Анотація до роботи:

Майборода Ю.В. Дослідження витрат енергії на сколочування вершків у масло з метою інтенсифікації процесу і розрахунку обладнання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 – процеси та обладнання харчових, мікробіологічних і фармацевтичних виробництв, Національний Університет харчових технологій. Київ, 2003.

Дисертація присвячена проблемі зниження витрат енергії на сколочування вершків у масло, обґрунтуванню й уточненню параметрів сколочування вершків і розширенню розрахункової бази для конструювання маслоробного обладнання.

З метою одержання об'єктивних даних, необхідних для обґрунтування режимів сколочування вершків, визначені питомі витрати енергії в залежності від технологічних факторів та гідромеханічних параметрів. Підібрано оптимальні сполучення енергетичних та технологічних параметрів, що забезпечують ефективність процесу сколочування і мінімальні відходи жиру у маслянку. Встановлено закономірність, що зв'язує енерговитрати на сколочування вершків з їх дисперсними характеристиками. Отримано емпіричні рівняння питомих витрат енергії на сколочування від частки кристалічної фази в жирі вершків, а також від жирності вершків. У критеріальному вигляді отримане рівняння, що описує процес сколочування вершків в апаратах з мішалками.

Розроблено методику розрахунку потужності приводу циліндра сколочування масловиготовлювача безперервної дії та рекомендації з уточнення технології виробництва масла методом сколочування. Застосування рекомендованих параметрів сколочування вершків дозволяє знизити питомі витрати енергії на збивання на 20-25% інтенсифікувати процес і одержувати готовий продукт гарантованої якості.

1.У дисертації дане наукове обґрунтування і вирішення проблеми зниження енерговитрат при сколочуванні вершків у масло. Шляхом застосування комплексу сучасних фізико-хімічних методів дослідження, а також з використанням спеціально розробленої експериментальної установки отриманий комплекс параметрів процесу, що забезпечують його інтенсифікацію. Результати використані для розрахунків маслоробного обладнання й удосконалення технології.

2. Встановлено витрати енергії на сколочування вершків у діапазоні температур сколочування 8-22С та концентрацій кристалічної фази в жирі вершків j_к=16-63%. Співвідношення кристалічного і рідкого жиру у дисперсній фазі вершків, підготовлених до сколочування, є фактором який визначає енерговитрати на процес сколочування. Визначено оптимальну концентрацію кристалічної фази в жирі вершків 40±2%, що забезпечує низькі витрати енергії на сколочування А_п=7,215,4 кДж/кг та відхід жиру у маслянку 0,6-0,7%. Отримано залежність для розрахунку у виробничих умовах температур сколочування вершків.

3. Встановлено залежність витрат енергії на сколочування від жирності вершків у діапазоні j_ж=0,15-0,5. Обґрунтовано доцільність сколочування вершків підвищеної жирності 40-45%, які забезпечують витрати енергії на рівні А_п=9,811,0 кДж/кг. Зниження енерговитрат у міру підвищення жирності вершків обумовлено збільшенням числа ефективних зіткнень жирових кульок при механічній обробці.

4. Визначено дисперсні характеристики жирової емульсії (вершків) для зимового (d_ср=3,72 мкм) і літнього (d_ср=3,23 мкм) періодів року. Показано, що вершки літнього періоду року мають більш високий ступінь дисперсності молочного жиру у порівнянні з зимовим періодом. Це обумовлює підвищення витрати енергії на сколочування літніх вершків.

5. Енерговитрати на сколочування вершків з комбінованою жировою фазою (молочний жир та рідка рослинна олія) підкоряється тим же закономірностям, що і сколочування звичайних вершків; визначальним фактором є концентрація кристалічного жиру (j_к=0,34-0,4). Концентрація рідкої рослинної олії в композиції повинна визначатися з урахуванням хімічного складу молочного жиру на рівні 20-25%.

6. Витрати енергії на сколочування при заповненні ємкості циліндра сколочування на 15-50% постійні, а при збільшенні ступеня заповнення зростають. Це вказує на роль газової фази як прискорювача процесу сколочування.

