WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

ВАСИЛЕНКО Виталий Николаевич

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛНОРАЦИОННЫХ КОЭКСТРУДИРОВАННЫХ И ЭКСПАНДИРОВАННЫХ КОМБИКОРМОВ

Специальность 05.18.12 – Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж – 2010

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА»).

Научный консультант заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич Официальные оппоненты заслуженный деятель науки РФ, заслуженный изобретатель РФ, доктор технических наук, профессор Касьянов Геннадий Иванович (Кубанский государственный технологический университет), заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Кретов Иван Тихонович (Воронежская государственная технологическая академия), доктор технических наук, профессор Глебов Леонид Александрович (Московский государственный университет пищевых производств) Ведущая организация – ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности»

Защита диссертации состоится «07» октября 2010 г. в 1330 ч.

на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.035.01 при Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

Отзывы (в двух экземплярах) на автореферат, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат разослан «03» сентября 2010 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор технических наук, профессор Г.В. Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность работы. В соответствии с «Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации» стратегическими являются ресурсосберегающие технологии. В перечне критических технологий РФ важное место отводится производству и переработке сельскохозяйственного сырья, что связано с продовольственной безопасностью России. В соответствии с намеченными объемами производства продукции животноводства в 2010 г. требуется 81,8 млн т концентрированных кормов. Предполагается, что 54 % фуражного зерна будет перерабатывать комбикормовая промышленность, а остальная часть – использоваться для производства комбикормов непосредственно в хозяйствах, где будет производиться до 40 млн т комбикормов.

В последнее время в комбикормовой промышленности непрерывно повышаются требования к качеству комбикормов, усовершенствованию технологии, расширяется номенклатура сырья и ассортимент продукции. Особые требования предъявляются к комбикормам для молодняка животных, ценных пород молоди рыб, домашних животных и др. Задача комбикормовой промышленности заключается в выработке такой продукции, которая сочетала бы в себе одновременно низкую цену и гарантированно высокое продуктивное действие. Однако на практике производители в борьбе за рынок либо вырабатывают продукцию на основе малоценного сырья в ущерб питательности, либо, используют дорогостоящие кормовые средства, которые повышают питательность комбикормов, но при этом удорожают продукцию.

Значительный вклад в развитие теории и практики комбикормового производства, а также совершенствование процессов и аппаратов для него внесли: Г.А. Егоров, Н.П. Черняев, В.А. Афанасьев, А.Я. Соколов, Д.Б. Демский и др.

Работа проводилась в рамках: плана госбюджетной НИР кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ВГТА «Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов и аппаратов в химической и пищевой технологиях» на 2006-2010 гг. (№ государственной регистрации 0120. 0 603139); НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» за 2003-2004 гг.

(подпрограмма – «Технологии живых систем») по теме «Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации» (№ госрегистрации 01.2.00 306956); гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) «Разработка ресурсосберегающей технологии экструдированных продуктов питания функционального назначения с повышенной пищевой и биологической ценностью и оборудования для ее реализации» (№ 08-0899002); НИР в рамках тематического плана по заданию Министерства образования и науки РФ «Исследование закономерностей течения неньютоновских жидкостей в каналах различной геометрии» за 2006-2009 гг.; проекта Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» по теме «Выявление закономерностей движения аномально-вязких сред при неизотермическом течении в каналах сложного профиля с учетом эффекта диссипации» (№ 2.1.2/960); государственного контракта № П1489 «Разработка ресурсосберегающей технологии и оборудования для получения функциональных, биологически полноценных и экологически чистых комбикормов для различных групп животных на основе новых теоретических и экспериментальных данных по гидродинамике, кинетике и тепломассообмену с использованием основных принципов энергосбережения» ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы».

Тематика исследований входит в план научно-исследовательской работы кафедры технологии хранения и переработки зерна Воронежской государственной технологической академии.

Цель работы – создание ресурсосберегающих технологий полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб на основании применения экструзионного метода обработки сырья, обеспечивающего направленное изменение физико-химических, структурных свойств и санитарного состояния готового продукта; разработка перспективных видов технологического оборудования кормоцехов.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы.

1. Проведение анализа традиционных технологий комбикормов и определение направления их дальнейшего совершенствования для создания ресурсосберегающих технологий полнорационных комбикормов, обеспечивающих расширение ассортимента и повышение качества получаемой комбикормовой продукции.

2. Обоснование выбора и содержания рецептурных компонентов, входящих в состав полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб; разработка автоматизированной программы для создания рецептуры кормовых смесей и методов их обработки.

3. Исследование зависимостей реологических свойств расплава кормосмесей от их влажности и температуры, позволяющих оценить характер течения в экструдере и выявить их влияние на качество получаемого комбикорма.

4. Изучение основных закономерностей тепло- и массообмена в процессах производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов; разработка на этой основе стратегии создания и реализации новых способов производства полнорационных комбикормов; выявление рациональной области изменения режимных параметров, обеспечивающих получение комбикормов высокого качества.

5. Разработка математических моделей: течения двух вязкопластичных сред в формующем канале экструдера при коэкструзии;

влияния расположения дозирующего патрубка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии и температурных полей начинки при ее течении в матрице экструдера.

6. Разработка научно обоснованных рекомендаций по созданию ресурсосберегающих технологий полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов с повышенной питательной ценностью для различных групп и видов животных и рыб с учетом их специфических свойств, а также соответствующего аппаратурного оформления.

7. Изучение влияния основных параметров процесса на механизм формирования структуры полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов; систематизация полученных данных и формулировка на их основе теоретических положений, обосновывающих характер протекания физико-химических и структурно-механических изменений в комбикормах; исследование показателей качества комбикормов для различных групп и видов животных и рыб.

8. Разработка технических условий на полученные виды полнорационных комбикормов и технологических регламентов производства полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов.

9. Создание подсистемы автоматизированного проектирования экструдеров, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов.

10. Разработка перспективных видов технологического оборудования кормоцехов (смесителей, сушилки, экструдеров и устройств для ввода жиросодержащих компонентов, аппаратов для тепловлажностной обработки, дражировочного аппарата) для реализации ресурсосберегающих технологий полнорационных комбикормов и способов автоматического управления ими.

11. Проведение энергетической оценки термодинамической эффективности разработанных технологий полнорационных комбикормов посредством эксергетического анализа.

12. Проведение промышленной апробации полученных результатов с их технико-экономической оценкой для широкомасштабного внедрения в комбикормовой промышленности, и оценка реальной эффективности предлагаемых технологий.

Научная концепция: разработка и научное обеспечение подходов, принципов и методов интенсификации и создания ресурсосберегающих технологий полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса с учетом физико-химических и структурно-механических характеристик кормовых смесей; разработка перспективных видов технологического оборудования кормоцехов, способов производства и управления, системы автоматизированного проектирования экструдеров.

Научные положения, выносимые на защиту:

– концептуальный подход к созданию ресурсосберегающих технологий, оборудования и способов управления для производства полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов;

обоснование принципов и методов интенсификации и создания ресурсосберегающих технологий полнорационных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб;

разработка комплекса методов анализа и принятия решений, включающего структуризацию процессов производства полнорационных комбикормов, построение моделей и обоснование выбора рациональных технологических параметров;

– обоснование выбора и содержания рецептурных компонентов, входящих в состав полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб;

разработка стратегии создания новых способов производства полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб; повышение их эффективности с оценкой показателей качества комбикормов с повышенной питательной ценностью;

методологический подход создания подсистемы автоматизированного проектирования экструдеров на основании реализации математических моделей, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов;

– комплекс математических моделей, описывающих процесс коэкструдирования кормовых смесей, применяемых в кормопроизводстве.

Научная новизна. Разработаны концептуальные принципы создания ресурсосберегающих технологий полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб, направленных на интенсификацию процесса получения функциональных комбикормов, рациональное использование материальных и энергетических ресурсов, что достигается моделированием и оптимизацией перспективных конструкций оборудования, обеспечивающих расширение ассортимента и повышение качества получаемых комбикормов.

Сформулирована и экспериментально подтверждена реологическая модель кормосмесей при режимах, близких к горячей экструзии. Выявлены, сформулированы и описаны основные закономерности тепло- и массообмена в процессе производства коэкструдированных и экспандированных комбикормов заданного состава (влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на глубину физико-химических изменений в исследуемых кормосмесях и качество полученных комбикормов).

Предложены оригинальные концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса экструзии, формирующие стратегию рационального производства качественных полнорационных комбикормов.

Разработан следующий комплекс математических моделей:

течения зерновой оболочки и начинки в формующем канале экструдера при коэкструзии; влияния расположения дозирующего патрубка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии; температурных полей начинки при ее течении в матрице экструдера, описывающие характер течения и изменение температуры расплава в формующем канале матрицы экструдера. Раскрыты механизмы формирования микроструктуры полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов, обусловленные коллоидными процессами, связанными с удалением и перераспределением воды и изменением структуры под влиянием физических воздействий.

