ЭлБиб

48 / 62

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» ___ № 3, 2016
48
УДК 641.512
Исследование процесса гидрорезания пищевых продуктов
Канд. техн. наук А.В. Погребняк,
Донецкий национальный университет экономики и торговли им. Михаила Туган-Барановского
83055, Украина, Донецк, Театральный пр., 28
Д-р техн. наук Г.В. Дейниченко,
Харьковский государственный университет питания и торговли
61051, Украина, Харьков, ул. Клочковского, 333
Исследовали закономерности процесса гидрорезания пищевых продуктов с целью повышения его
эффективности и улучшения качества поверхности разрезов путем модификации рабочей жидкости.
Влияние расстояния от среза сопла до поверхности пищевого продукта на глубину реза изучали при
температуре –7 и –25°C, изменении давления от 50 до 150 МПа, диаметре сопла 0,35·10-3 и 0,60·10-3 м,
скорости перемещения гидроструи относительно пищевого продукта 0,015; 0,025; 0,050 и 0,100 м/с.
Расстояние от сопла до поверхности пищевого продукта изменялось от 2·10-3 до 90·10-3 м. Использовали
обобщенный анализ экспериментальных данных, методы теории подобия и размерностей, а также
методы математической статистики. Получена расчетная зависимость в безразмерном виде для
определения глубины реза в пищевом продукте с учетом его прочности на одноосное сжатие,
оптимального расстояния между срезом сопла и поверхностью продукта, диаметра сопла, а также
гидравлических и режимных параметров гидроструи, скорости перемещения струи и качества
ее формирования. Показано, что независимо от температуры пищевого продукта, давления воды
и диаметра сопла скорость приращения поверхности разреза с увеличением скорости перемещения
высокоскоростной водяной струи вначале повышается, достигает своего максимума, а затем начинает
снижаться.
Доказана эффективность гидрорезания при использовании гидроабразивной струи, в которой в качестве
абразива используются кристаллики льда или поваренной соли: глубина реза в пищевом продукте (мясе)
при температуре –25°C увеличивается в 3–4 раза в сравнении с водяной струей. Понижение
температуры водяной струи до –1°C дает скачкообразное увеличение (на 30 и 50% для давлений 150 и 50 МПа,
соответственно) глубины реза в замороженном пищевом продукте.
Исследовали влияние концентрации полиэтиленоксида (ПЭО) на глубину и производительность резания
замороженных пищевых продуктов при –25°C водополимерной струей с давлением истечения 100 МПа
и диаметром сопла 0,35·10-3 м. Показано, что рациональная скорость реза возрастает более чем в 2 раза
с увеличением концентрации ПЭО в воде и достигает максимума при 0,0013% для мол. массы ПЭО 6·106
и 0,007% для мол. массы 4·106. Экспериментально доказано, что использование в качестве рабочей
жидкости водных растворов ПЭО повышает оптимальное расстояние между поверхностью пищевого
продукта и срезом сопла в 15 раз, глубину реза в 4 раза при скорости реза 0,100 м/с, а также улучшает
качество поверхности разреза пищевого продукта.
Ключевые слова: пищевые продукты; гидрорезание; глубина реза; ширина реза; качество боковой
поверхности разреза; полимерный раствор; полиэтиленоксид.
DOI: 10.17586/2310-1164-2016-9-3-48-62
Foodstuff hydrocutting process
Ph.D. Andrey V. Pogrebnyak ,
Donetsk National University of Economics and Trade named after Mykhailo Tugan-Baranovsky
83055, Ukraine, Donetsk, Theatre str., 28
Grygoriy V. Deynichenko ,
Kharkiv State University of Food Technology and Trade
61051, Ukraina, Kharkiv, Klochkivska str., 333
The article deals with the regularities of the frozen foodstuff hydrocutting to increase its efficiency and to improve
the quality of cut surface by working liquid modification. The influence of the distance from the nozzle edge to the
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека