Search

The method of production of peanut paste with blended fruit and vegetable semi-finished products of high degree of readiness based on Jerusalem artichoke and cranberry obtained under conditions of low-temperature concentration has been improved. The production method is characterized by the process of concentration in a rotary-film apparatus at a temperature of 45...50 °C to a content of 28...30 % of dry substances within 1.75...2.00 minutes. The organoleptic evaluation of various recipe ratios of the selected raw materials revealed its optimal content in the semi-finished product (Jerusalem artichoke 65 %, cranberry 35 %), which has a uniform structure, a pleasant aroma of cranberry and Jerusalem artichoke, and its color is red-orange. The obtained fruit and vegetable semi-finished product of a high degree of readiness can be used as a base or additive in various food products of special purpose to increase their nutritional value and provide the products with a health-improving effect. For the production of health-prophylactic peanut paste, a technological manufacturing scheme is proposed with the addition of Jerusalem artichoke and cranberry fruit and vegetable paste to its composition, which will further increase the health-prophylactic properties of the finished product, eliminate the use of sugar and other synthetic stabilizers in comparison with classical technology. The organoleptic evaluation of the received samples of peanut paste with blended fruit and vegetable semi-finished product of a high degree of readiness revealed a rational amount of the semi-finished product at the level of 25 %, while the product has a structured, homogeneous consistency and a pleasant yellow-orange color. The obtained product can be recommended for therapeutic and preventive purposes, as a cholesterol-lowering and immunomodulating agent

The results of research on the effect of protein-mineral improved additive (PMIA) on the rheological parameters of minced meat, which can be used for manufacturing culinary products, including chopped semi-finished products of a high degree of readiness, are presented. It has been proven, that the additive can be used both as an ingredient, enriching calcium-digestible compounds and to improve a number of technological properties of minced meat, in particular after freezing, storage and thawing. The aim of the study was to determine the dependences of changes in the structural and mechanical characteristics of minced meat after the addition of PMIA and subsequent freezing to a temperature of –16…–18 °C and storage for 20 days. It has been found, that the addition of up to 7 % of PMIA leads to a marked increase in the conditionally instantaneous modulus of elasticity and highly elastic modulus in 4.4 times for minced beef and 2.7 and 4.4 times for chicken, respectively. It has been established, that the best stabilization of these indicators after freezing occurs at the content of PMIA at the level of 2…5 %. Studies of plastic viscosity and adhesion have shown that the use of up to 7 % of PMIA leads to an increase of 11…20 % and 26…64 %, respectively. After freezing, the plastic viscosity and adhesion of minced beef in the control decreased by 22.0 and 52 %, respectively, minced chicken – by 23.4 and 40.9 %. In the samples with a content of 7 % of PMIA, the decrease in plastic viscosity and adhesion is 7.2 and 4.4 % in minced beef and in chicken – 5.9 and 3.1 % respectively. It has been proven, that the use of PMIA in the amount of up to 7 % in the technology of minced meat production minimizes the negative destructive effect of low temperatures on the structural and mechanical characteristics of the finished product. Thus, it is expedient to use up to 7.0 % of the improved protein-mineral additive in the composition of minced meat to enrich the finished product with digestible calcium compounds and improve their structural and mechanical characteristics, in particular after freezing and storage

Об’єкт дослідження – гідродинамічні, трибологічні та динамічні процеси, що відбуваються у вузьких зазорах ущільнень-опор. Мета роботи – встановлення загальних закономірностей впливу геометрії на гідродинамічні сили, витратні та ротородинамічні характеристики ущільнень-опор за допомогою комп’ютерного моделювання.

Об’єкт дослідження: 1) процес відцентрового робочого насоса та насосне обладнання; 2) процес машинного навчання автономної бортової системи розпізнавання наземних природних та інфраструктурних об’єктів. Мета роботи: 1. Підвищення напірності ступенів насосних агрегатів та забезпечення вібраційної надійності функціональних елементів комплексної гідродинамічної системи на основі удосконалення конструкцій насосного обладнання атомних електростанцій (АЕС) шляхом розроблення технічних проєктів насосів водозабезпечення та допоміжних систем. 2. Удосконалення систем автономної навігації шляхом створення бортової системи, здатної розпізнавати системні і зовнішні трафіки, виявляти кібератаки та несанкціоновані вторгнення.

The result of improving the pasteurizer is a 6-fold decrease in the specific metal consumption by the device, in comparison with the basic design (26 kg/m2 versus 160 kg/m2). The duration of heating and pasteurization of drinking milk at a temperature of 73...77 °C while aging over 15...20 s is 27.5 s, which is 1.8 times less. A reduction in the heat consumption for heating the apparatus is achieved, which is 1,372.8 kJ (CPiPPU – Continuous "pipe in pipe" pasteurization unit), in comparison to the consumption by the basic pasteurizer, 8,448 kJ.The uniformity of flow heating was established when its speed changes from 0.03 to 0.40 m/s for various heat supply techniques; under the condition υ=0.4 m/s, a temperature drop is ensured: at internal heating ‒ 1.4 °C; in the basic design with external heating by a hot heat carrier ‒ 2.7 °C; and in the proposed CPiPPU with double-sided heating ‒ 0.5 °C. The comparison of heat supply techniques confirms the heat exchange efficiency of raw material processing by CPiPPU while ensuring a minimum temperature drop. The improved continuous pipe-in-pipe pasteurization unit based on the double-sided heating by a flexible film resistive electric heater of the radiating type (FFREHRT) is resource-efficient and can be used to heat food raw materials in the temperature range 15...110 °C, Предложенные в статье инженерно-технологические решения направлены на совершенствование непрерывной пастеризационной установки «труба в трубе, поскольку при переработке молочного сырья именно пастеризация в значительной степени влияет на качество готового продукта, а большинство оборудования имеет косвенный теплоподвод. Использование различных теплоносителей связано со сложностями эксплуатационного характера, наличием дополнительных затрат на их нагрев, транспортировку, автоматизацию и стабилизацию температурного поля при обработке сырья.В результате совершенствования пастеризатора достигается уменьшение в 6 раз удельной металлоемкости аппарата по сравнению с базовой конструкцией (26 кг/м2, в соответствии с 160 кг/м2). Продолжительность нагрева и пастеризации питьевого молока при температуре 73 ... 77 °С при выдержке 15 ... 20 с составляет – 27,5 с, что в 1,8 раза меньше. Обеспечивается уменьшение расхода теплоты на нагревание аппарата, которое составляет – 1372,8 кДж (ПУТвТ) по сравнению с затратами в базовом пастеризаторе – 8448 кДж.Установлена равномерность нагрева потока при изменении его скорости от 0,03 до 0,40 м/с для различных способов теплоподвода – при условии υ =0,4 м/с обеспечивается перепад температуры: при внутреннем нагреве – 1,4 ° С; в базовой конструкции с внешним нагревом гарячим теплоносителем – 2,7 ° С и в предложенном ПУТвТ с двусторонним обогревом – 0,5 ° С. Проведено сравнение способов теплоподвода подтверждает теплообменную эффективность обработки сырья в ПУТвТ при обеспечении минимального перепада температуры. Усовершенствованная непрерывная пастеризационная установки «труба в трубе» на основе двустороннего нагрева ГПРЕнВТ характеризуется ресурсоэффективностью и может быть использована в качестве подогревателя пищевого сырья в температурном диапазоне 15...110 °С, Запропоновані в статті інженерно-технологічні рішення спрямовані на вдосконалення безперервної пастеризаційної установки «труба в трубі, оскільки при переробці молочної сировини саме пастеризація значною мірою впливає на якість готового продукту, а більшість обладнання має непрямий спосіб теплопідведення. Використання різноманітних теплоносіїв пов’язані зі складністю експлуатаційного характеру, наявністю додаткових витрат на їх нагрівання, транспортування, автоматизацію та стабілізацію температурного поля при обробці сировини.В результаті вдосконалення пастеризатора досягається зменшення в 6 раз питомої металоємністі апарату в порівнянні з базовою конструкцією (26 кг/м2, відповідно до 160 кг/м2). Тривалість підігрівання та пастеризації питного молока за температури 73…77 °С при витримці 15…20 с становить – 27,5 с, що у 1,8 разів менше. Забезпечується зменшення витрати теплоти на нагрівання апарата, яке становить – 1372,8 кДж (ПУТвТ), порівняно з витратами в базовому пастеризаторі – 8448 кДж.Встановлено рівномірність нагрівання потоку при зміненні швидкості від 0,03 до 0,40 м/с для різних способів теплопідведення – при умові υ=0,4 м/с забезпечується перепад температури: при внутрішньому нагріванні – 1,4 °С; в базової конструкції з зовнішнім нагрівом гарячим теплоносієм – 2,7 °С та у запропонованому ПУТвТ з двостороннім обігрівом – 0,5 °С. Проведене порівняння способів теплопідведення підтверджує тепломасообмінну ефективність обробці сировини в ПУТвТ при забезпечення мінімального перепаду температури.Удосконалена безперервна пастеризаційна установки «труба в трубі» на основі двостороннього нагрівання ГПРЕнВТ характеризується ресурсоефективністю та може бути використана в якості підігрівача харчової сировини в температурному діапазоні 15...110 °С

