Сборник материалов подготовлен под редакцией доктора химических наук, академика

243
 
 
ного  вентилирования  зерна  при  хранении:  временная  консервация  свежеубранного  зерна  повышен-
ной влажности, профилактическая обработка зерновой насыпи (фумигация и дегазация), охлаждение, 
вентилирование самосогревающейся массы, сушка зерна при высокой исходной влажности и воздуш-
ный обогрев семян перед севом. 
Сущность временной консервации свежеубранного зерна повышенной влажности заключается 
в активном вентилировании при температуре воздуха до 10-20
0
 для снижения температуры и вырав-
нивания  влажности  зерна,  увеличении  срока  его  хранения  в  3-4  раза  с  обеспечением  безопасности. 
Вентилирование  должно  обеспечивать  охлаждение  зерна  и  полностью  исключать  его  увлажнение, 
удельные подачи воздуха низкие: 30-50 м
3
/т в час [1].  
Основными факторами, влияющими на технологические свойства зерна при хранении являются 
его  влажность  и  температура.  Для  расчета  продолжительности 
  возможного  безопасного  хранения 
зерна пшеницы без ухудшения его качества (сутки) Б. Е. Мельник рекомендует формулу: 
                                           ,                                        (1) 
где 
     - первоначальные влажность (12-31%) и температура зерна, (5…15
о
С). 
При влажности 
  =12-31% и температуре исходного зерна t = 20…30
o
C, что существенно для 
северных регионов РК, продолжительность 
  (сутки) возможного безопасного хранения определяется 
по формуле: 
                                                  .                            (2) 
С целью повышения устойчивости хранящегося зерна для охлаждения его активным вентили-
рованием  искусственно  охлажденным  воздухом  снижают  его  температуру  до  10°С  (первая  степень 
охлаждения)  и  ниже.  При  такой  температуре  затормаживаются  все  физиологические  процессы  в 
зерновой массе, прекращается развитие насекомых, возрастают сроки безопасного хранения. Поэтому 
охлаждение целесообразно почти для всех хранимых партий зерна и семян.  
В результате сквозного продувания «снизу вверх» нижняя часть насыпи непременно становится 
охлажденной, средняя – охлаждается, а верхняя - неохлажденной. В средней части теплота охлаждае-
мых зерновок передается в воздух, и верхняя часть насыпи остается в прежнем состояний  – «неох-
лажденной». В данном способе активного вентилирования зерна, основным фактором, влияющим на 
эффективность процесса вентилирования, наряду с исходными параметрами (
 , t), является толщина 
обрабатываемого слоя зерна. При данном способе активное вентилированние зерна для охлаждения 
зерна  сухого  и  средней  сухости  применяют  удельные  подачи  воздуха  порядка  50-80  м
3
/т  в  час  и 
общий его расход составляет 2000 м
3
 на 1 т зерна. [1]. Экспериментально установлено, что при венти-
лировании  насыпи  зерна  сквозным  продуванием  оптимальная  толщина  слоя  зерна  должна  быть  в 
пределах 
  =  1,0…1,5  м  в  зависимости  от  первоначальных  исходных  параметров  зерна  ( ,  t)  при 
относительной влажности воздуха 60% [2].  
Одним из немаловажных факторов при активном вентилированнии зерна является расход воз-
духа V (м
3
/ч). При неравномерном распределении воздушного потока снижается эффективность вен-
тилирования.  По  мере  удаления  от  нагнетательного  патрубка  образуется  застойная  зона  зерновой 
насыпи. При недостаточном количестве и температуре воздуха снижается интенсивность охлаждения 
зерна.  Застойные  зоны  насыпи  отпотевают  и  увлажняются,  при  повышенной  температуре  и  влаж-
ности  активно  развиваются  микроорганизмы,  что  являются  «очагами»  самосогревания.  Следова-
тельно, кроме обеспечения интенсивности подачи воздуха, важным фактором является создание тех-
нических условий для обеспечения равномерного распределения воздушного потока в межзерновом 
пространстве, как по высоте, так и по ширине насыпи.  
Достижение поставленных условий может быть осуществлено с помощью предложенного авто-
рами устройства (рисунок 1). 
Устройство состоит из воздушного канала конусообразного продольного сечения, каркаса 2 в 
качестве опоры для крепления конструкции канала, и гибкого фартука 3 с регулирующим механиз-
мом 4 в виде реечного домкрата. Фартук установлен на стояке 5, расположенном по оси воздушного 
канала 1. Фартук 3 в зависимости от уровня наполнения силоса (бункера) продуктом может менять 
свое положение по вертикальному направлению при помощи регулирующего механизма 4.  
Устройство работает следующим образом. Воздух через большое основание канала нагнетается 
в  насыпь  продукта,  и  равномерно  распределяется  внутри  насыпи  благодаря  конусообразной  конс-
трукции канала 1. При неполном наполнении пространства склада фартук 3 накрывает верхнюю, сво-
бодную от насыпи часть канала 1. Для этого положение фартука меняется при помощи  регулирую-
щего механизма 4. 
 