7. Інтенсивність механічної обробки при рівності технологічних параметрів не впливає на витрати енергії (А_п=const). Встановлено залежність тривалості сколочування від питомої потужності на сколочування вершків у діапазоні j_ж=0,3-0,45.

8. Отримано емпіричну залежність витрат енергії на сколочування від концентрації жиру (j_ж=0,250,5) та змісту кристалічної фази (j_к=0,40,55), яка дозволяє розраховувати потужність приводу циліндра сколочування в масловиготовлювачах.

9. Рекомендовані режими сколочування вершків, перевірені і впроваджені на підприємствах України, забезпечують зниження витрат енергії на процес та економію електроенергії. Річний економічний ефект на одному підприємстві складає не менш 6 тис. грн. у рік.

Публікації автора:

1. Ересько Г.А., Майборода Ю.В., Гуляев-Зайцев С.С. Затраты энергии на сбивание сливок в масляное зерно // Молочная промышленность. –1999. –№5. – С. 34.

Особистий внесок: розробка конструкції експериментальної установки, проведення досліджень, обробка та узагальнення результатів, підготовка публікації.

2. Ересько Г.А., Майборода Ю.В., Гуляев-Зайцев С.С. Оптимизация режимов сбивания сливок в масло по энергозатратам // Вісник аграрної науки. – 2001. – № 1. – С. 68-70.

Особистий внесок: планування та проведення експериментальних досліджень, обробка та узагальнення результатів, розробка рекомендацій по уточненню режимів виробництва масла методом сколочування, підготовка публікації.

3. Майборода Ю.В. Методика розрахунку потужності приводу сколочувального циліндра масловиготовлювача безперервної дії. // Вісник аграрної науки. – 2001. – № 5. – С. 82-83.

4. Майборода Ю.В. Вплив дисперсності жирової фази у вершках на витрати енергії при виробництві масла // Вісник аграрної науки. – 2002, – №7. – С. 78-79.

5. Майборода Ю.В. Концентрація кристалічної фази і дисперсність жиру вершків як фактори, що визначають витрати енергії на сколочування // Наукові праці УДУХТ. –Вип. №10, ч. II. –УДУХТ. –К. – 2001. – С. 120-121.

6. Eresko G.J., Guliajevas-Zaicevas S.S, Maiboroda Y.V Sviesto musimo energetika (Исследования удельных энергозатрат на сбивание сливок в масло) // Pienininkyste. – Vilnus. – 2000. – №1. – С. 22.

Особистий внесок: Огляд літератури, організація і проведення експериментальних досліджень, обробка результатів, підготовка матеріалів до публікації.

7. Майборода Ю.В. Как уменьшить затраты энергии на сбивание сливок в масляное зерно // М’ясо та молоко. – ТІММ УААН. –К. – 1998. – №6. – С. 1-4.

8. Майборода Ю.В. Рекомендации по уточнению технологии производства сливочного масла методом сбивания // М’ясо та молоко. – ТІММ УААН. –К. – 2000. – №1. – С. 5-8.

9. Пат. № 31132 А Україна, МПК А 23С 15/00. Спосіб виробництва вершкового масла / Гуляєв-Зайцев С.С., Єресько Г.О., Добронос В.Г., Майборода Ю.В., –№ 98073732; Заявл. 13.07.98; Опублік. 15.12.00. Бюл. № 7–II –с. 1.14.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка результатів, розробка режимів сколочування.

10. Пат. № 34665 А Україна, МПК А 23С 15/02. Спосіб виробництва вершкового масла / Гуляєв-Зайцев С.С., Добронос В.Г., Майборода Ю.В., Кравченко Г.І., –№ 98126545; Заявл. 11.12.98; Опублік. 15.03.01. Бюл. № 2 –с. 1.8.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка результатів, розробка режимів сколочування.

11. Майборода Ю.В. Дослідження залежності тривалості збивання вершків від потужності оброблення // Шоста міжнародна науково-технічна конференція: Тези. доп. –К.: УДУХТ. – 2000. ч. II. – С. 104-105.

12. Майборода Ю.В. Витрати енергії на концентрування жиру сепаруванням і сколочуванням // 67 Наукова конференція студентів, аспірантів і молодих вчених: Тези. доп. –К.: УДУХТ. – 2001. ч. II. – С. 148-149.