ЭлБиб

КОНДИТЕРСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

•

3/2011

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

УДК 664.68.002.28

Теоретические основы

технологий приготовления

кондитерских полуфабрикатов

в условиях кавитационной обработки

Акад. РАСХН

Л.М. АКСЕНОВА, Т.А. ДУХУ,

кандидаты техн. наук

Н.А. ЩЕРБАКОВА, Т.В. ГЕРАСИМОВ, М.А. ТАЛЕЙСНИК

д-р техн. наук

Т.В. САВЕНКОВА

ГНУ НИИКП Россельхозакадемии

В настоящее время использование ка-

витации в пищевых технологиях становится

возможным благодаря появлению на рын-

ке различных преобразователей высокой

эффективности (пьезоэлектрические и маг-

нитострикционные).

Под кавитацией (акустической, гидро-

динамической) понимается явление, возни-

кающее при периодических деформациях

жидкости в упругих волнах, образуемых

в ней гармоническими колебаниями уль-

тразвукового диапазона частоты.

Высокая эффективность ультразвуковых

технологий в жидкообразных средах обу-

словлена следующими причинами:

условия ввода УЗ-колебаний из колеба-

тельных систем с помощью металличес-

ких высокопрочных рабочих инструмен-

тов в жидкости наиболее благоприятные

по сравнению с условиями введения

УЗ-колебаний, например, в газовые сре-

ды. Обусловлено это тем, что удельное

волновое сопротивление жидких сред

значительно (для воды в 3500 раз) выше,

чем у газов, и поэтому большая мощность

излучается из колебательной системы

в жидкость при одинаковой амплитуде

колебаний инструмента колебательной

системы;

в жидких средах возникает и протекает

специфический физический процесс – уль-

тразвуковая кавитация, обеспечивающий

максимальные энергетические воздей-

ствия как на сами жидкости, так и на твер-

дые тела в жидкостях.

При этом основополагающий фактор

интенсификации процессов, протекающих

между двумя или несколькими средами

в кондитерских массах (растворение,

диспергирование, эмульгирование, гомо-

генизацию и др.), – акустическая кавитаци-

онная обработка.

Скорость протекания большинства ге-

терогенных процессов в обычных условиях

очень мала и определяется величиной по-

верхности соприкосновения реагирующих

компонентов.

При кавитационной обработке с уве-

личением межфазной поверхности реа-

гирующих элементов в результате мощных

микропотоков и звукового давления воз-

растает выход продуктов (например, ко-

личество редуцирующих веществ), и они

приобретают новые свойства (например,

при получении тонкодисперсных эмульсий

и суспензий) (рис. 1).

В кавитационной установке обрабаты-

ваемые массы под давлением поступают

в камеру ультразвуковой обработки и про-

ходят через узкий зазор, образованный

внутренними ее стенками и рабочим орга-

ном, излучающим высокочастотные коле-

бания (рис. 2).

При продвижении массы в зазоре

из-за увеличения скорости значительно

снижается давление в потоке и сплошное

течение разрывается, образуя паровые

и газовые пузыри (каверн), т. е. имеет

Ключевые слова:

ультразвуковая

кавитация, гидродинамическая

кавитация, диспергирование,

ионогенизация, технология получения

эмульсии

Кey words:

an ultrasonic cavitations, a

hydrodynamic cavitations, dispersion, ion-

generation, technology of reception of an

emulsion

Рис. 1. Схема механизмов воздействия кавитационной обработки

на технологические процессы

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека