыворотки / А.М. Попов, Н.Н. Турова, Е.И. Стабровская, Н.В. Васильченко, А.В. Коняев // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 2-10. - С. 2124-2128.
Отведение и очистка поверхностных сточных вод: учеб. пособие для вузов / Дикаревский В.С., Курганов А.М., Нечаев А.П. и др. - Л.: Стройиздат, 1990. - 224 с.
Очистка производственных сточных вод / Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В.: М. Стройиздат, 1985. - 335 с.
Сатыбалдиева Д.К. и др. Очистка сточных вод консервного производства / Д.К. Сатыбалдиева, Г.К. Калманбетова, Ю.Б. Шаршеева, Г.А. Егембердиева // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им Н.И. Исанова. - 2014. - № 4. - С. 73-77.
Пааль Л.П. Справочник по очистке природных и сточных вод. - М.: Высшая школа, 1994. - 332 с.
Панченко С.Л. Исследование процесса концентрирования творожной сыворотки методом вымораживания: автореф. … дис. канд. тех. наук. -Воронеж, 2010. - 20 с.
Панченко С.Л., Ященко С.М. Исследование процесса замораживания вторичного сырья предприятий пищевой промышленности // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2021. - № 2. - С. 176-185.
Родионов А.И. Кузнецов Ю.П., Соловьев Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов. - М.: Химия, КолосС, 2005. - 392 с.
Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. - М.: ДеЛи принт, 2004. - 328 с.
Соколов М.П. Очистка сточных вод: учеб. пособ. для студентов обучающихся по специальности 280201.65 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов». Набережные Челны: КамПИ, 2005. - 213 с.
Справочное пособие к СНиП 2.04.03-85. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. - М.: Стройиздат, 1990. - 190 с.
Термический анализ. Ч. 1: Методы термического анализа: учеб. пособие / Ивлев В. И. и др. - Саранск: Изд. Мордов. ун-та, 2017. - 44 с.
Физико-химические показатели сырой пивной дробины / Да-нильченко А. С. и др. // Новые технологии. 2020. - Т. 16. - № 6. - С. 28-36.
Ященко С.М., Пойманов В.В., Константинов В.Е. Использование современных установок для вымораживания восковых веществ // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014. - № 2 (60). - С. 38-42.
Bolzonella A., Cavinato C. Fatone F. et al. High rate mesophilic, thermophilic, and temperature phased anaerobic digestion of waste activated sludge: A pilot scale study // Waste Management. 2012. V. 32. P. 1196-1201.
Davis G.A., Wilt C.A. Extended product responsibility: a new principle for product-oriented pollution prevention. Washington, DC: The University of Tennessee Center for Clean Products and Clean Technologies, 1997. 136 p.
Farzaliev E., Golubev V. The role of biokibernetics in the human immunological system. In Economic and Social Developtment: Proceeding 55th International Science Conference. Baku. (vol. 1, pp. 165-168). (2020).
OECD. Extended producer responsibility: Updated guidance for efficient waste management. Paris: OECD Publishing, 2016. - 164 p.
VAV. Kontroll av industriavlopp (Control of Industrial Effluent) Svenska Vatten- och Avioppsverksforeningen, Stockholm, Sweden (VAV Publikation P36) (1980).
Van der Sman R.G.M., Boer E. Predicting the initial freezing point and water activity of meat products from composition data // Journal of Food Engineering. 2005. Т. 66. №. 4. P. 469-475.