 

244
 
 
 
 
Рисунок 1 - Устройство для активного вентилирования сыпучих продуктов в емкости и складского помещения
 
 
Воздух, пронизывая массу продукта (зерна), насыщает ее и охлаждает, далее через межзерно-
вое пространство направляется вверх. 
Воздухоподводящая  сеть  включает  вентилятор  6,  воздуховод  7,  и  патрубок  8  для  нагнетания 
воздушного  потока  в  канал  1.  Отработавший  воздух  через  верхние  отверстия  12  покидает  емкость 
или складское помещение при напольном способе хранения продукта.  
На крытых складских помещениях в качестве регулирующего механизма положение фартука 3 
принята тележка с лебедкой 9, передвигающаяся по рельсу 10.  
Предлагаемое  устройство  для  активного  вентилирования  сыпучих  продуктов  при  необходи-
мости может осуществить и процесс сушки влажного продукта. Для этого воздухоподводящая сеть 
может быть снабжена калорифером. 
С внедрением данного устройства в силосных бункерах и крытых складах при напольном спо-
собе  хранения  продукта  повышается  эффективность  хранения,  снижается  удельная  затрата  на  еди-
ницу продукта, и соответственно, себестоимость процесса в целом. 
 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. Мельник Б.Е. Активное вентилирование зерна.  – М.: Агропромиздат, 1986. – 159 с. 
2. Сакун В. А. Сушка и активное вентилирование зерна – М.: Агропромиздат, 1992. - 420 с.: ил.  
3.  Аскарова  А.А.,  Аскаров  А.Д.,  Устройство  для  активного  вентилирования  зерна  в  емкости 
/Инновационный патент РК №22895 заявл. 26.07.2010, опубл. 10.01.2011. 
 
 
 
УДК 537.852.1:641.539 
 
ПРИМЕНЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ 
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В ЗАВЕДЕНИЯХ РЕСТОРАННОГО ХОЗЯЙСТВА 
 
Блищик С.С., студент, Горелков Д.В., к.т.н., доц., Дмитревский Д.В., к.т.н., доц.,  
Червоный В.Н., к.т.н., доц., Харьковский государственный университет питания и торговли,  
г. Харьков, Украина,  
Е-mail: svetlana.sveta96@mail.ru, oborud.hduht@gmail.com, oborud.hduht@gmail.com, 
dmitrevskyidv@gmail.com, oborud.hduht@gmail.com 
 
Применение индукционного нагрева на предприятиях ресторанного хозяйства и пищевой про-
мышленности является достаточно перспективным направлением исследования. Этот вид обработки 
применяется преимущественно для продуктов с высоким содержанием влаги. Индукционный нагрев 
– метод бесконтактного нагрева токопроводящих материалов токами высокой частоты и силы. Тепло, 
которое  образует  индукционный  нагрев,  называют  еще  интеллектуальным,  ведь  он  происходит  в 
соответствии  с  основными  электромагнитными  законами,  а  сам  индуктор  не  соприкасается  с  заго-

