Электронный журнал «Техническая акустика» ISSN 1819-2408

М. Ашоккумар, Р. Ринк, С. Шестаков

Гидродинамическая кавитация – альтернатива ультразвуковой при производстве пищевых продуктов

язык: английский

получена 13.07.2011, опубликована 02.09.2011

Скачать статью (PDF, 1300 кб, ZIP), используйте команду браузера "Сохранить объект как..."
Для чтения и распечатки статьи используйте «Adobe Acrobat© Reader» версии 4.0 или выше. Эта программа является бесплатной, ее можно получить на веб-сайте компании Adobe© (http://www.adobe.com/).

АННОТАЦИЯ

В статье представлен подробный анализ физико-химических эффектов акустической кавитации, используемых в пищевой промышленности. Механизм взаимодействия между кавитацией и пищевыми средами обсуждается в деталях. Приведен обзор и анализ различных исследований. Отмечено, что доступные на рынке кавитационные реакторы не обладают подходящей для пищевой промышленности производительностью, несмотря на положительные результаты, полученные в лабораторных экспериментах. Учитывая новый подход к теории кавитации в роторных машинах, высказано предположение, что гидродинамическая кавитация может быть альтернативой акустической кавитации в процессах пищевой промышленности, где обработке подвергаются большие объемы продукта. Описана разработанная модель роторного аппарата, которая подходит для создания нового поколения роторных кавитационных дезинтеграторов.

Ключевые слова: сонохимия, акустическая кавитация, гидродинамическая кавитация, кавитационный измельчитель.

10 страниц, 6 иллюстраций

Как сослаться на статью: М. Ашоккумар, Р. Ринк, С. Шестаков. Гидродинамическая кавитация – альтернатива ультразвуку при производстве пищевых продуктов. Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2011, 9.

ЛИТЕРАТУРА

1. Маргулис М. А. Звукохимия – новая перспективная область химии высоких энергий // Химия высоких энергий, Т.38, 3, 2004.
2. Mawson R., Knoerzer K. A brief history of the application of ultrasonics in food processing // 19-th ICA Congress, Madrid, 2007.
3. Ashokkumar M. et al. The ultrasonic processing of dairy products // Dairy Science and Technology, V.90, 2010, pp. 147-168.
4. R. Bhaskaracharya, et al. Selected applications of ultrasonics in food processing, Food Engineering Reviews, V.1, 2009, рр. 31-49.
5. Шестаков С. Д., Красуля О. Н. Исследования и опыт применения сонохимических технологий в пищевой промышленности // Электронный журнал «Техническая акустика», http://www.ejta.org, 2010, 10.
6. Вода в пищевых продуктах / Под ред. Р.Б. Дакуорта.-М: Пищевая промышленность, 1980.
7. Ashokkumar M. at al. Modification of food ingredients by ultrasound to improve functionality: A preliminary study on a model system // Innovative Food Science and Emerging Technologies, V. 9, 2008, pp. 155­160.
8. Патент 2422198 РФ, C02F 1/36, B01J 19/10. Способ сонохимической обработки водных растворов для гидратации биополимеров, 27.06.2011.
9. http://www.hielscher.com
10. Кнэпп Р., Дейли Дж. и Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974.
11. Zisu B. at al. Ultrasonic processing of dairy systems in large scale reactors // Ultrasonics Sonochemistry, V. 17, 2010, pp. 1075-1081.
12. International patent application PCT/RU2006/000140 // Biopolymer hydrating method, 2006.
13. Patent ЕР 1 609 368 B1, A23B 4/02, A23L 1/025, A23L 1/31, A23L 1/317, A23L 3/30, A23B 4/26, A23B 4/01. Verfahren zur herstellung von fleischnahrungsmittel.
14. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М: ИИЛ, 1956.
15. Хинт Й. А. УДА-технология: проблемы и перспективы. Таллин: Валгус, 1981.
16. Балабышко А. М., Зимин А. И. и Ружицкий В. П. Гидромеханическое диспергирование. М: Наука, 1998.
17. Промтов М. А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика. М.: Машиностроение - 1; 2001.
18. Шестаков С. Д. Основы технологии кавитационной дезинтеграции. М: ЕВА-пресс, 2001.
19. Акбарзаде К. и др. Асфальтены: проблемы и перспективы // Нефтегазовое обозрение. Лето 2007, С. 28-53.
20. Ashokkumar M. at al. Hot topic: Sonication increases the heat stability of whey proteins // J. Dairy Sci., Vol. 92, 11, 2009, pp. 5353-5356.
21. Шестаков С. Д. Многопузырьковая акустическая кавитация: Математическая модель и физическое подобие // Электронный журнал «Техническая акустика», http://www.ejta.org, 2010, 14.
22. Шестаков С. Д. Математическая модель гидродинамической кавитации // Труды ХVI сессии Росс. акуст. об-ва, Т. 2. М.: ГЕОС, 2005, с. 71-73.
23. Klotz A. R., Hynynen K. Simulations of the Devin and Zudin modified Rayleigh-Plesset equations to model bubble dynamics in a tube // Electronic Journal «Technical Acoustics», http://www.ejta.org, 2010, 11.

		М. Ашоккумар - профессор университета Мельбурна (Австралия). Научные интересы: сонохимия и её приложения в пищевой и молочной промышленности. Автор или соавтор нескольких монографий, более чем 190 статей. e-mail: masho(at)unimelb.edu.au
		Рауль Ринк - инженер компании Oil Tech Production (Эстония). Научные интересы: сонохимическая обработка водо-топливных эмульсий для применения в промышленности. Научную работу ведёт совместно с Техническим университетом Таллинна. e-mail: info@oiltech-nordic.eu
		Сергей Дмитриевич Шестаков в 1975 г. окончил Ленинградское высшее военно-морское инженерное училище. В 1988 г. в НПО «Авангард» (Ленинград) защитил диссертацию и получил ученую степень кандидата технических наук. В 2001 г. в МГУПП (Москва) защитил диссертацию в виде научного доклада и получил ученую степень доктора технических наук. С 2005 г. председатель регионального отделения Российского акустического общества. С 2004 г. член-корреспондент, а с 2006 г. действительный член РАЕН. С 2008 г. профессор Московского государственного университета технологий и управления. Научные интересы: Системный анализ и математическое моделирование в области сонотехнологий и смежные вопросы. Автор научного открытия в области физики (2005 г., дипл. 288), двух монографий, 100 опубликованных научных трудов, 12 зарегистрированных Роспатентом программных продуктов, 50 изобретений, на которые выданы российские и зарубежные патенты. Профессиональные награды: почетный знак «За заслуги в развитии науки и экономики России», медаль «Автору научного открытия». e-mail: sdsh(at)mail.ru