The paper presents the results of an experimental research and a numerical calculation of a multi-gap seal of a centrifugal pump. The experimental research allowed to obtain the characteristics’ performance of the multi-gap seal at different operating modes, in dependence on the axial size of the chambers, pressure distributions’ changes, and a leakage from the seal. Using finite volume methods, values of radial hydrostatic forces, pressure distributions and leakage values were obtained. The results of the numerical calculation were compared with the results of the experiment, which showed that they matched.

Об’єкт дослідження – гідро-газодинамічні та теплові процеси, що відбуваються в мастильному шарі торцевих імпульсних ущільнень високообертових відцентрових машин. Мета роботи – полягає у порівнянні характеристик традиційних механічних торцевих ущільнень і інноваційних ущільнювальних рішень, заснованих на текстурованні поверхні для забезпечення імпульсу тиску рідини і зниження тертя та зношування за допомогою експериментів і моделювання. При створенні високообертових відцентрових машин різного призначення, одні з головних проблем, полягають в розробці надійних і достатньо герметичних торцевих ущільнень. Задовільні герметичність та тепловий стан торцевих ущільнень забезпечується тонкою плівкою рідини або газу в декілька мікрометрів, яка утворюється в зазорі між обертовою та нерухомою поверхнями, та зменшує контакт і зношення. Тому проект спрямовано на дослідження термопружньогідродинамічного стану торцевих ущільнень та підвищенню їх трибологічних характеристик за рахунок текстурування поверхонь кілець. В даному проєкті вирішуються наступні задачі: розробка конструкцій і методик експериментальних досліджень торцевих імпульсних ущільнень; розробка методики комп’ютерного моделювання задачі термогідропружності для торцевого імпульсного ущільнення; розробка методики комп’ютерного моделювання та спрощеного аналітичного розв’язання термогазодинамічної задачі; розробка методики статичного та динамічного аналітичних розрахунків, та конструкції торцевих імпульсних ущільнень; порівняння результатів числового моделювання нестаціонарної течії рідини у зазорі та вирішення теплової задачі для торцевого імпульсного ущільнення за допомогою методів обчислювальної гідродинаміки з використанням програмного забезпечення ANSYS Academic Research CFD з наявними експериментальними даними і результатами аналітичних розрахунків.

Об’єкт дослідження – гідродинамічні, трибологічні та динамічні процеси, що відбуваються у вузьких зазорах ущільнень. Мета роботи – встановлення загальних закономірностей впливу геометрії на гідродинамічні сили, витратні та ротородинамічні характеристики ущільнень за допомогою комп’ютерного моделювання.

Торцеве сальникове ущільнення з гідродинамічним розвантаженням пари тертя містить сальникову набивку, яка знаходиться в гнізді обойми, на дні якої виконана кільцева канавка, та аксіально-рухому втулку і пружний елемент, який підтискає аксіально-рухому втулку до сальникової набивки. На торцевій поверхні аксіально-рухомої втулки, яка контактує з сальниковою набивкою та складає з нею пару тертя, виконані гідродинамічні канавки.

Числові методи скінченних об’ємів і скінченних елементів для розв’язання рівнянь гідрогазодинаміки, тепломасообміну, теорії пружності та контактної взаємодії; числові методи планування експерименту та оптимізації для визначення теоретичних залежностей між трибологічними характеристиками та геометрією вузлів тертя; методи експериментальних досліджень для перевірки ефективності роботи та визначення трибологічних характеристик торцевих ущільнень та упорних підшипників ковзання, методи теорії коливань для аналізу динамічних характеристик аксіально-рухомого кільця запірного імпульсного ущільнення.

The proposed innovative design solution of universal multifunctional device ensures implementation of the maximum number of heat exchange processes. They are: aging, drying, blanching, boiling, boiling soft, infusion, mixing, dissolution and partial extraction. Combination of main heat and mass exchange processes in a single device ensures its technological multioperationality and mobility, due to its location on a mobile platform. On the platform, there are: an engine section; a central support for fixing of the operation technological capacity; a section with a steam generator and a vacuum pump, technical lines. A block with automation tools controls the main operation parameters: speed of rotation of the shaft of the mixer; heating temperature; steam pressure and vacuum pressure is used block with automation. There is also an auxiliary technical retractable lifting rail with a rotating mechanism for unloading and loading of the capacity installed.The structural solution of the multifunctional device ensures a use of replaceable section-modular elements. Heating of the technological capacity occurs due to a flexible radiating resistive electric heater of the radiating type, which ensures that the device reaches the operation mode in 1.5 minutes, an ease of maintenance and reduction of the metal capacity of the structure.We established that the universal multifunctional device provides a reduction in duration of heat exchange processes during its approbation. Namely: aging of organic raw materials by 22 %, blanching ‒ by 25 %, extraction ‒ by 21 %, boiling ‒ by 32 %, drying ‒ by 13 %, infusion ‒ by 43 % and dissolution of the fine dispersed fraction ‒ by 20 %. The cost per unit expended on heating of a unit of product is less by 10 % and 19 % compared to UPTODS-150 and KVM-150 caldron, respectively. This confirms the effectiveness of the accepted innovative solution to ensure mobility, energy and resource efficiency, ease of operation and maintenance of the device, Предложенное инновационное конструктивное решение универсального многофункционального аппарата, обеспечивает реализацию максимального количества теплообменных процессов. Среди которых: выдерживание, подсушивание, бланширование, уваривание, разваривание, настаивание, перемешивание, растворение и частичное экстрагирование. Сочетание основных тепломасообменных процессов в едином аппарате обеспечивает его технологическую многооперационность и мобильность, за счет расположения на передвижной площадке. Где смонтировано: моторное отделение; центральная опора фиксирования рабочей технологической емкости; отделение с паровым генератором и вакуум насосом, технические магистрали. Для управления основными режимными параметрами: скоростью вращения вала мешалки; температурой нагрева; давлением паровведения и вакуумированием используется блок со средства автоматизации. Также установлена вспомогательная техническая выдвижная подъемная рейка с вращающимся механизмом, предназначенная для разгрузки и загрузки емкости.Конструктивное решение многофункционального аппарата обеспечивает использование сменных секционно-модульных элементов. При этом обогрева технологической емкости осуществляется гибким пленочным резистивным электронагревателем излучающего типа, обеспечивающего выход аппарата на рабочий режим в течение 1,5 мин., простоту обслуживания и снижение металлоемкости конструкции.Во время апробации универсального многофункционального аппарата установлено, что он обеспечивает уменьшение продолжительности теплообменных процессов. А именно: выдержки органического сырья на 22 %, бланширования на 25 %, экстрагирования на 21 %, уваривания на 32 %, подсушивания на 13 %, настаивания на 43 % и растворения мелкодисперсной фракции на 20 %. Удельные затраты энергии, затрачиваемой на нагрев единицы продукта, меньше на 10 % и 19 % по сравнению с УПТОДС-150 и котлом КВМ-150 соответственно. Это подтверждает эффективность принятого инновационного решения обеспечения мобильности, энерго- и ресурсоэффективности, легкости эксплуатации и обслуживания аппарата, Запропоноване інноваційне конструктивне рішення універсального багатофункціонального апарата, що забезпечує реалізацію максимальної кількості тепломасообмінних процесів. А саме: витримування, підсушування, бланшування, уварювання, розварювання, настоювання, перемішування, розчинення та частково екстрагування. Поєднання цих процесів в єдиному апараті забезпечить його технологічну багатоопераційність, мобільність завдяки розташуванню на рухомій площадці. На ній змонтовано: моторне відділення; центральна опора фіксування робочої технологічної ємності; відділення з паровим генератором та вакуум насосом; технічні магістралі. Для керування основних режимних параметрів: швидкістю обертання валу мішалки; температурою нагрівання; тиском паровведення та вакуумуванням використовується засоби автоматизації. Також встановлена допоміжна технічна висувна піднімальна рейка з обертальним механізмом, призначена для розвантаження та завантаження ємності.Конструктивне рішення багатофункціонального апарату забезпечує використання змінних секційно-модульних елементів. При цьому обігрівання технологічної ємності здійснюється гнучким плівковим резистивним електронагрівачем випромінювального типа, що забезпечує вихід апарату на робочий режим протягом 1,5 хв., простоту обслуговування та зниження його металоємності конструкції.Під час апробації універсального багатофункціонального апарата встановлено, що він забезпечує зменшення тривалості тепломасообмінних процесів. А саме: витримування органічної сировини на 22 %, бланшування на 25 %, екстрагування на 21 %, уварювання на 32 %, підсушування на 13 %, настоювання на 43 % та розчинення дрібнодисперсної фракції на 20 %. Питомі витрати енергії, затрачуваної на нагрівання одиниці продукту, менші на 10 % та 19 % в порівнянні з УПТОДС-150 та казаном КВМ-150 відповідно. Це підтверджує ефективність прийнятого інноваційного рішення при забезпеченні мобільності, енерго- та ресурсоефективності, легкості експлуатації та обслуговування апарата

