ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ СРЕД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАВИТАЦИОННОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области технологии продуктов питания и пищевой инженерии в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров 260100 «Продукты питания из растительного сырья», 260200 «Продукты питания животного происхождения» и 260500 «Высокотехнологичные производства пищевых продуктов функционального и специализированного назначения» Санкт-Петербург ГИОРД 2013 УДК 544.57 ББК 24.5 Т384 Авторы: С. Д. Шестаков, О. Н. Красуля, В. И. Богуш, И. Ю. Потороко Т384 Технология и оборудование для обработки пищевых сред с использованием кавитационной дезинтеграции / С. Д. Шестаков, О. Н. Красуля, В. И. Богуш [и др.] <...> ISBN 978-5-98879-160-7 В книге приведено описание исследований коллектива авторов и их коллег из Московских университетов пищевого профиля в области сонохимических технологий пищевой индустрии и кавитационных аппаратов. <...> Исследования выполнялись главным образом в отношении процессов сонохимической обработки за счет воздействия кавитации используемых для гидратации пищевых биополимеров воды, истинных и коллоидных водных растворов, а также содержащих воду дисперсных систем. <...> ЯВЛЕНИЕ КАВИТАЦИИ И ЕГО ЭНЕРГЕТИКА В ЖИДКОСТИ . <...> Модель многопузырьковой кавитации в плоско-упругой волне . <...> Требования к параметрам подготовки воды для гидратации и к свойствам гидратируемых биополимеров . <...> Эта книга посвящается одному из малораспространенных в пищевых технологиях способу передачи энергии через кавитацию в жидких средах, который порождает в них так называемые сонохимические процессы, происходящие при действии кавитации. <...> Во-первых, в области теории кавитации мало уделялось внимания тому факту, что элементы конструкции аппаратов, где используется в качестве воздействующего фактора кавитация, имеют тот же порядок размеров <...>
Технология_и_оборудование_для_обработки_пищевых_сред_с_использованием_кавитационной_дезинтеграции.pdf
УДК 544.57
ББК 24.5
Т384
Авторы: С. Д. Шестаков, О. Н. Красуля, В. И. Богуш, И. Ю. Потороко
Т384
Технология и оборудование для обработки пищевых сред с использованием
кавитационной дезинтеграции / С. Д. Шестаков, О. Н. Красуля,
В. И. Богуш [и др.]. — СПб. : ГИОРД, 2013. — 152 c.
ISBN 978-5-98879-160-7
В книге приведено описание исследований коллектива авторов и их коллег
из Московских университетов пищевого профиля в области сонохимических
технологий пищевой индустрии и кавитационных аппаратов. Исследования
выполнялись главным образом в отношении процессов сонохимической обработки
за счет воздействия кавитации используемых для гидратации пищевых
биополимеров воды, истинных и коллоидных водных растворов, а также содержащих
воду дисперсных систем. Описаны результаты исследования безопасности
такой обработки для получаемых продуктов питания и пищевых полуфабрикатов,
а также теории, технической эффективности и безопасности используемых
кавитационных аппаратов. Сформулирована соответствующая современному
состоянию пищевой сонохимии концепция, которая раскрывает причины, побуждающие
рассматривать ее как отдельный, самостоятельный раздел общей
сонохимии или химии высоких энергий.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов вузов,
обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов по
специальности «Технология продуктов питания».
УДК 544.57
ББК 24.5
ISBN 978-5-98879-160-7
© ООО «Издательство “ГИОРД”», 2013
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
О кавитации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Кавитация, виды и механизмы кавитационной
дезинтеграции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Кавитационная область, акустическая ячейка,
кавитационный реактор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Другие определения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Глава 1. ЯВЛЕНИЕ КАВИТАЦИИ И ЕГО ЭНЕРГЕТИКА
В ЖИДКОСТИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
§1.1. Модель одиночного кавитационного пузырька . . . . . . . . . . . . 29
§1.2. Модель многопузырьковой кавитации
в плоско-упругой волне . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
§1.3. Физическое подобие акустических кавитационных
процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
§1.4. Модель гидродинамической кавитации в роторных
аппаратах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Вопросы для проверки усвоения материала первой главы. . . . . . . . 55
Глава 2. ПРЕДМЕТ ПИЩЕВОЙ СОНОХИМИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
§2.1. Роль процесса гидратации в пищевых технологиях. . . . . . . . . 58
§2.2. Требования к параметрам подготовки воды для
гидратации и к свойствам гидратируемых биополимеров . . . 63
§2.3. Методика оценки интенсивности гидратации . . . . . . . . . . . . . 84
Вопросы для проверки усвоения материала второй главы. . . . . . . . 92
Глава 3. ПРИЛОЖЕНИЯ ПИЩЕВОЙ СОНОХИМИИ. . . . . . . . . . . . . . . . . 94
§3.1. Гидратация белков растительного происхождения . . . . . . . . . 94
5
Стр.3
Оглавление
§3.2. Гидратация белков животного происхождения . . . . . . . . . . . 101
§3.3. Сонохимия в производстве молочных продуктов . . . . . . . . . 111
§3.4. Сонохимия в производстве пищевых эмульсий. . . . . . . . . . . 117
Вопросы для проверки усвоения материала третьей главы . . . . . . 125
Глава 4. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАВИТАЦИОННЫХ
РЕАКТОРОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Вопросы для проверки усвоения материала четвертой главы . . . . 142
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
БИБЛИОГРАФИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Стр.4