Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные предпосылки развития инновационной экономики. Материалы III-й Межвузовской научно-практической конференции
.pdf
Преимущества производства творожных десертов: изготовление
на основе творога, полученного разными способами; содержание ингредиентов, оказывающих позитивное влияние на гомеостаз организма
и обладающих общеукрепляющим действием; привлекательный для
потребителя вкус и аромат, приобретаемый за счёт вводимых растительных компонентов; адаптация к производственным условиям предприятия с незначительными капитальными вложениями.
На рынке сектор аналогичных про
дуктов представлен продукцией
торговых марок ООО «Данон Индустрия», Россия; ТМ «Даниссимо»;
ТМ «Растишка»; ОАО «Вимм-Биль-Данн»; ТМ «Чудо»; ТМ «BioMax»;
ООО «Валио»; ООО «Воронеж росагро»; ТМ «Ягодкин».
В качестве растительных добавок были выбраны пюре ягод, соче-
тающихся по вкусу с творогом – черники, брусники, клюквы (табл. 1).
Благодаря добавкам в твороге увеличивается содержание витами-
но
в, минералов, а также появляются пищевые волокна (рис. 1). Так же
присутствие естественных консервантов – органических кислот и антиоксидантов увеличит сроки хранения продукта.
1. Характеристика растительных добавок для продукта
Растительная
добавка
Полезные вещества Полезные свойства
Черника
Брусника
Клюква
Полифенолы, калий,
натрий, кальций, пищевые волокна, фосфор, железо, витамины В1, В6, С
Витамины С, Е, В1,
В9, эфирные масла,
катехины, органические кислоты (лимонная, уксусная)
Витамины С, В1, В2,
В5, В6, В9, калий,
магний, пектин, органические кислоты
(щавелевая, бензойная)
Обладает противовирусным, антимикробным и антиоксидативным действием
Используется при
лечении сахарного
диабета и артрита,
при патологии почек,
гипертонии
Улучшает память,
снижает холестерин,
налаживает пищеварение
61
Рис. 1. Сравнение содержания нутриентов творожных продуктов
В качестве источника растительных жиров использовался заменитель молочного жира «Эколакт 1403-33 ЭК» компании «ЭФКО», который выступает в качестве источника эссенциальных жирных кислот,
основное биологическое значение которых – участие в синтезе эйкозаноидов и лейкотриенов, защищающих организм от сердечнососудистых заболеваний.
Для внедрения технологии творожного десерта потребуется оптимизация рецептурного состава по фи
зиологическим показателям и
органолептическим свойствам, исследование режимов термомеханической обработки на изменение реологических свойств, изучение скорости охлаждения и длительности хранения.
Изготовление такой категории продуктов на предприятиях региона с использованием растительного сырья в виде плодов и ягод, как
дикоросов, так и культивируемых в аграрном секторе, позволит реализовывать продукцию на 9…20
% ниже стоимости аналогов.
Список литературы
1. Зобкова, З. С. Пищевые добавки: эффективное использование
при производстве кисломолочных продуктов / З. С. Зобкова // Переработка молока. – 2012. – № 7. – С. 12 – 15.
62
А. В. Фирсова, Н. В. Воронин, Н. А. Ильин, В. В. Ряшенцев,
студенты
∗
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ПОЛИМЕРНОЙ ЧЕРЕПИЦЫ
В настоящее время имеется необходимость в новых надёжных
и долговечных кровельных материалах. Основными требованиями
к ним являются прочность, коррозионная стойкость, гидроизоляция и
низкий вес.
По своим видам существующие материалы для устройства кровли
можно подразделить на силикатные, металлические и органические.
Силикатные кровельные материалы представлены на рынке строительных материалов цементно-песчаной, полимер-песчано
й и глиняной черепицей, асбестоцементными листами и плитками. Металлические материалы для кровли чаще всего изготовлены из чёрной или
оцинкованной стали. Органические кровельные материалы называют
ещё битуминозными, так как в основе их производства лежит битум,
дёготь, древесина и пластмасса.
Предлагаемая технология пластического деформирования обес-
печит производство более прочных и износостойких элементов кровли
епица). Целевым потребителем являются владельцы малоэтажного
(чер
жилья.
В настоящее время остро стоит проблема вторичного использования полимерных материалов. Это обуславливается широким внедрением полимерных материалов (пластмасс) в нашей жизни. Индустрия
пластмасс характеризуется лёгкостью переработки, относительной
дешевизной и массовостью производства. Проект подразумевает разработку технологии производства черепицы из вторичных по
лимерных
композиционных материалов. В сравнении с аналогами предлагаемая
технология позволяет снизить производственные затраты и решить
проблему утилизации пластмасс [1]. Как известно, при вторичной переработке полимерных материалов наблюдается разрушение молекулярной структуры полимеров, что ведёт к снижению ряда эксплуатационных характеристик конечного изделия, в том числе прочностных.
Предварительные исследования указывают на по
вышение физико-
механических характеристик перерабатываемых материалов, что по-
∗
Работа выполнена под руководством канд. техн. наук, ассистента кафедры «Материалы и технология» Д. О. Завражина при поддержке ведущей
научной школы РФ (НШ-2411.2014.3).
63
зволяет использовать вторичные полимеры в более агрессивных условиях [2, 3].
Преимущества полимерной черепицы по сравнению с аналогами
(керамика, металлочерепица):
– высокая ударопрочность;
– долговечность – срок службы такой черепицы превышает
100 лет;
– лёгкость;
– дешевизна;
– устойчивость к воздействию внешней среды (от –
60 до
+120 градусов).
Список литературы
1. Завражин, Д. О. Экономические преимущества использования
твёрдофазной технологии при производстве изделий из полимеров и
композитов / Д. О. Завражин, Г. С. Баронин, К. В. Завражина // Наука и
устойчивое развитие общества. Наследие В. И. Вернадского. – 2009. –
№ 9. – С. 345–346.
2. Шапкин, К. В. Твёрдофазная обработка давлением полимер-
ных композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена /
К. В. Ша
пкин, С. А. Иванов, Д. О. Завражин, В. М. Дмитриев, Г. С. Ба-
ронин // Перспективные материалы. – 2011. – № 11. – С. 455 – 461.
3. Баронин, Г. С. Сpавнительные молекуляpно-pелаксационные и
стpуктуpно-механические хаpактеpистики композитов на основе
СВМПЭ / Г. С. Баронин, А. М. Столин, Д. О. Завражин и др. // Хим
и-
ческая технология. – 2009. – Т. 10, № 1. – С. 16 – 21.
Кафедра «Материалы и технология», НОЦ ТамбГТУ-ИСМАН
«Твёрдофазные технологии» ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
А. В. Фирсова, студентка
РАЗРАБОТКА БЕСКОНТАКТНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО
УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ДАВЛЕНИЯ
МОНОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПЛЁНОК
Плёнки Ленгмюра–Блоджетт являются новым и перспективным
объектом современной физики. Получение новых функциональных
материалов и покрытий с применением технологии Ленгмюра–
Блоджетт требует всестороннего изучения процессов, протекающих
64
в ходе синтеза, в том числе в условиях воздействия различных возмущающих факторов.
В результате проведённых исследований выявлены механизмы
взаимодействия акустически моделированной газовой струи с тонкими
плёнками на поверхности жидкой субфазы и доказана возможность
создания бесконтактного неразрушающего устройства контроля их
поверхностного давления.
При проведении экспериментальных исследований на поверхности жидкой субфазы фор
мировались плёнки Ленгмюра, с помощью
генератора акустических колебаний подавалось струйно-акустическое
воздействие. В момент достижения нулевого значения в распределении амплитуд звукового давления в струйно-акустической системе
определялось расстояние от генератора до поверхности плёнки.
На рисунке 1 показаны результаты экспериментальных исследо-
ваний.
На графике имеется два ярко выраженных перегиба – при площа-
–3 м2
ди 15⋅10
и 8⋅10–3 м2, разбивающих график на 3 участка, соответст-
вующих прохождению формируемой плёнкой агрегатных состояний –
газ, жидкость, жидкий кристалл (по мере уменьшения площади)
Характер зависимости полностью повторяет вид изотермы сжа-
тия, получаемой при формировании плёнок в ваннах Ленгмюра [2].
При сближении молекул поверхностно-активного вещества изме-
няются упругие свойства плёнки и её плотность. Повышение упруго-
верхностного слоя приводит к уменьшению фазовой задержки
сти по
при отражении звуковой волны и, как следствие, к увеличению расстояния l.
2
м
–3
L, 10
S, площадь поверхности 10–3 м
Рис. 1. Изотерма сжатия монослоя
при струйно-акустическом воздействии
2
65
После разрушения мономолекулярного слоя на поверхности водной субфазы образуются изолированные мицеллы и агломераты, которые не влияют существенным образом на интегральную упругость
поверхностного слоя.
К направлениям дальнейшего развития проведённых исследований относятся:
– разработка конструкции бесконтактного неразрушающего
устройства контроля поверхностного давления моноплёнок;
– оценка метрологических характеристик и оптимизация конструктивных параметров устро
йства;
– разработка конструкторской и технологической документации
и изготовление опытных образцов устройства.
Список литературы
1. Мордасов, Д. М. Струйно-акустические эффекты в методах
неразрушающего контроля веществ / Д. М. Мордасов, М. М. Мордасов. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2009. – 112 с.
2. Лабутин, И. С. Получение и исследование молекулярных плё-
нок Ленгмюра–Блоджетт на основе стеариновой кислоты / И. С. Лабутин, Н. С. Прохорович // Известия КГТУ. – Калининград, 2005, Т. 8. –
С. 38 – 42.
Кафедра «Материалы и технология» ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
Е. А. Цветкова
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР ВАФЕЛЬ
С ПЛОДОВО-ЯГОДНОЙ НАЧИНКОЙ
Вафли с плодово-ягодными начинками обладают пониженной калорийностью по сравнению с другими изделиями этой кондитерской
группы. Такие начинки приготовляют увариванием плодово-ягодных
полуфабрикатов с сахаром и патокой до остаточной влажности 18%.
Однако высокое содержание влаги в начинке приводит к потере хрусткости вафельного листа – основной органолептической характеристики продукта.
Целью работы является исследование мех
анизмов снижения
активности воды во фруктово-ягодных начинках для сохранения
стабильности органолептических свойств изделий в течение срока
годности.
66
Рис. 1. Структурно-механические характеристики вафель
с плодово-ягодной начинкой:
1 – контроль; 2 – с добавлением 10% порошка тыквы
Влажность вафельных листов находится на уровне 2…4%, активность воды меньше 0,6. Для уменьшения сорбции влаги листом из начинки при приготовлении теста используют пищевые волокна в дозировке 2…3%.
Для предотвращения миграции влаги из начинки в вафельный
лист целесообразно использование порошков из растительного сырья.
Хрусткость оценивали органолептически и инструментально по прочности листов во вре
мя резки на текстурном анализаторе CT3 Texture
Analyzer (Brookfield engineering laboratories, inc., США) (рис. 1).
В результате проведённых исследований выявлено, что введение
овощного порошка в плодово-ягодную начинку существенно снижает
показатель активности воды. Частицы порошка дисперсностью
0,14…0,25 мм прочно связывают и удерживают влагу. В результате
сохраняется хрусткость листов в течение срока годности и происходит
дополнительное обогащение начинки пищевыми во
локнами.
ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
67
Г. А. Чернов, аспирант∗
ε
−
+
=
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ АЗОТА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕОЛИТОВОГО АДСОРБЕНТА
Математическая модель, описывающая процесс адсорбции азота с
использованием цеолитового адсорбента в установке индивидуальной
системы жизнеобеспечения человека, включает:
1) уравнение диффузии азота
∂εε−
)(1
∂
),(
txc
+
∂
t
ta
iii
∂
t
∂
−=
w
∂
∂
),(
txс
⎛
+
⎜
∂
xx
⎝
∂
xD
g
∂
x
⎞
),()(
txc
⎟
⎠
, (1)
где с – концентрация азота в газовой фазе, моль/м3; a – концентрация
азота в твёрдой фазе, моль/м
3
;
– пористость слоя адсорбента;
i
2) уравнение изменения концентрации азота в i-м слое адсор-
бента
∂
)(
ta
⎛
V
⎜
ai
⎝
где −
S площадь твёрдой фазы в i-м слое адсорбента, м
ai
i-го слоя адсорбента, м
⎞
i
⎟
∂
t
⎠
3
;
__
gi
__
*
iai
gi
+=
i
txctxctc
1
iii +
txTtxTtT
1
igig
+
=−β=
,2/)),(),(()(
;
2/)),(,(()(
NitctTtcaS
2
V
;
(2)
,...,,1));())(),(((
объём
ai
3) уравнение изменения скорости газовоздушной смеси по высо-
те адсорбента
M
w
∂
−
−
x
ρ
∂
где w – скорость газового потока, м/с;
∂
⎞
⎛εε−
N
2
⎜
⎜
⎝
N
i
2
ta
)(1
i
i
⎟
⎟
∂
⎠
M – мольная масса азота,
, (3)
0
=
t
N
2
г/моль.