Разработана система автоматизированного проектирования экструдеров нового поколения, позволяющих решить проблему эффективного ресурсосбережения и интенсификации процесса.

Научная новизна предложенных технических решений подтверждена 21 патентом РФ и 1 свидетельством РОСПАТЕНТА о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования, результаты математического моделирования, а также анализ работы технологического оборудования позволили разработать методологические подходы к созданию ресурсосберегающих технологий получения полнорационных комбикормов с соответствующим аппаратурным оформлением (пат. РФ № 2302122).

Развиты положения по ресурсосбережению, которые реализованы в разработанных схемах линий производства полнорационных экструдированных комбикормов (пат. РФ № 2302337, 2304417, 2315535, 2328171). Определены и обоснованы рациональные технологические режимы производства комбикормов для КРС, поросят, пушных зверей и прудовых рыб на основе сформулированных принципов ресурсосбережения, обеспечивающие сокращение продолжительности процесса, снижение удельных энергозатрат и повышение качества готовой продукции.

Создана методика инженерного расчета одношнекового экструдера, положенная в основу разработанной системы автоматизированного проектирования.

Для реализации ресурсосберегающих технологий разработаны перспективные конструкции аппаратов для влаготепловой обработки и производства жировитаминных начинок (пат. РФ № 2328126, 2299387), смеситель для сыпучих продуктов (пат. РФ № 2348449), экструдеров (пат. РФ№ 2177702, 2179111, 2205105, 2214918, 2227783, 2241598, 2301004), формующих головок экструдеров (пат.

РФ № 2213659, 2317891), сушилки (пат. РФ № 2338980), дражировочного аппарата (пат. РФ № 2292726), основанные на выявленных закономерностях исследуемого процесса.

Предложены способы автоматического управления экструдером, а также процессом приготовления экструдированного комбикорма с целью интенсификации процесса и получения комбикормов высокого качества (пат. РФ № 2178738, 2184653, 2276013, 2294833, 2302122).

Проданы лицензии (договоры № РД0037266 от 11.06.2008 г., № РД0036375 от 22.05.2008 г. и № 36/09 от 15.12.2009 г.) на право использования интеллектуальной собственности предприятиями ОАО «Россошанский элеватор», ООО «Зерновой потенциал» и ООО «Эпрод» по патентам на изобретения РФ № 2304417, № 2302122 и свидетельству РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2009611397.

Созданы опытные образцы одношнекового экструдера и дражировочного барабана, прошедшие заводские производственнотехнологические испытания в ООО «Эпрод» (Москва) и ООО «ВНИИКП» (Воронеж), подтвержденные соответствующими актами.

Достоверность научных разработок подтверждена результатами экспериментальных исследований в промышленных условиях (проведены промышленные испытания способов производства полнорационных комбикормов в ОАО «Комбинат хлебопродуктов Старооскольский» (Белгородская обл., г. Старый Оскол), ООО «Волгоградский комбикормовый завод» (г. Волгоград) и ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п. Троицкий).

Проведена проверка эффективности скармливания полнорационных комбикормов в ЗАО «Павловскрыбхоз» (Воронежская обл., г. Павловск), ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п. Троицкий), ООО «Юни» (Воронежская обл., п. Ольховатка).

Разработаны технологические регламенты производства экспандированных и коэкструдированных полнорационных комбикормов для ООО «Волгоградский комбикормовый завод» и ОАО «Концкорма».

Разработаны ТУ 929617-029-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для пушных зверей, кроликов и нутрий», ТУ 929612-030-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для поросят мясных пород», ТУ 929613-032-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для крупного рогатого скота», ТУ 929618-03102068108-2009 «Комбикорма полнорационные для карповых рыб».

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по курсам «Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий» и «Моделирование и автоматизированное проектирование технологических процессов отрасли».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научных, научно-технических и научно-практических конференциях и симпозиумах: (Москва, 2001, 2005, 2008); (Могилев, 2002, 2005, 2006, 2007, 2008); (Тамбов, 2002, 2004); (Новосибирск, 2002); (Кемерово, 2002 (Санкт-Петербург, 2005); (Одесса, 2007, 2008, 2009, 2010); (Мичуринск, 2007); (Воронеж, 2003, 2005, 2008, 2009); (Тольятти, 2001); (Екатеринбург, 2001, 2008); (Краснодар, 2005); (Звенигород, 2009); (Челябинск, 2010); на межрегиональных научно-практических конференциях: (Казань, 2003); (Пятигорск, 2004); (Ростов-на-Дону, 2004) и на отчетных научных конференциях ВГТА за 2000-2010 гг.

Результаты работы демонстрировались на VI Международной выставке «АГРОТЕХМАШ-2001» (Воронеж, 26.10.2001 г.), межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» (Воронеж, 31.10–02.11.2001 г.), 13-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» (Воронеж, 27– 29.03.2002 г.), выставке «ПРОДМАШ» (Воронеж, 05–07.06.2002 г.), 17-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» (Воронеж, 22– 24.10.2003 г.), 2-й Всероссийской выставке-ярмарке «ИННОВ-2005» (Новочеркасск, 19–21.05.2005 г.), Всероссийской выставке-ярмарке «ИННОВ-2007» (Новочеркасск, 22–24.05.2007 г.), выставке «Кадры и инновации для пищевой и химической промышленности» (Воронеж, 20–21.10.2005 г.), 2-й многоотраслевой выставке-ярмарке «Воронежская область – Ваш партнер» (Воронеж), 2-м Воронежском промышленном форуме (Воронеж, 2009 г.), 25-й межрегиональной выставке «Продторг» (Воронеж, 26–28.11.2008 г.), 13-й межрегиональной выставке «Агропром» (Воронеж, 28–30.05.2008 г.), Воронежском промышленном форуме (Воронеж 06–08.02.2008 г.), Воронежском агропромышленном форуме (Воронеж 28–30.10.2008 г.), конкурсе «Русские инновации» (Москва, 2009 г.) и награждены дипломами.

Автор является лауреатом премии в области науки и образования администрации Воронежской области за 2001 г. (Постановление Администрации Воронежской области от 18.12.01 № 1231) и за 2008 г. (Постановление Администрации Воронежской области от 23.12.08 г. № 1129).





Публикации. По теме диссертации опубликовано 116 работ, в том числе 1 учебник, 4 учебных пособия, 3 монографии, 23 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 21 патент РФ и 1 свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена в двух томах. Первый том состоит из введения, восьми глав, основных выводов и результатов, литературы из 305 наименований, в том числе 51 – на иностранных языках, объемом 285 страниц машинописного текста, приведены 35 таблиц и 132 рисунка. Второй том состоит из 15 приложений объемом 202 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние зерноперерабатывающей и комбикормовой отраслей АПК, обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы литературные данные о современном состоянии и основных направлениях совершенствования техники и технологии производства комбикормов; рассмотрены наиболее важные особенности формирования и моделирования комбикормов. Дан анализ достоинств и недостатков математических моделей процесса формования комбикормов. Рассмотрены перспективные способы получения полнорационных комбикормов. Определены основные направления совершенствования производства комбикормов; сформулированы цель и задачи диссертационной работы;

обоснован выбор объекта исследования; определены методы решения поставленных задач. Сформулированы основные принципы, условия и пути решения, при которых достигаются высокоэффективные технологии производства комбикормов с рациональным использованием материальных и энергетических ресурсов.

Во второй главе разработана программа «ЭкоКорм» (рис. 1) для создания рецептурных кормовых смесей и методов их обработки, обоснованы выбор и содержание рецептурных компонентов для различных возрастных групп животных и рыб.

Для моделирования состава комбикормовых смесей был предложен методологический подход, учитывающий такие аспекты, как влияние дозировки компонентов на аминокислотный состав, количество углеводов, жиров и белков и их соотношение, обменную энергию, критерии утилизации, что актуально для создания сбалансированных по составу продуктов. Проведение расчетов представлено в виде удобного иллюстрированного мастера, позволяющего гибко и удобно задавать входные данные расчетов.

Рис. 1. Блок-схема программы «ЭкоКорм» Поддержка вкладок в основном окне, позволяет отображать результаты нескольких расчетов одновременно. В программу встроены функции для быстрой навигации между разделами отчета о результатах расчетов, а также гибкая система фильтрации, позволяющая варьировать подробность отчета. Использование программы «ЭкоКорм» позволило создать рецептуры комбикормов для различных животных и рыб и определить рациональные режимы обработки кормового сырья.

Для изучения реологических характеристик применена методика, основанная на непосредственном использовании степенного закона течения, а именно уравнения для расчета перепада давления ртеч, возникающего при вязком течении расплава полимера в любом заданном простом канале, капилляре (модели проточной части экструзионной головки), и на применении методов двух капилляров.

В результате исследования реологических свойств расплава зерновой смеси, находящегося в предматричной зоне экструдера, было определено, что расплав в определенном диапазоне скоростей деформации можно отнести к аномальновязким (неньютоновским) жидкостям. Определена зависимость вязкости от температуры в предматричной зоне и влажности исходного сырья. Получено уравнение, описывающее зависимость вязкости продукта в предматричной зоне экструдера от возмущающих факторов процесса экструзии, что позволяет с достаточной точностью прогнозировать ее изменение в исследуемом диапазоне значений факторов.

