Численные подходы к моделированию процесса экспандирования


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-2-53-60

Полный текст:


Аннотация

Кормопроизводство в настоящее время переживает период интенсивного обновления и внедрения самых современных технологий и оборудования. В настоящее время все чаще применяются такие приемы как поджаривание ячменя, экструдирование зерна, пропаривание и плющение зерна, взрыв в кипящем слое, обработка инфракрасными лучами зерновых и зернобобовых компонентов с последующим плющением и одноразовое или двухразовое гранулирование очищенного целого зерна без увлажнения в матричных прессах с последующим измельчением гранул. Упомянутые способы требуют специальных аппаратов, машин, вспомогательного оборудования, создаваемых на базе разными способами составленных математических моделей. При поджаривании, моделируя возникающие в рабочей камере тепловые поля, обеспечивают такие условия, распада части крахмала до моносахаров, что делает зерно сладковатым на вкус, но при этом вследствие денатурации белка несколько снижаются переваримость протеина и доступность аминокислот. Зерно поджаривают в основном для молодняка животных с целью приучения их к поеданию корма в раннем возрасте, стимуляции секреторной деятельности пищеварения, лучшего развития жевательных мышц. Кроме того, высокая температура губительно действует на бактериальную обсемененность и различные виды грибов зерна, что позволяет в значительной степени избежать возможных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Данный метод нашел широкое применение непосредственно в хозяйствах. Применяют при использовании в кормлении животных и зернобобовые: горох, сою, люпин и чечевицу. Эти корма предварительно измельчают, а затем в течение 1 ч варят или пропаривают 30–40 мин. в кормозапарнике. Такая обработка кормов позволяет инактивировать находящиеся в них антипитательные вещества, снижающие эффективность их использования. После обработки зернобобовые используют в качестве белковых добавок в количестве 25–30% от общей питательности рациона. Но рекомендуется варить и запаривать зерно хорошего качества. Недоброкачественное, длительно хранившееся и пораженное патогенной микрофлорой зерно подлежит обязательной обработке. К числу наиболее перспективных в настоящее время относят технологию экспандирования.

Об авторах

Г. В. Алексеев
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия
д.т.н., профессор, кафедра процессы и аппараты пищевых производств, пр-т Кронверкский, 49, г Санкт-Петербург, 197101, Россия


М. В. Гончаров
Смоленский филиал национального исследовательского университета МЭИ
к.т.н., зав. кафедрой, кафедра технологические машины и оборудование, Энергетический пр-т, 1, г. Смоленск, Россия


А. Г. Леу
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
магистрант, кафедра процессы и аппараты пищевых производств, пр-т Кронверкский, 49, г Санкт-Петербург, 197101, Россия


В. В. Кривопустов
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
магистрант, кафедра процессы и аппараты пищевых производств, пр-т Кронверкский, 49, г Санкт-Петербург, 197101, Россия


Список литературы

1. Maskan M., Altan A. (ed.). Advances in food extrusion technology. CRC Press, 2011

2. Martre P. et al. Modelling the size and composition of fruit, grain and seed by process-based simulation models // New Phytologist. 2011. Т. 191. №. 3. pp. 601-618.

3. Аванесов В.М., Плаксин Ю.М., Стрелюхина А.Н., Ларин В.А. Применение растительных экстрактов при производстве напитков функционального назначения. Хранение и переработка сельхозсырья. 2016. № 7. С. 28–32.

4. Angelopoulos P. M., Gerogiorgis D. I., Paspaliaris I. Mathematical modeling and process simulation of perlite grain expansion in a vertical electrical furnace // Applied Mathematical Modelling. 2014. Т. 38. №. 5. pp. 1799-1822.

5. Аванесов В.М., Плаксин Ю.М., Стрелюхина А.Н., Ларин В.А. Исследование предварительного электроконтактного нагрева при экстрагировании из сухого растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 2015. № 11. С. 23–27

6. Verboloz E., Voronenko B., Pastukhov A., Alekseev G., Pelenko V., Polyakov S. Mathematical modelling of the separation of emulsions through membranes // International Journal for Engineering Modeling. 2014. Т. 27. № 3–4. С. 131–135.

7. Turner B., Strong R., Gold S. A review of melt extrusion additive manufacturing processes: I. Process design and modeling // Rapid Prototyping Journal. 2014. Т. 20. №. 3. С. 192-204.

8. Oke M. O., Awonorin S. O., Workneh T. S. Expansion ratio of extruded water yam (Dioscorea alata) starches using a single screw extruder // African Journal of Agricultural Research. 2013. Т. 8. №. 9. С. 750-762.

9. Алексеев Г.В., Егошина Е.В., Башева Е.П., Верболоз Е.И., Боровков М.И. Оценка конкурентоcпоcобноcти инновационного технического решения // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Экономика и экологический менеджмент. 2014. № 4. С. 137–146.

10. Афанасьев В.А., Джабаев Ю.А. Оценка эффективности производства и использования экспандированных комбикормов // Вестник ВГУИТ. 2016. № 3 (69). С. 313–320.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Алексеев Г.В., Гончаров М.В., Леу А.Г., Кривопустов В.В. Численные подходы к моделированию процесса экспандирования. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017;79(2):53-60. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-2-53-60

For citation: Alekseev G.V., Goncharov M.V., Leu A.G., Krivopustov V.V. Numerical approaches to expansion process modeling. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2017;79(2):53-60. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-2-53-60

Просмотров: 130

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)