Динаміка міжфазової взаємодії між компонентами при перемімішуванні

Автор(и)

Ключові слова:

перемішування, тверда, рідка і газоподібна фаза, зміна концентрацій, термодинаміка, гідратація, опара

Анотація

Процеси перемішування, збивання й піноутворення за своєю суттю одинакові та полягають у диспергуванні газу в рідині. Під час змішування та збивання суміші компонентів унаслідок механічної дії набухлі, збільшені в об’ємі водонерозчинні білкові речовини (клейковинні білки) утворюють тривимірну губчасто-сітчасту неперервну структуру. Її називають клейковинним каркасом. Саме він визначає еластичні та пружні властивості середовища.

Тому метою роботи було встановлення взаємозв’язку газоутримувальної здатності середовища та енергії, затрачуваної на гідратацію компонентів. Дослідженнями виконувалася завдання визначення газоутримувальної здатності середовища зі змінними параметрами висоти рідинної фази від інтенсивності змішування, часу перебігу перехідних процесів формування повного об'єму газорідинного середовища, часу перехідного процесу виходу диспергованої газової фази. Різниця рівнів до утворення газової фази й у режимі перемішування (аерації) визначає значення газоутримувальної здатності. У зв'язку з цим, прийшли до висновку про доцільність повної дестабілізації усталених режимів завдяки зміні режимів дії робочого органа в системі потоків. Додатковим впливом на систему є зміна гідродинамічних режимів у зв'язку з несталою динамікою утворення диспергованої газової фази. Генерування диспергованої газової фази означає присутність енергетичних витрат на утворення міжфазної поверхні, що повинно враховуватися в загальному енергетичному балансі. Водночас слід назвати ще одну особливість. Частина газової фази, що існувала і продовжує існувати в новому режимі після змішування, потрапляє в режим перехідного процесу.

Тому найефективніше замішування відбувається в разі дотримання зміщеного режиму дозування компонентів у зваженому стані та механічного впливу робочого органу. З огляду на поставлені завдання і умови проведення змішування опари, визначені вимоги до конструкції змішувача, водночас встановлено, що подача компонентів повинна тривати не менше 45 с. За цей період відбувається гідратація та зменшення споживання енергоресурсів.

Посилання

Chernenkova, A., Leonova, S., Chernykh, V., Chernenkov, E. (2019). Influence of biologically active raw materials on rheological properties of flour confectionery products. Acta Biologica Szegediensis. 63(2). 195-205.

https://doi.org/10.14232/abs.2019.2.195-205

Stadnyk, I., Sokolenko, A., Piddubnuy, V., et al. (2021). Justification of thermodynamic efficiency of the new air heat pump in the system of redistribution of energy resources at the enterprise. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 15. 680-693.

https://doi.org/10.5219/1666

Stadnyk, I., Piddubnyi, V., Beyko, L., et al. (2021). Formation of heat and mass transfer bonds when mixing components in a suspended state. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 15. 810-823.

https://doi.org/10.5219/1645

Danyliuk, O., Atamanyuk, V., Gumnytsky, Y., Bachyk, M. (2017). Investigation of the regularities of the process of periodic dissolution of polydisperse benzoic acid particles during pneumatic mixing. Integrated technologies and energy saving. 36-40.

Lisovska, T., Stadnik, I., Piddubnyi, V., Chorna, N. (2020). Effect of extruded corn flour on the stabilization of biscuit dough for the production of gluten-free biscuit. Ukrainian Food Journal. 9(1). 159-175.

https://doi.org/10.24263/2304-974X-2020-9-1-14

Stadnyk, I., Pankiv, J., Havrylko, R., Karpyk, H. 2019. Researching of the concentration distribution of soluble layers when mixed in the weight condition. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 13(1). 581-592.

https://doi.org/10.5219/1129

Nakov, G., Ivanova, N. (2020). The effect of different methods for production of crackers on their physical and sensory characteristics. Technologica Acta-Scientific professional journal of chemistry and technology. 13(1). 41-45.

Kolyanovska, L., Palamarchuk, I., Sukhenko, Y., et al. (2019). Mathematical modeling of the extraction process of oil-containing raw materials with pulsed intensification of heat of mass transfer. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 25 p.

https://doi.org/10.1117/12.2522354

Mushtruk, M., Gudzenko, M. , Palamarchuk, I., et al. (2020). Mathematical modeling of the oil extrusion process with pre-grinding of raw materials in a twin-screw extruder. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 14. 937-944.

https://doi.org/10.5219/1436

Palamarchuk, I., Mushtruk, M., Sukhenko, V., et al. (2020). Modelling of the process of vybromechanical activation of plant raw material hydrolysis for pectin extraction. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 14. 239-246.

https://doi.org/10.5219/1305

Sukhenko, Y., Mushtruk, M., Vasyliv, V., et al. (2019). Production of Pumpkin Pectin Paste. In Ivanov, V., Trojanowska, J., Machado, J., Liaposhchenko, O., Zajac, J., Pavlenko, I., Edl, M., Perakovic, D. Advances in Design, Simulation and Manufacturing II. Proceedings of the 2nd International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2019, Juna 11-14, 2019, Lutsk, Ukraine. Switzerland : Springer International Publishing, 805-812.

https://doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_80

Osipenko, E. Y., Denisovich, Y. Y., Gavrilova, G. A., Vodolagina, E. Y. (2019). The use of bioactive components of plant raw materials from the far eastern region for flour confectionery production. AIMS Agriculture and Food. 4(1). 73-87.

https://doi.org/10.3934/agrfood.2019.1.73

Savenkova, T. V., Soldatova, E. A., Misteneva, S. Y., Taleysnik, M. A. (2019). Technological properties of flour and their effect on quality indicators of sugar cookies. Food systems. 2(2). 13-19.

https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-2-13-19

Shishkin, A., Sadygova, M., Belova, M., Kirillova, T. (2020). Mathematical model of resource-saving production technology of baked goods with amaranth flour. Journal of Engineering Studies and Research. 26(3). 195-203.

https://doi.org/10.29081/jesr.v26i3.224

Pyvovarov, P., Cheremskaya, T., Kolesnikova, M., Iurchenko, S., Andrieieva, S. (2021). Study of properties of wheat germins and meals and their use in the production of dietary hardtacks. Science Rise. 4. 39-47.

https://doi.org/10.21303/2313-8416.2021.002039

Завантаження

Опубліковано

2021-06-29