СОНОХИМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПИЩЕВЫЕ ЭМУЛЬСИИ

Ольга Николаевна Красуля
Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (г. Москва)

Владимир Иванович Богуш
Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (г. Москва)

Сергей Сергеевич Хмелев
Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО АлтГТУ (г. Бийск)

Ирина Юрьевна Потороко
Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Лина Александровна Цирульниченко
Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Ксения Александровна Канина
Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева (г. Москва)

Елена Анатольевна Ющина
Московский государственный университет пищевых производств (г. Москва)

Самбандам Анандан
Институт науки и технологии (г. Тиручирапалли)

Палани Сивашанмугам
Институт науки и технологии (г. Тиручирапалли)


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.