We have improved a heat exchange system of the rotor film device by using, as a heater, a flexible film resistive electric heater of the radiation type, which repeats the geometry of a working chamber of the device. Its technical properties ensure the acceptable temperature mode (50...60 °C), a decrease in resource consumption, dimensional and weight characteristics of RFD, and hence the cost of such devices.In order to test the improved RFD, a formulation ratio of natural components in multicomponent compositions was proposed. Based on the result of blending, we have obtained 3 compositions with different content of components (55...60 % of apple, 25…40 % of cranberries, 5…10 % of hawthorn), which were compared with control. The effect of mass content of each component in the compositions on the structural-mechanical properties of the obtained products was studied. Values for the mean radii of microcapillaries in multicomponent natural compositions were established: nm for composition 1a, nm for composition 1b, and nm for composition 1c. It was established that at an increase in the content of cranberry from 25 to 30 % (compositions 1b and 1a), an increase in the dispersion of the obtained puree was observed. On the contrary, the dispersion decreased at an increase in the content of cranberry to 40 %.Color patterns of apple puree, which is characterized by greenish-yellow coloration, and the puree made of cranberry and hawthorn, characterized by bright red and orange colors, were studied. Color parameters of the blended puree-like compositions were determined, specifically: puree 1a is characterized by a color tone purity of 76.4 %. Puree 1b and 1c – 70.7 % and 78.1 %, respectively; in this case, all of them are reddish-orange.We have determined the colors of paste compositions after concentration at the improved rotor film device to the content of 28…30 % of dry substances at the acceptable temperature of 50...60 °C. It was established that the tone purity of the paste composition 1a is 77.6 %, and in the compositions of pastes 1b and 1c, it is 64.0 % and 78.9 %, respectively. In this case, they are characterized by reddish-orange color. Comparison of visual characteristics of the color of puree and paste samples for the indicators of a dominating wavelength and a color frequency confirm maximal retention of colors. This allows us to draw a conclusion about the maximum retention of vitamins and medicinal-prophylactic properties of natural raw materials in the obtained compositions of multicomponent pastes through the use of the proposed technological parameters and the improved system of heating at the rotor film device.The data obtained would allow the optimization of technological parameters when processing natural raw materials and producing high-quality multicomponent pastes with a considerable content of BAS, medicinal-prevention properties, and pleasant structural-mechanical and color characteristics., Вдосконалена система обігріву роторного плівкового апарату забезпечить прийнятний тепловий режим для виробництва композицій високоякісних багатокомпонентних природних паст. Підібрано рецептуру пасти з урахуванням оздоровчих властивостей, яка складається з яблука, журавлини та глоду. Визначено вплив кожної з домішки на зміну структури отримуваної продукції та підтверджено максимальне збереження природних цінностей в кінцевому багатокомпонентному напівфабрикаті, Усовершенствованная система обогрева роторного пленочного аппарата обеспечит приемлемый тепловой режим для производства композиций высококачественных многокомпонентных природных паст. Подобрана рецептура пасты на основе оздоровительных свойств, которая состоит из яблока, клюквы и боярышника. Определено влияние каждого компонента на изменение структуры получаемой продукции и подтверждено максимальное сохранение природных ценностей в конечном многокомпонентном полуфабрикате