Моделирование и масштабирование процесса криообработки заквасочных микроорганизмовстатья из журнала 16+
База данных: Каталог библиотеки СФУ (Б 914)
Библиографическое описание: Бурков, Иван Александрович. Моделирование и масштабирование процесса криообработки заквасочных микроорганизмов / Иван Александрови Бурков, Анастасия Евгеньевна Рябова, Арам Генрихович Галстян. - (К 100-летию со дня рождения выдающегося ученого Радаевой Искры Александровны). - Текст : непосредственный // Пищевая промышленность. - 2025. - № 10. - С. 11-15 : 6 рис., 1 табл. - Библиогр.: с. 14-15 (14 назв.). - ISSN 0235-2486.
Аннотация: В контексте современных тенденций развития пищевой промышленности особую актуальность приобретает оптимизация энергоемких процессов, таких как сублимационная сушка, где ключевым этапом является предварительное замораживание, определяющее как жизнеспособность микроорганизмов, так и экономическую эффективность производства. Однако масштабирование лабораторных режимов на промышленные установки сопряжено с технологическими сложностями, что обуславливает необходимость разработки точных численных моделей для прогнозирования параметров замораживания. Целью исследования являлось получение валидированных данных о процессе замораживания суспензии молочнокислых микроорганизмов с помощью численного моделирования. В представленном исследовании проведен комплексный анализ процесса замораживания заквасочных культур для производства мечниковской простокваши (S. thermophilus и L. bulgaricus), сочетающий экспериментальные методы и численное моделирование. Экспериментальная часть работы включала мониторинг температуры в пробирке при замораживании в ларе при температуре минус 30 °С, начиная с начальной температуры суспензии 10 °С. Вычислительные эксперименты осуществлялись в программном комплексе Ansys CFX 2020 на основе решения системы уравнений теплопроводности, Навье-Стокса и неразрывности. После успешной верификации математической модели (максимальное отклонение от экспериментальных данных не превышало 5 %) выполнено масштабирование процесса для условий промышленного производства. Установлено, что кондуктивное охлаждение в сублиматоре сокращает время замораживания в 3 раза по сравнению с конвективным (в ларе). Для толщины слоев суспензии от 4 до 14 мм конвективное охлаждение составило от 2, 5 до 5, 5 часов, а для кондуктивного - от 40 минут до 2, 5 часов. Полученные результаты свидетельствуют о высокой прогностической способности разработанной модели и ее применимости для оптимизации промышленных процессов. Таким образом, результаты исследования расширяют существующие знания о масштабировании режимов замораживания и предоставляют инструмент для снижения энергозатрат в производстве. Перспективы работы включают уточнение теплофизических параметров суспензии заквасочных микроорганизмов в зоне фазового перехода и анализ влияния геометрических факторов на равномерность замораживания в промышленных установках.
Год издания: 2025
Источник: Пищевая промышленность
Выпуск: № 10
Номера страниц: 11-15
Количество экземпляров:
- Кабинет нормативной литературы и специальных наук (ул. Л. Прушинской, 2, к. 3-02): свободно 1 из 1 экземпляров
Ключевые слова: Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, анаэробные бактерии, закваски, заквасочные микроорганизмы, замораживание заквасок, замораживание заквасочных культур, замораживание суспензий молочнокислых бактерий, исследования, криообработка заквасочных микроорганизмов, масштабирование процессов, мечниковская простокваша, молочнокислые бактерии, молочнокислые микроорганизмы, производство мечниковской простокваши, простокваша мечниковская, стрептококк термофильный, сублимационная сушка, суспензии молочнокислых бактерий, тепломассообмен, термофильный стрептококк, численное моделирование
Рубрики: Пищевые производства,
Производство молока и молочных продуктов
Производство молока и молочных продуктов
ISSN: 0235-2486
Идентификаторы: полочный индекс Б 914, шифр pipr/2025/10-349436