В третьей главе рассмотрены вопросы аналитического исследования процесса коэкструзии и экспандирования. Проведенные реологические и кинетические исследования, полученные рациональные параметры процесса были положены в основу математических моделей, описывающих изменения гидродинамической структуры течения зерновой оболочки и начинки в формующем канале матрицы экструдера. Для проведения моделирования были выбраны конструкции формующего узла для производства коэкструдированных (рис. 2, а) и экспандированных кормов (рис. 2, б), позволяющие создать необходимое давление в матричной зоне и обеспечивающие выравнивание скорости продукта на выходе из канала.

В качестве математической модели, описывающей движение расплава экструдата в формующем канале матрицы при малых скоростях и числах Рейнольдса Re < 2300, была выбрана «Ламинарная а б жидкость». В качестве Рис. 2. Геометрия формующего узла для произопорных величин были водства коэкструдированных (а) и экспандироприняты температура ванных (б) комбикормов Т = 273 К и давление Р = 101 кПа, начальная скорость движения расплава экструдата на входе в формующий канал матрицы v = 0,22 м/с и скорость на входе начинки в v = 0,42 м/с. Уравнения Навье-Стокса были дополнены необходимыми граничными условиями (рис. 3).

Параметры для расчета в программе Flow Vision задавались изменяемой объемной сеткой, состоящей из набора ячеек заданного размера. В Flow Vision численное интегрирование уравнений по пространственным координатам проводилось с использованием прямоугольной адаптивной локально измельченной сетки.

а б Рис. 3. Граничные условия формующего узла для производства коэкструдированных (а) и экспандированных (б) комбикормов В программе Flow Vision использовался метод конечных объемов для численного решения уравнений конвективнодиффузионного переноса:

f (Vf ) (DVf ) Q, (1) t где f – рассчитываемая переменная; V – скорость, м/с; D – коэффициент диффузии; Q – источниковый член.

При методе конечных объемов уравнения (1) интегрируются по объему каждой i-й ячейки расчетной сетки и по отрезку времени:

fd fd fVdsdt Dfdsdt Qd dt, t tn1 t tn Vi Vi Si Si Vi где Vi – объем ячейки; Si – поверхность ячейки; tn, tn+1 – моменты времени начала и конца шага по времени tn1 tn . (3) При адаптации расчетной сетки и подсеточном разрешении геометрии ячейка имеет форму произвольного многогранника. Площадь j-й свободной грани в i-й ячейке обозначим через sij.

Для численного решения уравнения Навье-Стокса используем неявный алгоритм расщепления по физическим переменным.

Для этого запишем уравнения для движущегося объема :

dV dV Vi i, VdV VdV PdSdt D Vi i S где S – поверхность объема ; V – поле скорости рассматриваемой жидкости; – плотность; D – члены уравнения Навье-Стокса, описывающие силу, тяжести, вязкостные напряжения и т. п.

Разностный аналог уравнения Навье-Стокса выглядит как:

n Vin1Vin1 nV dV PSn1s Di (V ).

S i В этом уравнении неизвестными величинами являются Vn+1 и Pn+1. Добавим и вычтем в нем дополнительные члены, тогда n.

(Vin1 V V )Vin1 nV dV ( PSn1s Pbnb Pbnb) Di (V ) S b b i Это уравнение расщепляется на два:

n VVin1 nV dV Pbnb Di (V ), (2) b i (Vin1 V)Vin1 PSn1s Pbnb. (3) S b В уравнении (2) используется поле давления, взятое на предыдущем шаге по времени. Это векторное уравнение представляет собой три уравнения конвективно-диффузионного переноса для трех компонентов скорости жидкости. Для дальнейшего решения оно расщепляется следующим образом:

^ ^ n и Vi Vi Di (V), Vi V dV Pbnb Vi Vi n1 i b Для определения поля давления рассмотрим условие несжимаемой жидкости, из которого видно, что VSn1s 0, где VSn1– зна S чение скорости на границах конечного объема Vi. Для грани этого объема, которая совпадает с гранью b при t = tn и с s при t = tn+1 выражение для VSn1 будет иметь вид:

VSn1 VS (Pn1) (Pn1).

Pbn1 PSnb S После ряда преобразований получим:

.

(Pn1) s s (Pn1) b V S S PSn1 S b PbnS b После нахождения поля давления Pn+1 вычисляется поле скорости VSn1. Для отражения получаемой информации использовали ряд плоскостей, на которые проецировались изменения исследуемой величины. После обработки результатов строились графики изменения скорости и давления экструдата по длине канала (рис. 4). Также для визуализации изменения модуля скорости и давления по длине канала в каждой из матриц строилась плоскость, параллельная оси движения продукта, и в постпроцессоре задавался слой заливки для рассматриваемых величин (рис. 5). Для точного выбора математической модели были изготовлены конструкции формующих узлов и проведена серия экспериментов, позволяющая определить отклонения, которые изменялись в интервале 14,89…20,44 %.

а б Рис. 4. Изменения скорости и давления по длине канала матрицы:

а – узел экспандирования; б – коэкструзионное формующее устройство 1) а б 2) а б Рис. 5. Визуальные изменения скорости (1) и давления (2) по длине канала матрицы: а – узел экспандирования; б – коэкструзионное устройство Для получения математической модели течения двух вязкопластичных сред (зерновой оболочки и начинки) в формующем канале экструдера была рассмотрена цилиндрическая формующая головка экструдера (рис. 6), в которую подаются две неньютоновские среды без взаимного перемешивания. В компонентной форме уравнения неразрывности и движения в цилиндрической системе координат с учетом осесимметричности задачи запишутРис. 6. Схема течения экструдата и ся:

начинки в формующем канале экструдера: 1 – матрица; 2 – подводя- 1 vz 0, (4) щий патрубок; 3 – шнек t r r z vr vr vr 1 rz vr vz r rr gr ; (5) t r z r r r z vz vz vz 1 zz vr vz r rz gz. (6) t r z z r r z где r, z – локальные цилиндрические координаты; vr, vz – координа_ ты вектора скорости gr, gz – компоненты вектора ускорения v ;

свободного падения; rz, zz, rr – компоненты тензора напряжений ; t – текущее время, с; – плотность среды, кг/м.

Будем считать, что среда несжимаема, а влияние силы тяжести пренебрежимо мало по сравнению с действующим градиентом давления, тогда из (4)-(6) следует 1 z r r 0, (7) r r z vr vr 1 rz vr vz r rr , (8) r z r r r z vz vz 1 zz vz r rz . (9) r v r z z r r z В силу высокой вязкости сред концевыми эффектами можно пренебречь, тогда течение будет однонаправленным, т. е. компоненты скорости будут зависеть только от цилиндрической координаты r.

В этом случае система (7)-(9) упрощается 1 r rz , (10) r r z а компонента тензора напряжения rz в соответствии с законом Оствальда-де-Виля примет вид rz (vz / r), (11) в котором динамическая вязкость выражается следующим образом:

vz n 0, r (12) где 0 – вязкость среды при скорости сдвига, равной 1 с-1; n – индекс течения.

На основании (10)-(12) можно записать уравнение однонаправленного движения неньютоновской среды:

n 1 vz vz r0 .

r r r r z (13) Так как при движении среды в канале выполняется условие (vz / r) 0, то (13) можно переписать в виде 0 vz n r . (14) r r r z При течении экструдата и начинки в формующем канале экструдера уравнение (14) справедливо, поэтому течение двух несмешивающихся вязкопластичных сред (зерновой оболочки и начинки) в цилиндрическом канале описывается системой n 1 v1 , (15) r r r r z n 2 v2 , (16) r r r r z где 1, 2 – вязкость экструдата и начинки при скорости сдвига, равной 1 с-1; n1, n2 – индексы течения экструдата и начинки; v1, v2 – скорости экструдата и начинки, м/с.

Система (15), (16) замыкается граничными условиями «прилипания» на корпусе формующего канала v1(r0) 0 ; равенства скоростей течения экструдата и начинки на границе их раздела n1 nv1( ) v2 ( ) v1( ) v2( ) и касательных напряжений 1 2 , r r а также условием осесимметричности v2(0) / r0 0, где r0, – радиусы подводящего патрубка и формующего канала, м.

Решая несопряженные дифференциальные уравнения (15) и (16) и находя константы интегрирования, получаем решение 1 1n 1n1 n1 nn1 r 1 1 n1 v1 r r0 n1 1 21 z r0 , 1 1n2 1n 1n2 n2 nn2 n 1 2 r nv2 r 22 z r0 n2 1 r0 r0 1 1n 1n1 n1 n n1 1 1 n1 21 z r0 n1 1 r0 .

Анализ показал, что при дозировании сред в формующем канале, необходимо выбор канала дозатора начинки определять исходя из гидродинамических соображений, т. е. при заданном соотношении объемных расходов экструдата и начинки необходимо определять гидравлический диаметр дозирующего патрубка (рис. 7).