245
 
 
товкой. Применение индукционного нагрева в ресторанном хозяйстве на сегодняшний день распрост-
ранено  не  достаточно,  но  при  этом  является  перспективным.  Индукция  сокращает  время  приготов-
ления  продуктов,  тем  самым  экономит  электроэнергию  предприятия.  В  перспективе  использование 
индукционного  нагрева  более  рационально для  больших  предприятий,  где тепловая  обработка  про-
дуктов происходит часто и в больших количествах. 
Индукционный нагрев проводится следующим образом. Переменный ток, протекающий через 
индуктор, создает магнитное поле. Поле сосредоточено вблизи индуктора и его величина зависит от 
силы  тока  и  количества  витков  Токи  Фуко  индуцируются  во  всех  токопроводящих  предметах  – 
например, в металлическом бруске, расположенном внутри индуктора. Благодаря явлению сопротив-
ления происходит выработка тепла в области протекания токов Фуко. С увеличением силы магнит-
ного  поля  возрастает  тепловое  воздействие.  Однако  на  общее  тепловое  воздействие  также  влияют 
магнитные  свойства  предмета  и  расстояние  от  предмета  до  индуктора.  Токи  Фуко  создают  свое 
собственное магнитное поле, противоположное полю индуктора  
Это противодействие мешает полю индуктора сразу проникнуть в центр предмета, охваченного 
индуктором.  Токи  Фуко  имеют  наибольшую  активность  рядом  с  поверхностью  нагреваемого  пред-
мета, однако их сила значительно ослабевает по мере приближения к центру. Расстояние от поверх-
ности нагреваемого предмета до глубины, где плотность тока снижается до 37%, называется глуби-
ной проникновения. Значение этой глубины возрастает по мере уменьшения частоты. Поэтому важно 
выбрать правильное значение рабочей частоты преобразователя, чтобы получить желаемое значение 
глубины проникновения. 
Основными устройствами, с использованием индукционного нагрева являются: генераторы ин-
дукционного тока; индукционные плавильные печи; индукционные плиты, последние получают ши-
рокое  распространение  в  заведениях  ресторанного  хозяйства  благодаря  своей  экономичности  и 
удобства.  Электроплиты со  стеклокерамической  поверхностью  имеют  значительно  большую  тепло-
проводность по сравнению с обычными плитами. Конструкция плиты состоит из корпуса, платы уп-
равления  на  микроконтроллере,  к  которому  подключен  датчик  температуры  и  схема  управления 
силовой  частью,  силовая  часть  с  мощным  выпрямителем  и  импульсным  регулятором.  Главное 
отличие индукционных плит от всех других видов плит состоит в принципе образования тепла. Если 
в электрических плитах нагрев продукта происходит поэтапно: от ТЭНов тепло передается на поверх-
ность конфорки, от конфорки нагревается дно посуды на плите, а от дна тепло передается продукту. 
Приготовление пищи на индукционной основе происходит с использованием слабой проводи-
мости  и  посредством  формирования  тепла,  но  совсем  иначе,  исключая  все  те  проблемы,  которые 
возникают  при  работе  с  обычной  электрической  плитой.  Поскольку  сталь,  из  которой  изготовлена 
посуда  –  это  слабый  проводник,  поэтому  вихревые  потоки  вызывают  сопротивление  и  приводят  к 
выработке тепла непосредственно в металле посуды. Вихревые потоки создают тепло прямо внутрь 
посуды вместо последовательной передачи тепла в ней с варочной поверхности, как это происходит в 
случае с электрической плитой. Индукционный принцип исключительно эффективный и его коэффи-
циент полезного действия составляет примерно 84%. Это означает, что сама поверхность плиты, на 
которой стоит посуда, остается холодной. 
При  работе  с  плитой  желательно  использовать  специальную  посуду,  изготовленную  из  мате-
риала  с  подходящими  характеристиками,  который  бы  эффективно  поглощал  энергию  магнитного 
поля.  Такими  характеристиками  являются  удельное  сопротивление  и  магнитная  проницаемость. 
Вопреки  расхожему  заблуждению,  материал  посуды  для  индукционного  нагрева  принципиально  не 
обязан обладать ферромагнитными свойствами, но на практике для достижения высокого КПД (без 
которого применение подобных плит не имело бы смысла) подходящим материалом оказались толь-
ко металлы-ферромагнетики, в частности – обыкновенная сталь, поэтому посуду для индукционных 
печей можно проверять магнитом. 
Сразу после включения плиты в выбранной вручную зоне создается высокочастотное магнит-
ное  поле,  образует  индуцированные  вихревые  токи,  которые,  собственно,  и  нагревают  кастрюлю, 
стоящую на конфорке. 
Основными  преимуществами  индукционных  плит  являются  снижение  энергетических  затрат, 
быстрое начало приготовления пищи, равномерный нагрев посуды, поддержание заданной температуры с 
точностью  до  градуса,  высокая  безопасность.  В  индукционных  плитах  нет  открытого  пламени,  раска-
ленных конфорок и механических частей, что снижает вероятность ожогов и возгорания. После снятия 
посуды  с  поверхности  конфорка  выключается,  что  также  экономит  электроэнергию.  Индукционные 
плиты характеризуются быстрой окупаемостью за счет сокращения расходов на электроэнергию. 

