Оптимизация процесса прессования семян сафлора в ультразвуковом поле

Автор: Антипов С.Т., Шахов С.В., Мартеха А.Н., Берестовой А.А.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств

Статья в выпуске: 1 (71), 2017 года.

Бесплатный доступ

В статье дано математическое описание процесса прессования семян сафлора в ультразвуковом поле в виде уравнения регрессии, найденного статическими методами на основе экспериментов и, описывается полиномом второй степени. В качестве основных факторов, влияющих на эффективность процесса, были выбраны: частота ультразвука, амплитуда ультразвука, давление и создаваемое в зеерной камере пресса. А в качестве критерия оценки влияния выбранных параметров использована остаточная масличность жмыха. Для оценки адекватности математической модели был проведен дисперсионный анализ (ANOVA) эксперимента в программе Design Expert v. 10 и получено уравнение регрессии, анализ которых позволил выделить факторы, в наибольшей степени влияющих на рассматриваемый процесс. Установлено что при повышении давления в прессе до значения выше 14 МПа дальнейшее повышение эффективности его работы не наблюдалось вместе с повышенными значениями как частоты ультразвука, так и его амплитуды. Максимальные и наиболее эффективные значения остаточной масличности жмыха получены при значениях частоты в среднем 35-40 Гц, амплитуды свыше 40 мм и давлении в прессе от 10 до 11 МПа., которые очевидно зависят напрямую от поведения зерна и движения его внутренней части во время подвода ультразвука.. Графическая интерпретация уравнения представлена кривыми равных значений и поверхностями отклика для входных параметров. Предложена численная и графическая процедуры оптимизации для прогнозирования оптимального уровня входных факторов и получения максимального выхода масла по отношению к массе первоначального сырья. Для проверки адекватности модели представлены результаты ряда параллельных экспериментов, которые попадали в рассчитанные доверительные интервалы по всем критериям качества.

Еще

Оптимизация, сафлор, ультразвук, прессование

Короткий адрес: https://readera.ru/140229761

IDR: 140229761   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-40-45

Список литературы Оптимизация процесса прессования семян сафлора в ультразвуковом поле

  • Антипов С. Т., Шахов С. В., Мартеха А. Н., Берестовой А. А. Разработка способа получения растительного масла из семян сафлора методом прессования в поле ультразвука//Вестник ВГУИТ. 2015. № 4. С. 7-10.
  • Василенко В. Н., Копылов M. B., Драган И. В., Фролова Л.H. Математическая модель движения сырья в шнековом канале маслопресса//Вестник ВГУИТ. 2013. № 3. С. 18-22.
  • Абакачева Е. М., Шулаев Н. С., Фахразов А. Р. Исследование разбухания полимерных материалов в условиях воздействия ультразвуковых колебаний в процессе вальцевания.//Нефтегазовое дело. 2013. № 3. С. 291-296.
  • Кадирбаев М. К., Еркебаев М. Ж., Садвокасова Д. С., Матеев Е. З., Некрасов А. В., Шахов С. В. Технологическая линия производства сафлорового масла//Вестник Алматинского технологического университета. 2013. № 5. С. 16-20.
  • Антипов С. Т., Овсянников В. Ю., Мартеха А. Н. Параметры процесса сушки ферментированного пшеничного сырья в виброкипящем слое//Хранение и переработка сельхозсырья. 2013. № 12. С. 54-55.
  • Антуфьев В. Т., Верболоз Е. И., Кобыда Е. В. Макаронный пресс с ультразвуковым излучателем//Хлебопродукты. 2014. № 2. С. 44-45.
  • Brian N. Turner, Robert Strong, Scott A. Gold A review of melt extrusion additive manufacturing processes: I. Process design and modeling//Rapid Prototyping Journal, 2014, Т. 20, №. 3, С. 192 -204.
  • Liang Chen,. Guoqun Zhao., Junquan Yu., Wendong Zhang., Tao Wu. Analysis and porthole die design for a multi-hole extrusion process of a hollow, thin-walled aluminum profile//The International Journal of Advanced Manufacturing Technology September 2014, Т. 74, №. 1, С. 383-392.
  • Sun X, Zhao G, Zhang C, Guan Y, Gao A. Optimal design of second-step welding chamber for a condenser tube extrusion die based on the response surface method and the genetic algorithm//Mater Manuf Process № 28. С. 823-834.
  • Ghassemali E. Experimental and simulation of friction effects in an open-die microforging/extrusion process//Journal of Micro and Nano-Manufacturing. 2014. Т. 2. №. 1. С. 1915-1920.
  • H. Zhanga, X. Zhaoa, X. Denga,,M.A. Suttona, A.P. Reynoldsa, S.R. McNeilla, X. Keb Investigation of material flow during friction extrusion process//International Journal of Mechanical Sciences Т. 85, 2014, С. 130-141.
  • Pawel Kazanowski, Mario E Epler, Wojciech Z Misiolek Bi-metal rod extrusion-process and product optimization//Materials Science and Engineering: A Т. 369, №. s 1-2, 25, 2004, С. 170-180.
  • Ye Chena, Ran Yeb, Luo Yina, Ning Zhanga Novel blasting extrusion processing improved the physicochemical properties of soluble dietary fiber from soybean residue and in vivo evaluation//Journal of Food Engineering Т. 120, 2014, С. 1-8.
Еще
Статья научная