Радиус дозирующего канала находится из решения трансцендентного уравнения 13n1 1 1 n1 n1 1 2 n1 1 1 Kn n2 Kn (17) .

2 1 3n1 1 3n2 В результате решения трансцендентного уравнения (17) численным методом бисекции найдено, что = 0,1091, т. е. = 3,8·10-4 м, а радиус дозирующего канала равен = 2·10-3 м. Оценим влияние расположения дозирующего патрубка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии.

Рис. 7. Профили скоростей при различных значениях K; n1 и nРасположим декартовую систему координат в центре дозирующего патрубка, направив ось OX по оси, а ось ОУ – перпендикулярно оси (рис. 6). Будем считать, что в сечении х = 0 профили скоростей экструдата и начинки имеют равномерный характер со сред ними скоростями v1 и v2 соответственно. Считаем, что течения экструдата и начинки – однонаправленные ньютоновские, несжимаемые и несмешиваемые из-за высокой вязкости, тогда уравнения НавьеСтокса могут быть записаны для каждой зон течения в виде:

v1 dp 2v1v1 1, (18) x dx yv2 dp 2v2 v2 2. (19) x dx yгде 1, 1, v1, 2, 2, v2 – плотность, кг/м3, динамическая вязкость, Пас, и локальная скорость течения, м/с, для экструдата и начинки соответственно; dр / dх – градиент давления.

При этом краевые условия для уравнений (18) и (19) таковы:

– на входе в зону коэкструзии v1(0,y ) v1, v2(0,y ) v2, – на стенке формующего канала выполняются условия «прилипаv1 x,h ния» .

На границе течения экструдата и начинки задается непреv1 x, v2 x, рывность поля скоростей и касательных напряжеv1 x, v2 x, ний 1 2, на оси симметрии переток начинки в y y поперечном сечении отсутствует v2 x, 0 / y 0. Вводя относи тельные переменные Х х / h ; Y y / h ; / h ; V1 v1 / v1 ;

h dp V2 v2 / v2 ; G v2 / v1 ; ;

М 2 v2 / v1 P1 ;

1v12 dx v1h v2hh dp P2 ; Re1 ; Re2 , уравнения математической 1 2 v2 dx модели (18)–(19) можно переписать в следующем виде:

V1 X,Y 2V1 X,Y 1 P1 ; (20) X Re1 Y V2 X,Y 2V2 X,Y 1 P2 ; (21) X Re2 Y V1 0,Y V2 0,Y 1 (22) ;

V1 X,1 0 (23) ;

V1 X, GV2 X, (24) ;

V1 X, V2 X, M ; (25) Y Y V2 X, 0. (26) Y Считаем, что при 1 2, v1 v2 и 1 2, т. е. при P P2, Re1 Re2 и М G 1 задача является корректной, тогда система уравнений (20)-(26) эквивалентна задаче V X,Y 2V X,Y 1 P ; (27) X Re Y V 0,Y 1, V X,1 0 (28) ;

V X,0 / Y 0. (29) Применим к системе (27)-(29) одностороннее интегральное преобразование Лапласа по переменной Х:

d V2 s,Y P sReV2 Re 1 ; (30) s dY dV2 s, V2 s,Y 0, dY где s,VL – изображения Х и V.

Тогда общее решение уравнения (30) имеет вид 1 P V2 s,Y C1sh s1ReY C2ch sReY 1.

s s Находя константы интегрирования С1 и С2, получаем решение задачи (20)-(26) 1 4 ( 1)т V( X,Y ) PRe(1Y ) ( 2n 1)т .

4PRe ( 2n 1)2 cos ( 2n 1)Y exp ( 2n 1)2 X 2 4Re Найдём среднюю по сечению скорость 1 8 ( 1)т V ( X ) ( X,Y )dY PRe V ( 2n 1)т 4PRe ( 2n 1)2 exp ( 2n 1)2 X 4Re .

Затем находим выражение для подсчёта длины зоны выхода начинки из дозирующего патрубка, расположенного в формующем канале матрицы экструдера, 4Re (1 )PRe X0 ln.

2 24( 4PRe ) Полученное численное решение математической модели течения вязкой жидкости в формующем канале позволило установить характер изменения скорости и давления расплава экструдата и на основании полученных данных изготовить формующие узлы экструдеров для коэкструдирования и экспандирования кормосмесей.

Для аналитического определения температурных полей термолабильной жировитаминной начинки был выполнен анализ ее течения в каналах экструдера, т. к. неучет диссипативных явлений и неизотермичности может привести к нежелательному перегреву и снижению качества готовой продукции. Рассмотрим экструдер для получения коэкструдированного комбикорма с расположением жировитаминной начинки внутри зерновой оболочки (рис. 6), в котором были выделены четыре участка: І – от насоса до корпуса экструдера, II – по толщине корпуса, III – предматричная зона, IV – коэкструзионная формующая головка. Рассмотрим последовательно теплообмен на всех этих участках.

Участок І. Теплообмен на этом участке можно рассматривать как теплообмен при стационарном движении среды в режиме идеального вытеснения по трубопроводу диаметром 2 мм и длиной мм с температурой среды на выходе, составляющей 60 С и температурой окружающей среды 20 С.

Дифференциальное уравнение энергии для стационарного течения с умеренными скоростями в круглой трубе в отсутствие внутренних источников тепла, градиентов концентрации и градиента давления в цилиндрической системе координат (z, r, ) имеет следующий вид:

i i 1 t 1 t t uс vс rл л л 0, z z r r r и и z z rгде u, v – скорости среды в аксиальном направлении z и радиальном r соответственно; , – плотность и теплопроводность среды; – угловая координата; t – локальная температура; i – энтальпия среды.

Рассмотрим течение среды с постоянными физическими свойствами, тогда di cpdt, cp где – теплоемкость среды.

В этом случае (31) принимает следующий вид.

t t t 2t 2t u cp v cp r 0, z r r r r r2 2 z2 (32) Будем рассматривать гидродинамически стабилизированное и осесимметричное течение (v = 0, 2t / и2 = 0), тогда уравнение (32) упрощается и приводится к виду:

1 t 2t u t r , r r r a z zгде а cp – температуропроводность среды.

Без потери точности можно пренебречь аксиальной теплопроводностью по сравнению с радиальной ( 2t z2 0 ):

1 t u t r .

r r r a z (33) Для решения уравнения (33) замкнём его граничными условиями t 0, z t r, 0 t ; t rp, z tw, 0;

f r где r0 – радиус канала; tf, tw – температура начинки на входе в экструдер и температура стенки.

В результате решения были получены аналитические выражения для определения температуры среды:

на выходе из участка І t1 tw1 t tw1 exp1 Z1 Pe(u), f на выходе из участка ІІ t2 tw2 t1 tw2 exp Z2 Pe(u), на выходе из участка ІІІ t3 tw3 t2 tw3 exp Z3 Pe(u), на выходе из участка ІV t4 tw4 t3 tw4 exp Z4 Pe(u).

Эта температура должна быть t4 t. Поэтому задача сводилась к выбору скорости течения начинки u для реализации этого условия. В результате решения была определена рациональная скорость течения начинки 0,087 м/с.

В четвертой главе изложено описание экспериментальных исследований процесса производства коэкструдированных комбикормов. Исследование процесса проводили на одношнековом экструдере-экспандере ЭУМ–1. Прессующий механизм состоит из корпуса, шнека и матрицы, в которую устанавливается сменная фильера. Основным рабочим органом экструдера является однозаходный шнек диаметром 20 мм и общей длиной 660 мм (отношение длины рабочей части шнека к его диаметру 25:1). Шаг винтовой нарезки шнека постоянный, равный 16 мм, а глубина – переменная.

Параметры экструзии изменялись в следующих диапазонах:

влажность исходной смеси – 14…20 %; ее температура перед матрицей – 423…460 К; угловая скорость вращения шнека – 5,12…8,50 с-1;

давление продукта в предматричной зоне экструдера до 8 МПа.

В качестве целевого параметра, определяющего качество протекания процесса экструзии, был выбран коэффициент расширения. С увеличением диаметра формующего канала коэффициент расширения сначала увеличивается до некоторого значения (что соответствует рациональным режимам экструдирования), а затем уменьшается (рис. 8).

Подобное поведение кривой вспучивания можно объяснить тем, что при малых значениях диаметра формующего канала расплав экструдата большее время находится в предматричной зоне при максимальных значениях температуры и давления. В результате происходит частичное термическое разложение микроструктуры крахмальных зерен, спекание части расплава, что снижает расширение экструдата за счет сил упругого восстановления и препятствует расширению и фиксации структуры при взрывном испарении влаги. При чрезмерно больших диаметрах формующего канала в предматричной зоне не образуется достаточного давления и, как следствие, влагой не аккумулируется требуемая энергия для хорошего расширения коэкструдата.

а б – кормовая смесь для поросят;

– кормовая смесь для КРС.