246
 
 
В связи с тем, что индукционные плиты приобретают все большее распространение, есть смысл 
расширять ассортимент этого оборудования. Этим пользуются такие мировые бренды как Bartscher, 
Heidebrenner, APACH. Для практического использования индукционных плит на предприятиях ресто-
ранного  хозяйства  важно  знать  эффективность  каждой  машины  в  целом.  Для  проведения  данного 
анализа  рационально  рассчитать  такие  показатели  как  удельная  стоимость  и  удельная  мощность, 
характеризующих  стоимость  производства  на  данной  машине  единицы  продукции  за  единицу  вре-
мени и расхода электроэнергии на единицу времени при производстве единицы продукции на данной 
машине соответственно. В качестве заключения необходимо сказать, что применение индукционных 
плит  на  предприятиях  ресторанного  хозяйства  является  эффективным  с  точки  зрения  экономии 
электроэнергии. Индукционная плита выгодно отличается от всех других типов кухонных плит. При 
ее  использовании  нагрев  продуктов  происходит  быстрее,  чем  на  газовой  или  на  обычной  электри-
ческой плите, а коэффициент полезного действия нагрева в индукционной плиты выше, чем у других 
видов плит.  
 
 
 
УДК 637.134 
 
ИННОВАЦИОННОЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ 
МОЛОКА 
 
Постнов Г.М., к.т.н., проф., Червоный В.Н., к.т.н., доц., Шипко А.Н., студ. 
Постнова О.Н., к.т.н., доц., Харьковский государственный университет 
сельского хозяйства им. П.Василенко, г.Харьков, Украина 
Е-mail: oborud.hduht@gmail.com, olgen06@mail.ru 
 
