Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Экструдирование зернового сырья с использованием процесса рекуперации пара

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-3-17-22

Полный текст:

Аннотация

Преимуществом экструзионного процесса переработки сельскохозяйственного сырья в продукты питания и корма перед традиционными технологиями является высокая удельная производительность, энергоэффективность и универсальность использования. Наличие большого количества факторов управления и влияния на качество сырья, таких, как режимные параметры и конструктивные элементы, делают экструзию сложновоспроизводимым процессом при масштабировании или переходе с одной установки на другую. Но этот аспект является причиной максимальной гибкости систем экструдирования и возможности постоянного их совершенствования. Одним из путей развития экструзионнй технологии является совершенствование техники и конструкционных решений в области энергосбережения. Проведены исследования процесса термопластической экструзии помола пшеницы с использованием рекуперации теплоты пара, генерируемого специальной конфигурацией элементов шнеков и его дегазации с подачей в перерабатываемый материал. Для решения поставленной цели использовался модернизированный экструдер Werner&Phleiderer Continua 37, дополненный разработанным рекуперативным узлом и паропроводом. Проведена оценка изменения энергопотребления при рекуперации пара. Исследованы и определены физико-химические свойства опытных и контрольных образцов экструдатов зерна пшеницы, получаемых при различных режимах работы. Установлено, что режим рекуперации пара является статистически значимой причиной повышения влажности экструдированного продукта с 3,8 до 5,0 насыпной плотности – на 15% относительно режима без рекуперации. Отмечено снижение коэффициента взрыва и влагоудерживающей способности экструдатов при работе в рекуперативном режиме экструдирования. Представленный способ с дополнительным тепловым воздействием на перерабатываемое сырье позволяет расширить технологические возможности осуществления процесса термопластической экструзии при получении продукции различного функционального и технологического назначения.

Об авторах

В. И. Степанов
ВНИИПБТ – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Россия
к.т.н., зав. отделом, отдел обору-дования и новых процессов пищевой биотехнологии, ул. Самокатная, 4Б, г. Москва, 111033, Россия


В. В. Иванов
ВНИИПБТ – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
к.т.н., вед. науч. сотрудник, отдел оборудования и новых процессов пищевой биотехнологии, ул. Самокатная, 4Б, г. Москва, 111033, Россия


А. Ю. Шариков
ВНИИПБТ – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
к.т.н., ст. науч. сотрудник, отдел оборудования и новых процессов пищевой биотехнологии, ул. Самокатная, 4Б, г. Москва, 111033, Россия


М. В. Амелякина
ВНИИПБТ– филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
к.т.н., науч. сотрудник, отдел оборудования и новых процессов пищевой биотехнологии, ул. Самокатная, 4Б, г. Москва, 111033, Россия


Д. В. Поливановская
ВНИИПБТ– филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
мл. науч. сотрудник, отдел оборудования и новых процессов пищевой биотехнологии, ул. Самокатная, 4Б, г. Москва, 111033, Россия


Список литературы

1. Остриков А.Н., Магомедов Г.О., Дерканосова Н.М., Василенко В.Н. и др. Технология экструзионных продуктов. СПб: Проспект науки, 2007. 202 с.

2. Шариков А.Ю., Римарева Л.В., Степанов В.И., Иванов В.В. и др. Влияние режимов экструзионной обработки зернового сырья на эффективность биотехнологических процессов в перерабатывающих отраслях АПК // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 5. C. 18–21.

3. Riaz M.N. Introduction to extruders and their principles. In: Extruders in food applications. Boca Rafon, FL: CRC Press, 2000. P. 1–23.

4. Воронина П.К. Практические перспективы термопластической экструзии крахмалосодержащего зернового сырья в формирование качества продовольственных товаров // Инновационная техника и технология. 2015. № 3. С. 5–9.

5. Дидык Т.А. Снижение энергоемкости пресс-зкструдеров // Вавиловские чтения – 2004: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2004. С. 49–52

6. Новиков В.В., Харыбина Н.А. Обоснование конструктивных параметров рабочих органов питателя экструдера // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 3. С. 113–118.

7. S?rensen M., Nguyen., Storebakken, T., ?verland M Starch source, screw configuration and injection of steam into the barrel affect the physical quality of extruded fish feed // Aquaculture Research. 2010. V. 41. № 3. P. 419–432. doi: 10.1111/j. 1365–2109.2009.02346.x

8. Pacheco P.D.G, Putarov T.C, Baller M.A., Peres F.M. et al. Thermal energy application on extrusion and nutritional characteristics of dog foods // Animal Feed Science and Technology. 2018. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2018.07.003

9. Roke, G.J., Plattner B., Souza E.M. de. Feed extrusion process description // Revista Brasileira de Zootecnia. 2010. V. 39. P. 510–518. doi:10.1590/S1516–35982010001300055

10. Levine L. Using Injection in Extrusion: The Thermal Value // Cereal Foods World. 2006. V. 51 (6). P. 355. doi: 10.1094/CFW51–0355

11. Pat. № 07521076, US, A23P I/2. Method and apparatus for producing fully cooked extrudates with significantly reduced specific mechanical energy inputs / Wenger M., Wenger L., Rokey G.J., Spellmeier A.C. № 12/263,825; Appl. 3.11.2008; Publ. 21.04.2009.

12. Canjyal G., Hanna M.A., Supprung P., Noomhorm A. et al. Modeling selected properties of extruded rice flour and rice starch by neural networks and statistics // Cereal Chemistry. 2006. V. 83. № 3. P.223–227.

13. Potter R., Stojceska V., Plunkett A. The use of fruit powders in extruded snacks suitable for Children's diets // Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie. 2013. V. 51. P. 537–544. doi:10.1016/j.lwt.2012.11.015


Для цитирования:


Степанов В.И., Иванов В.В., Шариков А.Ю., Амелякина М.В., Поливановская Д.В. Экструдирование зернового сырья с использованием процесса рекуперации пара. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019;81(3):17-22. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-3-17-22

For citation:


Stepanov V.I., Ivanov V.V., Sharikov A.Y., Amelyakina M.V., Polivanovskaya D.V. Cereal extrusion with steam recuperation process. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2019;81(3):17-22. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-3-17-22

Просмотров: 77


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


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