Рис. 8. Зависимость давления в предматричной зоне экструдера и коэффициента вспучивания экструдата от диаметра проходного сечения матрицы при различной влажности смеси (а) и от содержания крахмала в смеси при различном диаметре проходного сечения (б): 1 – 14 %; 2 – 16 %; 3 – 18 %; 4 – 8 мм;

5 – 9 мм; 6 – 10 мм Таким образом, графические зависимости температуры продукта по длине рабочей камеры, давления в предматричной зоне экструдера и коэффициента расширения от переменных параметров экструзионного процесса позволяют прогнозировать их изменение в исследованном диапазоне значений факторов.

Их анализ позволил сделать заключение о преобладающем влиянии учитываемых факторов на температуру и давление пищевой среды: наибольшее влияние на давление расплава продукта оказывают конструкРис. 9. Зависимость температуры, производитель- тивные параметры ности и удельного расхода энергии от влажности экструдера (величина при экструдировании смесей: 1 – кормовая смесь диаметра проходного для поросят; 2 – кормовая смесь для КРС сечения матрицы), а также начальная влажность смеси; геометрические характеристики рабочего органа, скорость вращения шнека и давление продукта максимально влияют на температуру в предматричной зоне экструдера. Они позволяют выяснить влияние каждого исследуемого фактора на кинетические параметры (P, T) и с достаточным приближением описать характер протекания процесса термопластической экструзии зерновой смеси (рис. 9).

В пятой главе изложено описание экспериментальных исследований процесса производства экспандированных комбикормов на одношнековом экструдере-экспандере ЭУМ–1. Узел экспандирования представляет собой сборную конструкцию, состоящую из станины, фильеры и дорна в виде конуса. При этом дорн может совершать перемещения вдоль своей оси, изменяя тем самым зазор между мундштуком и поверхностью.

Были проведены исследования по влиянию массовой доли жира в экспандате на его плотность, что особенно важно при получении кормов для рыб. Добавления жира в процессе экспандирования усложняет передачу механической энергии от шнека продукту.

Рекомендуется поддерживать внутреннее содержание жира (общее количество жира в экспандере) на уровне менее 15 %. При увеличении содержания жира свыше 15 % становится все сложнее преобразовать механическую энергию в тепловую, необходимую для приготовления качественного комбикорма. Механическая прочность экспандата значительно снижается при внутреннем содержании жира более 15 %. Для комбикормов, требующих более 15 % жира, например, для рыб, оставшееся количество жира необходимо добавлять уже после процесса экспандирования.

В процессе экспандирования продукт выходит в виде лент, которые разрываются на хрупкие кусочки благодаря взрывному испарению воды и истирающему действию дорна и мундштука.

Величина рабочего зазора предопределяет гранулометрические характеристики продукта. С уменьшением зазора в матрице величина ширины лент снижается, они начинают разрываться на кусочки. Однако чрезмерно малый зазор 0,4…0,8 мм приводит к подгоранию продукта и забиванию матрицы. В качестве одного из целевых параметров, определяющих качество протекания процесса экспандирования, нами был выбран коэффициент вспучивания, который определяли как отношение толщины кусочков разорвавшейся ленты продукта к величине зазора матрицы.

С увеличением зазора коэффициент вспучивания сначала увеличивается до некоторого значения (что соответствует рациональным режимам), а затем уменьшается (рис. 10-11).

Подобное поведение кривой вспучивания можно объяснить тем, Рис. 10. Зависимость давления в матрице экспанчто при малых значедера и ширины ленты продукта от зазора между ниях величины зазора конусом и дорном при влажности: 1 – 18 %;

расплав большее вре2 – 21 %; 3 – 24 % мя находится в предматричной зоне при максимальных значениях температуры и давления.

В результате происходит частичное термическое разложение микроструктуры крахмальных зерен, спекание части расплава, что снижает расширение продукта за счет сил упругого восстановления и препятствует расширению и фиксации структуры при взрывном испарении влаги. При чрезмерно больших значениях зазора в предматричной зоне не образуется достаточного давления и, как следствие, влагой не аккумулируется требуемая энергия для хорошего вспучивания.

Для оценки степени воздействия на перерабатываемый материал был использован комплексный показатель интенсивности обработки – величина индекса SME (specific mechanical energy). Влияние температуры в предматричной зоне интерпретировать легче Рис. 11. Зависимость коэффициента вспучивавсего, т. к. удельная ния и скорости выхода продукта от зазора менагрузка при подаче жду конусом и дорном при влажности:

материала (отноше1 – 18 %; 2 – 21 %; 3 – 24 % ние производительности к скорости вращения шнека), производительность и интенсивность деформации сдвига не изменяются.

При нагревании основную роль играет вязкостная диссипация, и поэтому конечная температура продукта зависит от того, каким образом рассеиваемая энергия удаляется из экспандера. В результате температура материала постепенно возрастает (рис. 11). При повышении температуры происходит снижение давления, крутящего момента и SME. Возможно, что это происходит из-за уменьшения вязкости и, следовательно, уменьшения сдвиговых напряжений при постоянной скорости вращения шнека.

По сравнению с увеличением скорости вращения шнека возрастание содержания влаги изначально приводит к минимальными изменениям SME, крутящего момента и давления, за которыми следует частичный возврат к новым стационарным значениям. Такое поведение связано с противоположным влиянием на реологию материала роста содержания влаги по сравнению со снижением его температуры. Из вышеизложенного следует, что для конкретной рецептуры изделия, геометрии экспандера и производственных условий (температуры в предматричной зоне, скорости вращения шнека, общей производительности и влажности сырья) необходимый термомеханический процесс может быть определен с помощью сдвиговых напряжений, скорости вращения шнека и длины заполненной части цилиндра, а поглощенная экспандируемым материалом энергия сил сдвига и трения запасается в виде тепловой энергии, количество которой влияет на качественные показатели готового продукта.

В шестой главе проведены исследования по комплексной оценке качества полнорационных комбикормов функционального назначения. Показатели безопасности полнорационного коэкструдированного комбикорма (содержание микотоксинов, пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов) определяли аттестованными методиками в аккредитованной испытательной лаборатории пищевых продуктов ГОУВПО «ВГТА». Полученный корм был экологически чистым, отличался повышенной питательностью, усвояемостью и улучшенным санитарным состоянием.

Микробиологические показатели комбикорма соответствовали нормам на пищевые концентраты готовые к употреблению (табл. 1).

Для оценки характера изменений структуры, происходящих при экструзии, были изучены качественные изменения кормов по длине рабочей камеры в одношнековом экструдере (рис. 12). Свойства экструдатов в этом диапазоне определяются как крахмальной, так и белковой фазами.

Таблица Микробиологические показатели комбикорма Допустимые Смесь комНаименование показателей значения бикорма КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 11Е4 0,41Емасса продукта (г), в которой не допускаются:

БГКП (колиформы), 1,0 отсутстПатогенные, в т.ч. сальмонеллы, 25 вуют Bcereus. 0,1 - Плесени, КОЕ/г, не более 50 - Был получен пористый продукт, при этом наблюдалось некоторое снижение механической прочности экструдата. Гистологические исследования структуры экструдатов показали, что на участке валов зоны расположения греющих элементов исходные смеси не претерпевали сильных физико-химических изменений.

Рис. 12. Исследование изменения микроструктуры в процессе экструдирования Частицы плотные, крупные фрагменты характеризовались неровной формой края; более мелкие частицы имели округлые очертания. Опыты проводили на телятах породы «Краснопестрая» в возрасте 2-6 месяцев. Животным контрольной и опытной групп скармливали комбикорма (соответственно возрастным периодам): контрольной – рассыпной комбикорм ПК-62, опытной – коэкструдированные корма ПКК-62. Подкорм телят обеих групп начали со второго месяца: контрольную – рассыпным комбикормом ПК-62, опытную – коэкструдированным комбикормом ПКК-62. Проведенные исследования показали, что коэкструдированный комбикорм способствовал более интенсивному росту. Телята легче переносили отъем, расстройство процессов пищеварения протекало в легкой форме и у меньшего количества животных (меньше на 18,9 %). В течение первых 3 недель после отъема среднесуточный прирост животных опытной группы по сравнению с контрольной был выше на 32 %.

При введении коэкструдированного комбикорма для телят мясных пород «Краснопестрая» до 3-месячного возраста их прирост был выше на 16,5 %, а живая масса в 6-месячном возрасте больше на 12,%. Из приведенных данных эффективности скармливания коэкструдированных комбикормов ПКК-62 телятам породы «Краснопестрая» следует, что получен высококачественный продукт, сбалансированный по питательной ценности, обеспечивающий высокий прирост живой массы (табл. 2).

Опыты проводили на поросятах породы «Ландрас» 6-60дневного возраста в два периода: подсосный (до 25 дней) и отъемный (26-60 дней). Животным контрольной и опытной групп скармливали комбикорма (соответственно возрастным периодам): контрольной – рассыпной комбикорм ПК-50, опытной – коэкструдированные комбикорм ПКК-50. Подкормку поросят обеих групп начали с 7-дневного возраста: контрольную – рассыпным комбикормом ПК-50, опытную – коэкструдированным комбикормом ПКК-(табл. 3).

