СОНОХИМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПИЩЕВЫЕ ЭМУЛЬСИИ

Ольга Николаевна Красуля, Владимир Иванович Богуш, Сергей Сергеевич Хмелев, Ирина Юрьевна Потороко, Лина Александровна Цирульниченко, Ксения Александровна Канина, Елена Анатольевна Ющина, Самбандам Анандан, Палани Сивашанмугам

Аннотация


В настоящее время ультразвуковое кавитационное воздействие на пищевые эмульсии находит широкое применение как основной технологический прием с целью повышения качества готовой продукции, улучшения ее органолептических характеристик, повышения экономических показателей производства. Для выявления оптимальных режимов ультразвукового эмульгирования авторами публикации предложена модель распада капли эмульсии в кавитационно-акустическом поле, позволяющая определить зависимости диаметра капель эмульсии от времени и интенсивности воздействия. Разработанные модели позволили впервые провести комплексные исследования определения зависимости диаметра капель эмульсии от времени при заданном максимальном радиусе кавитационных пузырьков и физических свойств жидких фаз в составе эмульсии. Впервые проведены комплексные теоретические и практические исследования влияния форм и положения абсолютно неподвижных границ на распространение колебаний в кавитирующей жидкой среде (пищевой эмульсии). Для проверки адекватности полученных теоретических моделей проведены исследования зависимости скорости распада капель эмульсии (на примере модельной эмульсии типа «вода-масло») от времени и интенсивности ультразвукового воздействия. По результатам расчетов было выявлено, что результаты серии экспериментов и результаты, полученные с использованием разработанной математической модели, адекватны. На основе полученных теоретических данных разработан проект промышленного аппарата акустической кавитации проточного типа для воздействия на пищевые эмульсии, который отличается от аналогов тем, что в нем установлена цилиндрическая волна через сплошные стенки трубы для пропускания обрабатываемой жидкости.

Ключевые слова


ультразвук; кавитация; модель; пищевая эмульсия; сонохимия

Полный текст:

PDF

Литература


Taylor G.I. The Shape and Acceleration of a Drop in a High Speed Air Stream // in: Batchelor GK, The Scientific Papers of GI Taylor. – 1963. – Vol. 3, pp. 457–464. University Press, Cambridge.

Khmelev, V.N. Optimization of these modes and conditions of ultrasonic influence on various technological mediums by mathe-matical modeling / V.N. Khmelev, R.N. Golykh, A.V. Shalunov // International Conference and Seminar on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices. EDM'2012: Conference Proceedings. – Novosibirsk: NSTU, 2012. – P. 124–134.

Khmelev, V.N. Determination of Ultra-sonic Effect Mode Providing Formation of Cavitation Area in High-Viscous and Non-Newtonian Liquids / V.N. Khmelev, R.N. Golykh, A.V. Shalunov, S.S. Khmelev, K.A. Karzakova // 15th International Conference of Young Specialist on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices EDM 2014. – Novosi-birsk: NSTU, 2014. – P. 203–207.

Хмелёв, В.Н. Выявление оптимальных режимов и условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких жид-костей / В.Н. Хмелёв, Р.Н. Голых, С.С. Хмелёв, К.А. Карзакова // Научно-технический вестник Поволжья. – 2013. – № 2. – С. 249-251.

Хмелев, В.Н. Моделирование процессов коагуляции газодисперсных систем для определения оптимальных режимов акустического воздействия / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, Р.Н. Голых, К.В. Шалунова // Вести высших учебных заведений Черноземья. – 2010. – № 2 (20). – С. 48–52.

Ультразвуковые многофункциональ-ные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленном, сельском и домашнем хозяйстве / В.Н. Хмелев, Д.В. Леонов, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок. – Барнаул, 2007. – 407 с.

Использование сонохимии при производстве вареных колбасных изделий / О.Н. Красуля, В.И. Богуш, О.А. Долгова, Т.А. Мишарина // Мясная индустрия. – 2013. –№ 7. – С. 20–24.

Brotchie, A. Effect of power and frequency on bubble-size distributions in acous-tic cavitation/ A. Brotchie, F. Grieser, M. Ashokkumar // Physical Review Letters. – 2009. – V. 102 (8), art. no. 084302.

Ultrasonics in food processing/ J. Chandrapala, C. Oliver, S. Kentish, M. Ashokkumar // Ultrasonics Sonochemistry. – 2012. – V. 19 (5). – P. 975–983.

The use of ultrasonics for nanoemul-sion preparation / S. Kentish, T.J. Wooster, M. Ashokkumar et al. // Innovative Food Sci-ence and Emerging Technologies. – 2008. – V. 9 (2). – P. 170–175.

Patista, A. Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production / A. Patista, D. Bates // Innovative Food Science and Emerging Tech-nologies. – 2008. – V. 9 (2). – P. 147–154.

Applications of sonochemistry in Rus-sian food processing industry / O. Krasulya, S. Shes¬takov, V. Bogush et al. // Ultrasonics Sono¬chemistry. – 2014. – V. 21 (6). – P. 2112–2116.

Shanmugam, A. Characterization of Ultrasonically Prepared Flaxseed oil Enriched Beverage/Carrot Juice Emulsions and Process-Induced Changes to the Functional Properties of Carrot Juice / A. Shanmugam, M. Ashokkumar // Food and Bioprocess Technology. – 2015. – V. 8 (6). – P. 1258–1266.

Truhaut, R. Toxicology, social science and the humanitarian / R. Truhaut // Bulletin de l'Academie Nationale de Medecine. – 1991. – V. 175 (9). – P. 1385–1402.

Процессы и аппараты пищевой сонотехнологии для мясной промышленности / О.Н. Красуля, С.Д. Шестаков, В.И. Богуш и др. // Мясная индустрия. – 2009. – № 7. – С. 43–46.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.