Целью процесса гомогенизации молока является раздробление жировых шариков на более мел-
кие. В результате улучшается качество и более полно усваиваются организмом человека составные 
части молочных продуктов. 
В  последние  годы  успешно  апробирована  идея  нового  метода  гомогенизации  –  посредством 
взаимного  наложения  кавитационных  процессов,  процессов  центробежной  взаимодействия  среды 
разной  плотности  и  процесса  их  динамического  взаимодействия  с  поверхностью  вращающихся 
рабочих органов. Однако действующий процесс эмульгирования сырья остается малоизученным. Это 
в значительной степени затрудняет создание высокоэффективных машин для гомогенизации. 
Несмотря  на  недостатки,  авторы  считают,  что  использование  ультразвуковых  технологий  для 
гомогенизации молока достаточно эффективно. В последнее время в пищевой промышленности все 
чаще внедряются акустические диспергаторы. Принцип их действия основан на использовании коле-
баний звукового или ультразвукового диапазона для разрушения капель дисперсной фазы. Одновре-
менно  с  процессами  измельчения  сырья  и  эмульгирование  происходит  стерилизация,  пастеризация, 
дезинфекция  без  нагрева.  Вышеперечисленные  аппаратурные  оформления  позволяют  получать 
дисперсии  с  размером  частиц  до  10…1  мкм.  К  преимуществам  ультразвуковых  аппаратов  относят 
непрерывность и простоту процесса; ультразвуковое облучение больших объемов, получение относи-
тельно больших значениях мощности акустического излучения; малые габаритные размеры (напри-
мер, при гомогенизации уменьшается расход металла в 30 раз, электроэнергии – в 9,5 раза); возмож-
ность монтажа в существующие технологические аппараты и линии; универсальность (в зависимости 
от мощности, продолжительности озвучивания. Использование ультразвуковых аппаратов позволяет 
получить  эмульсию  с  размером  частиц  до  0,1  мкм.  Универсальность  и  высокая  скорость  процесса 
объясняются  тем,  что  при  наложении  ультразвуковых  колебаний  нарушается  пограничный  слой 
частиц среды, что увеличивает активную поверхность вещества. 
Основными  факторами  для  выбора  параметров  при  разработке  ультразвукового  аппарата 
являются:  интенсивность  и  частота  колебаний,  время  озвучивания,  производительность  аппарата, 
температура, давление и другие условия проведения процесса в ультразвуковом поле. На основе этих 
данных было предложено оборудование для гомогенизации молока. 

247
 
 
На рис. 1 изображена его принципиальная схема. 
Оно состоит из ультразвукового преобразователя с излу-
чателем 1,  внешнего  элемента 2,  внутреннего  элемента 
3,  уплотнителя  4,  патрубков  ввода  сырья  5  и  вывода 
эмульсии 6, крышки 7 нагревательного элемента 8. В се-
редину  внешнего  элемента  2  установлено  с  зазором 
0,5...2 мм внутренний элемент 3, в результате чего обра-
зуется камера ультразвуковой обработки 9. Размер зазо-
ра изменяется при использовании внутренних элементов 
различного  диаметра.  Регулировка  зазора  позволяет 
обрабатывать  разнообразную  сырье  с  повышенной 
вязкостью.  Изготовленны  внешний  2  и  внутренний  3 
элементы  из  материалов,  имеющих  высокие  отража-
тельные  свойства  ультразвуковых  колебаний.  Ультра-
звуковой  преобразователь  излучателем  1  введен  через 
отверстие 10 в основе внешнего элемента 2 непосредс-
твенно  в  камеру  ультразвуковой  обработки  9.  Для 
крепления ультразвукового преобразователя с излучате-
лем 1 к внешней камере 2 используют винты, герметич-
ность  достигается  использованием  уплотнителей.  На 
внутренних стенках  внешнего  элемента 2 для  интенси-
фикации  процесса  эмульгирования  находится  винтооб-
разно канал 11. Крышка 7 крепится с помощью болтов 
через отверстия 12 с элементами 2, 3. Для герметизации 
используют  уплотнители.  Нагревательный  элемент  8 
подключен  к  крышке  7  и  погружено  в  теплоноситель, 
заполняющий  емкость  внутреннего  элемента  2.  Подо-
грев  теплоносителя  приводит  к  повышению  температуры  и  уменьшению  вязкости  продуктов,  подвер-
гается  ультразвуковой обработке в  межстенном  пространстве  элементов 2  и 3. Для  уменьшения  тепло-
потерь в конструкции предусмотрена теплоизоляция 13, которая покрыта кожухом 14. 
Оборудование  работает  следующим  образом.  Включается  ультразвуковой  преобразователь  с 
излучателем 1. Через патрубок ввода 5 подготовленное сырье попадает в камеру ультразвуковой об-
работки 9. За счет выполнения внешнего 2 и внутреннего 3 элементов из материалов, имеющих высо-
кие показатели отражения ультразвука, проходит интенсивный процесс эмульгирования. В процессе 
эмульгирования  сырье  наполняет  камеру  и  поступает  в  межстенное  пространство  элементов  2  и  3. 
Поток сырья распределяется на потоки, один из которых продолжает движение в винтообразные ка-
нале 11, а второй – вдоль боковой поверхности внутреннего элемента 3. Вследствие того, что векторы 
скоростей потоков направлены под углом 90 ° происходит турбулизация общего потока, повышается 
качество получаемой эмульсии и интенсифицирует процесс эмульгирования. Готовая эмульсия через 
патрубок вывода 6 попадает в емкость для сбора продукта. 
Результаты  экспериментальных  данных  показывают  эффективность  использования  ультразву-
ковой технологии для гомогенизации молока. 
 
