д.т.н., профессор, зав. кафедрой, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
doctor of technical sciences, head of department , machines and apparatus of food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
д. т. н., профессор, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
doctor of technical sciences, professor, machines and apparatus of food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
к. т. н, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
candidate of technical sciences, machines and apparatus of food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
аспирант, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
graduate student, machines and apparatus of food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
В статье дано математическое описание процесса прессования семян сафлора в ультразвуковом поле в виде уравнения регрессии, найденного статическими методами на основе экспериментов и, описывается полиномом второй степени. В качестве основных факторов, влияющих на эффективность процесса, были выбраны: частота ультразвука, амплитуда ультразвука, давление и создаваемое в зеерной камере пресса. А в качестве критерия оценки влияния выбранных параметров использована остаточная масличность жмыха. Для оценки адекватности математической модели был проведен дисперсионный анализ (ANOVA) эксперимента в программе Design Expert v. 10 и получено уравнение регрессии, анализ которых позволил выделить факторы, в наибольшей степени влияющих на рассматриваемый процесс. Установлено что при повышении давления в прессе до значения выше 14 МПа дальнейшее повышение эффективности его работы не наблюдалось вместе с повышенными значениями как частоты ультразвука, так и его амплитуды. Максимальные и наиболее эффективные значения остаточной масличности жмыха получены при значениях частоты в среднем 35–40 Гц, амплитуды свыше 40 мм и давлении в прессе от 10 до 11 МПа., которые очевидно зависят напрямую от поведения зерна и движения его внутренней части во время подвода ультразвука.. Графическая интерпретация уравнения представлена кривыми равных значений и поверхностями отклика для входных параметров. Предложена численная и графическая процедуры оптимизации для прогнозирования оптимального уровня входных факторов и получения максимального выхода масла по отношению к массе первоначального сырья. Для проверки адекватности модели представлены результаты ряда параллельных экспериментов, которые попадали в рассчитанные доверительные интервалы по всем критериям качества.
The article gives a mathematical description of the process of pressing safflower seeds in an ultrasonic field in the form of a regression equation found by static methods on the basis of experiments and described by a polynomial of the second degree. As the main factors influencing the efficiency of the process, the ultrasound frequency, the amplitude of the ultrasound, the pressure and the press created in the green chamber were selected. And as a criterion for assessing the effect of the selected parameters, the residual oil content of the cake is used. To assess the adequacy of the mathematical model, the variance analysis (ANOVA) of the experiment in the Design Expert v. 10 and the regression equation is obtained, the analysis of which allowed us to identify the factors that most influenced the process under consideration. Found that when the pressure in the press to a value higher than 14 MPa, a further increase in efficiency was observed together with increased values as the ultrasound frequency and its amplitude. The maximum and most effective value residual oil content in oil cake obtained in the frequency 35-40 Hz and amplitude of more than 40 mm and the pressure in the press from 10 to 11 MPa. which are obviously directly dependent on the behavior of grain and movement of its internal parts during the supply of the ultrasound. Graphical interpretation of the equation is represented by curves of equal values and response surfaces for input parameters. A numerical and graphical optimization procedure is also proposed to predict the optimal level of input factors and to obtain the maximum yield of oil relative to the mass of the original feed. To test the adequacy of the model, the results of a number of parallel experiments are presented that fall within the calculated confidence intervals for all quality criteria.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.