Расчет температурного профиля обжаривания кофейных зеренстатья из журнала 16+
База данных: Каталог библиотеки СФУ (Р 248)
Библиографическое описание: Расчет температурного профиля обжаривания кофейных зерен / Екатерина Александровна Мутовкина, Сергей Алексеевич Бредихин, Алексей Алексеевич Покопцев, Дмитрий Михайлович Бородулин. - (Техника и технология). - Текст : непосредственный // Пищевая промышленность. - 2025. - № 12. - С. 81-84 : 2 рис. - Библиогр.: с. 84 (10 назв.). - ISSN 0235-2486.
Аннотация: Данная статья посвящена моделированию процесса обжаривания кофе методом математического подобия, что представляет собой актуальную задачу в свете стандартизации и автоматизации пищевых производств. В работе рассмотрены и проанализированы различные подходы математического моделирования процесса тепломассопереноса применительно к схожим объектам тепловой обработки и непосредственно к зернам кофе. Для формализации сложных взаимосвязей между технологическими параметрами и свойствами сырья применен метод анализа размерностей. В результате расчетов получено критериальное уравнение, связывающее угол наклона температурного профиля с мощностью газовой горелки, теплофизическими свойствами зерна и его начальной влажностью на каждом отрезке температурной кривой. В результате выделены два безразмерных комплекса (М и В), зависимых как от условий процесса обжаривания, так и от теплофизических характеристик кофейного зерна. Комплекс М характеризует влияние теплофизических свойств зерна и начальной температуры на равномерность прогрева, а комплекс В отражает баланс между подводимой мощностью и способностью зерна аккумулировать тепло. Представленные критерии обладают универсальностью и могут быть адаптированы для различных типов ростеров и исходных параметров сырья. Модель была верифицирована экспериментально на зернах C. Arabica из региона Эспириту Санту, Федеративная Республика Бразилия. Сравнение расчетного и экспериментального температурных профилей показало высокую сходимость с погрешностью не более 3 %, что подтверждает адекватность выбранного подхода и точность полученных зависимостей. Полученное критериальное уравнение позволяет формализовать процесс выбора режимов обжаривания и может быть использовано для разработки алгоритмов управления оборудованием. Исследование демонстрирует эффективность применения методов теории подобия для формализации эмпирических подходов в процессе обжаривания. Практическая значимость работы заключается в создании инструмента для прогнозирования температурного профиля, что позволяет сократить объем экспериментов и стандартизировать процесс обжаривания для различных партий сырья. Использование безразмерных критериев открывает возможности для масштабирования процесса с лабораторных установок на промышленное оборудование. Дальнейшее развитие модели состоит в ее интеграции с системами автоматического контроля, что позволит реализовать замкнутый цикл управления процессом, а также в уточнении модели за счет учета кинетики химических реакций и вариабельности внутренней структуры самих зерен для повышения точности управления органолептическими свойствами готового продукта.
Год издания: 2025
Авторы: Мутовкина Екатерина Александровна , Бредихин Сергей Алексеевич , Покопцев Алексей Алексеевич , Бородулин Дмитрий Михайлович
Источник: Пищевая промышленность
Выпуск: № 12
Номера страниц: 81-84
Количество экземпляров:
- Кабинет нормативной литературы и специальных наук (ул. Л. Прушинской, 2, к. 3-02): свободно 1 из 1 экземпляров
Ключевые слова: бразильский кофе, исследования, кофе, критерии подобия, математическое моделирование, обжаривание кофейных зерен, профиль обжаривания кофейных зерен, процесс обжаривания кофейных зерен, расчет температуры обжаривания кофейных зерен, температура обжаривания кофейных зерен, температурный профиль обжаривания кофейных зерен
Рубрики: Пищевые производства,
Основные процессы и аппараты пищевых производств
Основные процессы и аппараты пищевых производств
ISSN: 0235-2486
Идентификаторы: полочный индекс Р 248, шифр pipr/2025/12-803237