 
УДК 665.348:664.3.032.1 
 
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ПЛОДОВОЙ ОБОЛОЧКИ СЕМЯН ДЫНИ 
 
Джингилбаев С.С., Кайрбаева А.Е., Медведков Е.Б. 
Алматинский технологический университет, г.Алматы, Республика Казахстан 
Е-mail: ainurmapp@mail.ru 
 
Посевная площадь дыни в Казахстане на  2016 год по данным Комитета по статистике соста-
вила 86,8 тысяч гектар. В связи высоким объемом производства и увеличением уровня урожайности 
дыни    целесообразно  наладить  безотходную  переработку  этого  ценного,  но  сезонного  продукта.  В 
Алматинском  технологическом  университете  в  рамках  проекта  «Разработка  высокоэффективной 
Рис. 1 – Оборудование для 
 гомогенизации молока 
4 
3 
2 
10 
1 
5 
11 
9 
6 
8 
7 
12 
13 
1
4 

248
 
 
технологии комплексной переработки дыни с получением продуктов функционального назначения», 
финансируемого Министерством образования и науки Республики Казахстан, не первый год ведутся 
работы по созданию безотходной и ресурсосберегающей технологии, включающей получение масла 
дынного масла. 
Масло  из  семян  дыни  является  лечебно-профилактическим  средством,  сохраняющим  в  своем 
составе большое количество витаминов и биологически активных веществ, способствующих сниже-
нию риска сердечно-сосудистых заболеваний, снижению уровня холестерина в крови, а также накоп-
ления  жира  в  печени.  Препятствует  выпадению  волос,  благоприятно  воздействует  на  желудочно-
кишечный тракт и нервную систему. Дынное масло используют для лечебно-профилактических, ку-
линарных и косметологических целей.  
Выход семян из плодов дыни составляет до 1,5 %. Химический состав семян, % в пересчете на 
сухое вещество: вода – 6,0–6,2; липиды – 25,0–26,5; белок (N × 6,25) – 22,5–25,5; крахмал и раство-
римые сахара – 10–11; пентозаны – до 8; целлюлоза – 20,0–21,4; зола –25,5–30. В ядре содержится до 
50% масла, в лузге –0,5–0,6%. 
Прочность  плодовой  оболочки  является  важной  механической  характеристикой  масличных 
семян, как объекта обрушивания, которая зависит от влажности и линейных размеров семян,  а так же 
от  направления  динамической  нагрузки.  Под  прочностью  оболочки  понимается  величина  нагрузки, 
при которой происходит ее разрушение.   
В качестве объекта исследования на прочность взяты семена дыни сорта «Жулдыз». Линейные 
размеры  семян  определяли  измерением  штангельциркулем  100  семян,  выбранных  случайным  обра-
зом. Результаты приведены в таблице 1. 
 
Таблица 1. Средние линейные размеры семян дыни 
 
Сорт дыни 
Линейные размеры, мм 
длина 
ширина 
толщина 
Жулдыз 
11,2-13,7 
4,1-5,7 
1,2-1,8 
 
Исследования  прочности  оболочки  проводили  на измерительном комплексе  «Структурометр» 
СТ-2, рабочий инструмент которого приведен на рисунке 1. 
 
А 

жүктеу/скачать 9,7 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: