д.т.н., профессор, проректор по научной и инновационной деятельности, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, vice rector of research and innovation, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
к.т.н., доцент, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, machines and equipment 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, engineer, machines and equipment of food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
Актуальность применения компонентов крови в качестве сырья для выработки из нее продуктов, способствующих профилактике и лечению железодефицитных состояний не вызывает сомнений. Кроме того белковые соединения крови крупного рогатого скота обладают высокой усваиваемостью организма человека, а комплекс незаменимых аминокислот обуславливает ее привлекательность в качестве добавки при выработке широкого ассортимента мясной продукции. Единственно возможным способом в настоящее время сгущения термолабильных соединений крови является криоконцентрирование, осуществляемое в диапазоне температур приближенных к криоскопической температуре. Исследованы кинетические особенности криоконцентрирования крови крупного рогатого скота на экспериментальной установке циклического действия. Показано, что условия криоконцентрирования определяются температурой кипения хладагента в испарителе установки, расхода исходной крови, омывающей поверхность теплообмена и содержанием растворимых соединений в исходной жидкости. Экспериментальные данные представлены в виде кривых роста слоя вымороженного льда на поверхности теплообмена площадью 0,2 м2. Методами математического планирования получены уравнения, описывающие количество льда, вымороженного в течение часа с единицы площади поверхности вымораживающей установки, удельные затраты энергии на вымораживание одного килограмма льда и содержание сухих веществ крови в растворе, полученном при расплавлении вымороженного льда. Решенная задача оптимизации процесса криоконцентрирования крови позволила найти рациональные интервалы изменения режимных параметров работы вымораживающей установки, обеспечивающие максимальное количество вымороженного льда, минимальные затраты энергии и минимальное содержание растворимых веществ в растворе, полученном при расплавлении вымороженного льда. Субоптимальными интервалами указанных параметров явились следующие: температура кипения хладагента 256–260 К, расход крови (0,20–0,205)·10-3 м3/c, содержание сухих веществ 22,5–23,0%.
The urgency of the use of blood components as a raw material for the production of products from it that contribute to the prevention and treatment of iron deficiency states is beyond doubt. In addition, protein compounds in the blood of cattle have a high digestibility of the human body, and the complex of essential amino acids determines its attractiveness as an additive in the development of a wide range of meat products. The only possible way at present to thicken thermo labile blood compounds is cryoconcentration, carried out in a temperature range close to the cryoscopy temperature. The kinetic features of cryoconcentration of cattle blood were investigated on an experimental apparatus of cyclic action. It is shown that the conditions of cryoconcentration are determined by the boiling point of the refrigerant in the evaporator of the installation, the flow rate of the original blood washing the heat exchange surface and the content of soluble compounds in the initial liquid. Experimental data are presented in the form of growth curves of frozen ice on the heat exchange surface with an area of 0.2 m2. Using mathematical planning methods, equations are obtained that describe the amount of ice frozen for 1 hour per unit of surface area of the freezing plant, the specific energy input for freezing one kilogram of ice, and the dry matter content of the blood in the solution obtained by melting the frozen ice. The solved problem of optimizing the process of blood cryoconcentration made it possible to find rational intervals for changing the operating parameters of the freezing plant, ensuring the maximum amount of frozen ice, minimal energy costs and minimal content of soluble substances in the solution obtained by melting frozen ice. The suboptimal intervals of the indicated parameters were the following: refrigerant boiling point 256– 260 K, blood consumption (0.20–0.205)·10-3 m3/s, dry matter content 22.5–23.0 %.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.