∗
Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ для государственной
поддержки молодых российских учёных – кандидатов наук в области знания
«Технические и инженерные науки», № МК-3075.2014.8.
68
Рис. 1. Блок-схема алгоритма решения задачи
Данные уравнения дополняются соответствующими краевыми
условиями, а коэффициенты математической модели рассчитываются
по формулам, приведённым в [2].
Алгоритм решения в общем виде представлен на рис. 1.
Решение системы осуществлялось в программной среде Matlab с
использованием метода конечных элементов.
Список литературы
1. Современные тенденции по уменьшению энергозатрат кислороддобывающих установок короткоцикловой безнагревной адсорбции /
Е. И. Акулинин, Д. С. Дворецкий, С. И. Симаненков, А. А. Ермаков //
Вестник Тамбовского государственного технического университета. –
Тамбов, 2008. – Т. 14, № 3. – С. 597 – 601.
2. Моделирование процесса обогащения воздуха кислородом в
установке короткоцикловой адсорбции / Е. И. Акулинин, Д. С. Дворецкий, С. И. Дворецкий, Е. Н. Туголуков // Химическа
я технология. –
Москва, 2012. – № 4. – С. 247 – 256.
Кафедра «Технологии и оборудование пищевых
и химических производств» ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
69
К. В. Шестаков, магистрант; А. А. Попова, студентка;
А. В. Щегольков,
инженер; А. В. Сизов, магистрант
ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ
С ДОЛГОВРЕМЕННЫМ ХРАНЕНИЕМ ЭНЕРГИИ
НА ОСНОВЕ АЦЕТАТА НАТРИЯ,
МОДИФИЦИРОВАННОГО ГРАФЕНОМ
Вопросы энергосбережения и экологии на современном этапе
развития промышленности приобретают важную роль. Повышать технологическую эффективность необходимо не только уже у существующего оборудования, но и у вновь проектируемого.
В связи с этим для технологических процессов, работающих в периодичном режиме, является актуальным использование тепловых аккумуляторов, которые способны хранить тепловую энер
гию от нескольких часов до нескольких месяцев без существенных потерь в окружающую среду в соответствии с рабочими циклами оборудования.
Для создания тепловых аккумуляторов наиболее подходят материалы с устойчивыми фазовыми состояниями. По ряду теплофизических
характеристик наиболее эффективным является ацетат натрия (АН).
К его положительным сторонам относится низкая стоимость и безо
пасность в использовании (сертифицирован, как пищевая добавка E262).
Однако, в качестве теплового аккумулятора АН не нашёл широкого
применения по причине малого количества циклов разряда – заряда
(около 20) и нестабильности теплофизических параметров.
В этом отношении улучшение теплофизических характеристик
АН является важной научно-технической задачей, решение которой
связано с применением современных материалов и те
хнологий.
Интенсивное развитие нанотехнологий сопровождается появлением нового класса материалов, таких как графен [1]. Графен – новый
материал, обладающий целым рядом преимуществ, и в наших исследованиях мы доказываем, что с его помощью можно улучшить теплофизические характеристики и получить стабильные свойства у АН.
Это является главным критерием для применения АН для теплов
ых
аккумуляторов.
Как показали экспериментальные исследования (таб. 1), организовав в ацетате натрия устойчивые центры кристаллизации, путём введения различных типов УНМ серии «Таунит», ТРМ (терморасширенный графит), сажи и графена, возможно увеличить в несколько раз
количество циклов заряда–разряда и теплоту фазового перехода. Наилучший результат получен при применении графена.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]