Таблица Динамика живой массы и среднесуточного прироста телят Груп Возраст (декада) Показатель па 1 2 3 4 5 Живая масса (кг) 51,0 72,3 93,5 114,0 135,1 156,КонСреднесуточный трольная 2,13 2,12 2,05 2,11 2,17 2,прирост (кг) Живая масса (кг) 48,9 71,8 94,1 119,5 140,2 164,опыт Среднесуточный ная 2,29 2,23 2,54 2,07 2,42 2,прирост (кг) Исследования показали, что скармливание поросятам коэкструдированного корма после отъема способствовало более интенсивному росту. Поросята легче переносили отъем, расстройство процессов пищеварения протекало в легкой форме и у меньшего количества животных (меньше на 19,6 %). При введении коэкструдированного комбикорма в состав кормов для поросят 43-60-дневного возраста их прирост был выше на 17,8 %, а живая масса в 2-месячном возрасте больше на 13,8 %.

Таблица Динамика живой массы и среднесуточного прироста поросят Возраст (дней) Группа Показатель 6 25 42 Живая масса (кг) 2,02 6,10 9,77 16,контрольная Среднесуточный 164 215 217 3прирост (г) Живая масса (кг) 1,97 6,25 10,82 19,опытная Среднесуточный 160 225 268 4прирост (г) Были проведены производственные испытания скармливания экспандированных комбикормов для карпа: ПК О-110-1 (для сеголеток размер гранул 3,5 мм); ПК О-111 (для двух- и трехлеток размер гранул 4,7 мм). При производстве комбикорма учитывали, что карп поедает корм, пока тот находится во взвешенном состоянии.

Из наблюдений получено, что наивысшая интенсивность питания наблюдается при температуре воды 23…29 °С, а при температуре ниже 15 °С он практически перестаёт расти.

Продолжительность выращивания рыбы карпа на экспандированных комбикормах ПК О-110-1 (для сеголеток размер гранул 3,5 мм); ПК О-111 (для двух- и трехлеток размер гранул 4,7 мм) составляла 61 день. Контролем служили сеголетки, товарная рыба, выращиваемая в производственном масштабе на естественной кормовой базе и сухих комбикормах, производственных по рецептуре соответствующих требованиям ГОСТ 23513-79 «Брикеты и гранулы кормовые. Технические условия». Скармливание этого корма способствовало повышению среднесуточного прироста живой массы рыб карпа всех групп (табл. 4).

Таблица Показатели продуктивности рыб карпа при вскармливании экспандированным полнорационным комбикормом Группы рыб карпа Кон- Кон- Опыт- ОпытОпытная Контроль.

троль. троль. ная ная Показатели группа группа группа группа группа группа (сеголет- (трехлет(сеголет- (двух- (двух- (трехки) ка) ки) летка) летка) летка) Продолжительность опыта, дн Масса в нача21,25 21,29 360,51 362,15 694,05 695,ле опыта, г Масса в конце 23,48 23,56 363,76 365,98 698,16 700,опыта, г Прирост мас2,23 2,27 3,25 3,83 4,11 5,сы, г Среднесуточный прирост, 0,036 0,037 0,052 0,063 0,067 0,0г В седьмой главе для моделирования предлагаемых технических решений приведена разработанная на основании структурнопараметрического синтеза система автоматизированного проектирования (САПР) экструдера, позволяющая рассчитать оптимальные технологические и конструктивные параметры оборудования при условии получения качественного продукта и минимизации удельных энергозатрат. Программа САПР «Экструдер» представляет собой приложение под операционные системы Microsoft Windows 20и выше и предоставляет интуитивно понятный графический интерфейс пользователя (рис. 13 и 14).

а б Рис. 13. Окна для определения исходных параметров для оптимизации матрицы (а) и шнека (б) экструдера Рис. 14. Окно с результатами расчета рациональных размеров проектируемого экструдера Проведение расчетов представлено в виде удобного иллюстрированного мастера, позволяющего гибко и удобно задавать входные данные расчетов. Поддержка вкладок в основном окне позволяет отображать результаты нескольких различных расчетов одновременно. В программу встроены функции для быстрой навигации между разделами отчета о результатах расчетов, а также гибкая система фильтрации, позволяющая варьировать подробность отчета, например, оставить в отчете лишь интересующие пользователя сведения.

Разработана конструкция экструдера для производства экструдатов с начинкой, которая позволяет стабилизировать давление продукта в предматричной зоне, снизить трудозатраты на эксплуатацию и расширить ассортимент выпускаемых изделий (рис. 15), а также формующая головка экспандера для экструдированных текстуратов (рис. 16).

В восьмой главе приведены разработанные технологические линии с рациональной компоновкой оборудования, а также эксергетический анализ процессов производства полнорационных комбикормов. В предлагаемой (рис. 17) линии производства коэкструдированных комбикормов были реализованы концептуальные положения по эффективному ресурсосбережению. Посредством эксергетического анализа проведена оценка термодинамической эффективности технологических линий коэкструдированных и экспандированных комбикормов с учетом степени использования различных видов энергии.

Рис. 15. Экструдер для переработки термолабильных продуктов: 1 – корпус; 2 – шнек; 3 – формующая матрица; 4 – станина; 5 – загрузочный патрубок; 6 – шток; 7 – прорезь; 8 – направляющая; 9 – хвостовик; 10 – опорная плита Рис. 16. Формующая головка экспандера для экструдированных текстуратов: 1 – матрица; 2 – фланец; 3 – конический барабан; 4 – вал; 5 – держатель; 6 – бич; 7 – камера; 8 – сборник; 9 – патрубок; 10 – нож Рис. 17. Линия производства коэкструдированных продуктов: 1, 2 – бункеры; 3 – форсунка; 4 – транспортер; 5 – смеситель-температор; 6 – экструдер;7 – емкость; 8 – фильера с коэкструзионной головкой; 9 – сушилка; 10 – гранулятор;

11 – упаковочный автомат; 12 – просеиватель; 13 – насос Из проведенного эксергетического анализа можно сделать вывод, что из трех исследуемых линий наиболее высоком КПД обладает линия коэкструдирования, однако линия экспандирования при равном КПД с традиционной технологией имеет более высокое качество комбикорма за счет интенсификации технологических параметров процесса (рис. 18).

Применение предлагаемых комбинированных энергетических систем в сочетании с основной технологией комбикормов позволяет оптимизировать параметры смежных подсистем технологии, обеспечить повышение технико-экономических показателей и создать реальные перспективы в экономии ресурсов и улучшении качества готовой продукции.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 1. Сформулированы концептуальные принципы создания ресурсосберегающих технологий полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов, обеспечивающих расширение ассортимента и повышение качества получаемой комбикормовой продукции, на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса с учетом физико-химических и структурно-механических характеристик кормовых смесей.

-а б Рис. 18. Эксергетические диаграммы линии производства коэкструдированных комбикормов (а) и линии производства экспандированных комбикормов (б) 2. На основе комплексного анализа основных закономерностей процесса совместно с физико-химическими и структурномеханическими характеристиками кормовых смесей разработана автоматизированная программа «ЭкоКорм», обосновывающая выбор и состав рецептурных компонентов кормовых смесей и методов их обработки для производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб.

3. Выявлены реологические зависимости расплава исследуемых видов кормосмесей от их влажности и температуры, позволяющие оценить характер течения в экструдере и установлено их влияние на качество получаемого комбикорма. Установлено, что расплав комбикорма проявляет свойства вязкой псевдопластической жидкости, а его реологическая модель течения может быть охарактеризована обобщенным степенным уравнением.

4. Определены рациональные технологические режимы процессов экструдирования и экспандирования, позволяющие достичь оптимального соотношения удельной производительности и качества функциональных комбикормов. Получены следующие рациональные режимы процесса коэкструдирования: температура кормовой смеси перед матрицей – 440…460 К; угловая скорость вращения шнека – 5,0…7,0 с-1;

влажность – 14…18 %; экспандирования: температура смеси в предматричной зоне – 430…440 К; угловая скорость вращения шнеков – 1,0…6,0 с-1; влажность смеси – 15…22 %.

5. Изучены основные закономерности тепло- и массообмена в процессе производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов: влияние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на характер протекания исследуемого процесса и качество полученных комбикормов. Установлены зависимости термодинамических характеристик – давления и температуры продукта в предматричной зоне экспандеров и экструдеров, что дало возможность разработать научно - обоснованные режимы обработки и создать качественные комбикорма. Предложены оригинальные концептуальные подходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса, реализованные в разработанных конструкциях оборудования.

6. Создан математический комплекс, включающий математические модели: течения двух вязкопластичных сред в формующем канале экструдера при коэкструзии; влияния расположения дозирующего патрубка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии; распределения температурных полей начинки при ее течении в матрице экструдера и характера течения расплава комбикормов в формующем канале коэкструдеров и экспандеров, позволяющий получить отклонения значений между расчетными и экспериментальными значениями 12 %.

7. Изучено влияние основных режимных параметров на механизм формирования микроструктуры полнорационных комбикормов, по анализу которых были сделаны выводы о характере происходящих в ходе коэкструдирования и экспандирования процессов.

8. Разработаны инновационная технология производства полнорационных экструдированных кормов, технология производства полнорационных коэкструдированных кормов, ресурсосберегающая технология экспандированных комбикормов. Использование этих технологий позволит снизить материальные и энергетические затраты на 10…15 и 10…12 % соответственно на производство комбикормов вследствие совмещения нескольких технологических операций и использования мягких, «щадящих» режимов тепловой обработки, а также получить комбикорма повышенной энергетической ценности (до 20 % по различным рецептурам).

9. Разработана методика расчета и на ее основе предложена подсистема автоматизированного проектирования перспективного экструзионного оборудования для осуществления новых способов производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов с высокой степенью эффективности.

10. Разработаны оригинальные конструкции аппаратов для влаготепловой обработки и производства жировитаминных начинок, экструдеров, смесителей для сыпучих продуктов, сушилки и дражировочного аппарата, а также способы автоматического управления процессом для его интенсификации, стабилизации режимов обработки комбикормов.

11. Разработаны и утверждены технические условия ТУ 929617-02902068108-2009 «Комбикорма полнорационные для пушных зверей, кроликов и нутрий», ТУ 929612-030-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для поросят мясных пород», ТУ 929613-032-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для крупного рогатого скота», ТУ 929618-03102068108-2009 «Комбикорма полнорационные для карповых рыб».

Разработаны технологические регламенты производства экспандированных и коэкструдированных полнорационных комбикормов для ООО «Волгоградский комбикормовый завод» и ОАО «Концкорма».

12. Проведена промышленная апробация полученных результатов с их технико-экономической оценкой. Проданы лицензии на патенты РФ № 2304417 и № 2302122 предприятиям ОАО «Россошанский элеватор» и ООО «Зерновой потенциал». Продана лицензия на свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2009611397 ООО «Эпрод». Имеются акты производственных испытаний способов производства полнорационных комбикормов в ОАО «Комбинат хлебопродуктов Старооскольский» (Белгородская обл., г.

Старый Оскол), ООО «Волгоградский комбикормовый завод» (г. Волгоград) и ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п. Троицкий), а также акты проверки эффективности скармливания полнорационных комбикормов в ЗАО «Павловскрыбхоз» (Воронежская обл., г.

Павловск), ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п.

Троицкий), ООО «Юни» (Воронежская обл., п. Ольховатка). Объем экономического эффекта от внедрения в производство составит 3,млн р. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Учебник и учебные пособия 1. Процессы и аппараты пищевых производств [Текст] : учеб. для вузов:

в 2 кн. / А. Н. Остриков, Ю. В. Красовицкий, А. А. Шевцов [и др.]; под ред.

А. Н. Острикова. –– СПб. : ГИОРД, 2007. – Кн. I. - 704 с.

2. Процессы и аппараты пищевых производств [Текст] : учеб. для вузов:

в 2 кн. / А. Н. Остриков, Ю. В. Красовицкий, А. А. Шевцов [и др.]; под ред.

А. Н. Острикова. –– СПб. : ГИОРД, 2007. – Кн. II. - 608 с.

3. Технология экструзионных продуктов [Текст] : учеб. пособие / А. Н. Остриков, Г. О. Магомедов, Н. М. Дерканосова [и др.]. – СПб. : Проспект Науки, 2007. – 202 с.

4. Метрология, стандартизация и сертификация в пищевой промышленности [Текст] : учеб. пособие / Г. Г. Странадко, А. А. Шевцов, Л. П. Пащенко, В. Н. Василенко и др. – Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж, 2006. – 307 с.

5. Шевцов, А. А. Практикум по курсу «Зерносушение» [Текст] : учеб.

пособие / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, А. В. Дранников. – Воронеж : ВГТА, 2009. – 68 с.

Монографии 6. Остриков, А. Н. Коэкструдированные продукты: новые подходы и перспективы [Текст] : монография / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, И. Ю. Соколов. – М. : Дели принт, 2009. – 288 с.

7. Теоретические основы пищевых технологий [Текст] : монография / под ред. В. А. Панфилова – М. : КолосС, 2009. – Кн. I. - 800 с.

8 Математическое моделирование течения аномально-вязких сред в каналах экструдеров [Текст] : монография / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов, В. Н. Василенко, А. С. Попов. Воронеж : Изд-во ВГУ, 2010. 237 с.

Обзорная информация 9. Современное состояние и основные направления совершенствования экструдеров [Текст] / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов, В. Н. Василенко, К. В. Платов. – М. : 2004. – 41 с. – (Информ. обзор. Вып. 1).

Патенты на изобретения и свидетельство РОСПАТЕНТА 10. Пат. 2177702 Российской Федерации, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 С 47/38. Экструдер для переработки пищевых продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Рудометкин А. С., Абрамов О. В., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2000131809/12; заявл. 18.12.2000; опубл.

10.01.2002, Бюл. № 1.

11. Пат. 2178739 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38. Cпособ автоматического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Шевцов А. А., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж.

гос.технол. акад. № 2001106585/12; заявл. 11.03.2001; опубл. 27.01.2002, Бюл. 3.

12. Пат. 2179111 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38. Экструдер [Текст] / Остриков А. Н., Рудометкин А. С., Абрамов О. В., Василенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2001103218/12;

заявл. 05.02.2001; опубл. 10.02.2002, Бюл. № 4.

13. Пат. 2184653 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/92, 47/94.

Cпособ автоматического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос.технол. акад. – № 2001128673/12; заявл. 24.10.2001; опубл. 10.07.2002, Бюл. 19.

14. Пат. 2205105 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38, 47/42. Экструдер для переработки термопластичных материалов [Текст] / Остриков А. Н., Абрамов О. В., Рудометкин А. С., Василенко В. Н., Попов А. С.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2002120227/12; заявл.

25.07.2002; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15.

15. Пат. 2213659 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/49, 47/94 Формующая головка экструдера [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Попов А. С.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2002132775; заявл. 05. 12.2002, опубл. 10.10.2003, Бюл. № 30.

16. Пат. 2214918 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38, 47/20. Экструдер [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Попов А. С.; заявитель и патентообладатель Воронеж.гос. технол. акад. - № 2003100988/12; заявл.

13.01.2003, опубл. 27.10.2003, Бюл. № 30.

17. Пат. 2227783 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38, А 23 Р 1/12. Экструдер для производства комбинированных продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Попов А. С.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. - № 2003110204/12; заявл. 09.04.2003, опубл. 27.04.2004, Бюл. № 12.

18. Пат. 2241598 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/12, 47/20. Экструдер для переработки термопластичных материалов (варианты) [Текст] / Остриков А. Н., Абрамов О. В., Василенко В. Н., Попов А. С.; заявитель и патентообладатель Воронеж.гос. технол. акад. – № 2003122377/12; заявл. 17.07.2003;

опубл. 10.12.2004,Бюл. № 34.

19. Пат. 2276013 Российской Федерации, МПК7B21 C 49/92. Cпособ автоматического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. - № 2004134883, заявл. 99.11.2004, опубл. 10.05.2006, Бюл. № 13.

20. Пат. 2302337 Российской Федерации, МПК7 В 29 B 9/06, В 29 С 47/00, А 23 Р 1/12. Линия производства экструдированных продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Абрамов О. В.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006100126/12; заявл. 10.01.2006; опубл.

10.07.2007, Бюл. № 19.

21. Пат. 2292726 Российской Федерации, МПК7 А 23 G 3/26, A 23 P 1/08.

Дражировочный аппарат [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2005130140/13, заявл.

27.09.2005, опубл. 10.02.2007, Бюл. № 4.

22. Пат. 2299387 Российской Федерации, МПК7 F 26 B 17/22. Аппарат для влаготепловой обработки [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Околелова О. Л.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2005137162/06, заявл. 30.11.2005, опубл. 20.05.2007, Бюл. № 14.

23. Пат. 2301004 Российской Федерации, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 C 47/38.

Экструдер [Текст] / Остриков А. Н., Шевцов А. А., Василенко В. Н., Ожерельева О. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2005137162/06, заявл. 30.11.2005, опубл. 20.05.2007, Бюл. № 14.

24. Пат. 2294833 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/92. Cпособ автоматического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Шевцов А. А., Василенко В. Н., Ожерельева О. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006102478/13, заявл. 27.01.2006, опубл.

20.06.2007, Бюл. № 17.

25. Пат. 2302122 Российской Федерации, МПК7C 1. Способ управления процессом приготовления экструдированного комбикорма [Текст] / Шевцов А. А., Лыткина Л. И., Дранников А. В., Василенко В. Н., Ожерельева О. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006111398/13, заявл. 07.04.2006, опубл. 10.07.2007, Бюл. № 19.

26. Пат. 2304417 Российской Федерации, МПК7C 1. Линия производства экструдированных комбикормов [Текст] / Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006100123/13, заявл. 10.01.2006, опубл. 20.08.2007, Бюл. № 23.

27. Пат. 2315535 Российской Федерации, МПК7 А 23 Р 1/12, А 23 L 1/10, Линия производства экструдированных продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Глухов М. А.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006122130/13. заявл. 20.06.2006, опубл. 27.01.2008, Бюл. № 3.

28. Пат. 2317891 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/12, В 29 В 9/06, А 23 Р 1/02, Формующая головка экструдера [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006122133/12. заявл. 20.06.2006, опубл. 27.02.2008, Бюл. № 6.

29. Пат. 2328171 Российской Федерации, МПК7 А 23 N 17/00, Линия производства полнорационных экструдированных комбикормов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006145128/13. заявл. 18.12.2006, опубл. 10.07.2008, Бюл. № 19.

30. Пат. 2348449 Российской Федерации, МПК В 01 F 13/00, В 01 F 3/18.

Гравитационный смеситель [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Околелова О. Л., Демина Е. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол.

акад. – № 2007146161/15; заявл. 11.12.2007; опубл. 10.03.2009; Бюл. № 7.

31. Свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2009611397 Система автоматизированного проектирования одношнекового экструдера [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2008615615; заявл. 01.12.2008; зарегистр. 12.03.2009.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК 32. Василенко, В. Н. Разработка экструзионного оборудования нового поколения для комбикормов [Текст] / В. Н. Василенко // Вестник машиностроения– 2009. – № 9. – С. 77-78.

33. Василенко, В. Н. Модернизация экструзионного оборудования для получения комбикормов [Текст] / В. Н. Василенко // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2009. – № 8. – С. 17-18.

34. Василенко, В. Н. Исследование полнорационных кормовых смесей методом дифференциально-термического анализа [Текст] / В. Н. Василенко // Кормопроизводство. – 2009. – № 10. – С. 28-31.

35. Эксергетический анализ технологических линий по производству функциональных продуктов [Текст] / В. Н. Василенко, Е. А. Татаренков, Л. Н. Фролова, А. В. Пономарев // Вестник ВГТА. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» – 2010. – № 1. – С. 19-24.

36. Способ управления процессом приготовления экструдированного комбикорма [Текст] / Л. И. Лыткина, В. Н. Василенко, А. В. Дранников, О.Н. Ожерельева // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2007. – № 6. – С. 79-81.

37. Остриков, А. Н. Многофакторный статистический анализ процесса экструзии комбинированных картофелепродуктов, обогащенных белковыми добавками [Текст] / А. Н. Остриков, Р. В. Ненахов, В. Н. Василенко // Вестник РАСХН. – 2001. – № 4. – С. 13-15.

38. Математическая модель неизотермического течения жидкости в предматричной зоне экструдера [Текст] / А. Н. Остриков, И. О. Павлов, Р. В.

Ненахов, В. Н. Василенко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2001. – № 12. – С. 7-9.

39. Остриков, А. Н. Многофакторный статистический анализ процесса экструзии гороха [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2002. – № 11. – С. 27-29.

40. Остриков, А. Н. Исследование гороха с белковой добавкой методом дифференциально-термического анализа [Текст] / А. Н. Остриков, И. В. Кузнецова, В. Н. Василенко // Известия вузов. Пищевая технология. – 2003. – № 2-3. – С. 94-96.

41. Остриков, А. Н. Способы автоматического контроля и регулирования давления в предматричной зоне отечественных экструдеров [Текст] / А. Н. Остриков, А. С. Рудометкин, В. Н. Василенко // Автоматизация и современные технологии. – 2002. – № 8. – С. 14-18.

42. Остриков, А. Н. Системная оценка качества экструдированных гороховых палочек [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко // Пищевая промышленность. – 2003. – № 12. – С. 18-19.

43. Остриков, А. Н. Определение белково-углеводного состава экструдированного гороха с белковой добавкой [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н.Василенко, А. В. Данковцев // Известия вузов. Пищевая технология. – 2003. – № 4. – С. 78-79.

44. Остриков, А. Н. Основные кинетические закономерности процесса получения экструдированных палочек с белковой добавкой [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н.Василенко, К. В. Платов // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2004. – № 3. – С. 63-64.

45. Остриков, А. Н. Управление процессом экструзии с использованием аналого-цифрового преобразователя [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, К. В. Платов // Известия вузов. Пищевая технология. – 2004. – № 4. – С. 75-78.

46. Остриков, А. Н. Использование мясного сырья в производстве поликомпонентных экструдированных продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, Л. В. Землянухина // Мясная индустрия. – 2005. – № 9. – С. 21-23.

47. Остриков, А. Н. Обоснование использования сырных порошков для производства экструдированных продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко // Сыроделии и маслоделие. – 2005. – № 5. – С. 24-25.

48. Экструдированные белковые текстураты из зернобобовых культур [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, Е. А. Татаренков, М. В. Копылов // Мясная индустрия. – 2009. – № 10. – С. 31-33.

49. Алгоритм управления сушильной установкой с рециркуляционными потоками [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, А. В. Дранников, В. В. Иванов // Автоматизация и современные технологии. – 2005. – № 1. – С. 26-28.

50. Управление непрерывным процессом вакуум-сублимационной сушки ферментного препарата инулазы Aspergillusawamori 2250 [Текст] / А. А. Шевцов, Т. Н. Тертычная, С. В. Николаенко, В. Н. Василенко // Автоматизация и современные технологии. – 2005. – № 8. – С. 21-23.

51. Резервы энергосбережения в процессе управления экструдером [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, О. Н. Ожерельева, А. А. Петров // Автоматизация и современные технологии. – 2006. – № 11. – С. 14-16.

52. Разработка ресурсосберегающей технологии рассыпных экспандированных комбикормов [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, О. Н. Ожерельева, А.А. Петров // Кормопроизводство. – 2007. – № 10. – С. 23-24.

53. Шевцов, А. А. Алгоритм управления теплонасосной сушильной установкой [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, А. В. Евдокимов // Автоматизация и современные технологии. – 2004. – № 7. – С. 26-28.

54. Определение рациональных параметров процесса сортирования комбикормов методами планирования эксперимента [Текст] / А. А. Шевцов, Л. П. Пащенко, Л. И. Лыткина, В. Н. Василенко // Вестник РАСХН. – 2004. – № 4. – С. 13-15.

Статьи 55. Василенко, В. Н. Исследование и идентификация параметров математической модели процесса коэкструзии кормовых смесей [Текст] / В. Н. Василенко // Вестник ВГТА. Серия «Информационные технологии, моделирование и управление» – 2009. – № 2. – С. 40-44.

56. Василенко, В. Н. Исследование реологических характеристик расплава комбикормов в предматричной зоне экспандера-экструдера [Текст] / В. Н.

Василенко // Вестник ВГТА. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» – 2009. – № 1. – С. 23-26.

57. Василенко, В. Н. Инновационная технология экструдированных комбикормов с программируемыми свойствами [Текст] / В. Н. Василенко// Хранение и переработка зерна. – 2009. – № 3. – С. 45-46.

58. Василенко, В. Н. Создание ресурсосберегающей технологии полнорационных комбикормов для кроликов [Текст] / В. Н. Василенко // Хранение и переработка зерна. – 2009. – № 9. – С. 35-37.

59. Василенко, В. Н. Определение ароматических веществ в экспандированных комбикормах [Текст] / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, И. П. Осипов // В мире научных открытий. – 2010. – № 3. – Ч. 1. – С. 120-121.

60. Разработка экструзионного оборудования нового поколения для переработки термолабильных пищевых продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, А. С. Рудометкин, О. В. Абрамов, В. Н. Василенко // Техника машиностроения.

– 2002. – № 8. – С. 90-93.

61. Остриков, А. Н. Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, О. В. Абрамов // Воронежский агровестник. – 2005. – № 3. – С. 27-30.

62. Стабилизация давления в предматричной зоне экструдера [Текст] / А. Н. Остриков, Р. В. Ненахов, А. С. Рудометкин, В. Н. Василенко, А. С. Попов // Техника машиностроения. – 2003. – № 4. – С. 116-119.

63. Остриков, А. Н. Технология производства экструдированных кормов [Текст] / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко // Комбикорма. – 2007. – № 3. – С. 31.

65. Шевцов, А. А. Экструдирование с вводом жиросодержащих компонентов [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, О. Н. Ожерельева // Комбикорма. – 2006. – № 2. – С. 33.

64. Исследование и идентификация параметров математической модели процесса экструзии кормовых смесей [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, Л. И. Лыткина, О. Н. Ожерельева // Вестник ВГТА. Серия «Информационные технологии, моделирование и управление». – 2008. – № 2. – С. 33-39.

65. Влияние условий хранения на качество полнорационного экструдированного комбикорма для рыб осетровых пород [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, О. Н. Ожерельева, Ю. С. Новикова // Хранение и переработка зерна. – 2009. – № 10. – С. 28-31.

Подписано в печать..2010. Формат 6084 116.

Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ.

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА») Отдел полиграфии ГОУВПО «ВГТА» Адрес академии и отдела оперативной полиграфии 394036, Воронеж, пр. Революции,






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.