ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ТА КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ АПАРАТІВ ДЛЯ ТЕПЛОВОЇ ОБРОБКИ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ
Ключові слова:
теплова обробка, оптимізація апаратів, енергоефективність, CFD, FEM, інноваційні матеріали, багатокритеріальна оптимізація, санітарно-гігієнічні вимоги, рівномірність нагріву, харчова безпечність
Анотація
У статті розглядаються проблеми оптимізації параметрів та конструктивних рішень апаратів для термічної обробки харчових продуктів. Проаналізовано сучасні тенденції розвитку обладнання, зокрема підвищення енергоефективності, забезпечення рівномірності теплопередачі та дотримання санітарно-гігієнічних вимог. Визначено основні проблеми традиційних конструкцій, серед яких – нерівномірний нагрів продукту, висока енергоємність та утворення відкладень на поверхнях теплообміну. Розглянуто сучасні підходи до вирішення цих проблем, зокрема використання обчислювальної гідродинаміки, методу скінченних елементів, багатокритеріальної оптимізації та використання інноваційних матеріалів. Аналіз дає змогу виявити перспективні напрями вдосконалення апаратів, інтеграції інноваційних технологій та підвищення ефективності термічної обробки, що забезпечує поліпшення якості продукції, зниження енергоспоживання та підвищення конкурентоспроможності харчових підприємств.
Посилання
1. Iskakova G., Kizatova M., Baiysbayeva M., Azimova S., Izembayev A., Zharylkassynova Z. Justification Of Pectin Concentrate Safe Storage Terms By Pectin Mass Ratio. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. 4(11–112), 25–32. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237940.
2. Samoichuk K., Yalpachyk V., Kholobtseva I., Dmytrevskyi D., Chervonyi V. Design Improvement of the Rotary-Pulsation Device by Resonance Phenomena. Advances in Design, Simulation and Manufacturing VII. DSMIE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. pp 74–83. (Czech Republic). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-63720-9_7.
3. Samokhvalova O., Cherevko O., Dmytrevskyi D., Budnyk N., Fomina I., Gurskyi P., Sova N., Koshulko V., Tesliuk Y., Kolianovska L. Determination of the features of the use of three-component vegetable and fruit paste in marmalade technology / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies / Technology and equipment of food production. Vol. 5, no 6 (132) 2024. рp. 63–72. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.317571.
4. Dmytrevskyi D., Horielkov D., Chervonyi V., Sefikhanova K., Rybchuk L. Investigation of the Process of Making Applesauce and Development the Device for its Implementation. Advances in Design, Simulation and Manufacturing VIII. Proceedings of the 8th International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2025, June 17–20, 2025, Porto, Portugal-Volume 2: Mechanical Engineering. рp. 13–27. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-95218-0_2.
5. Jia T., Zeng J., Gao H., Jiang J., Zhao J., Su T., Sun, J. Effect of pectin on properties of potato starch after dry heat treatment. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2019. 18(7), 1375–1384. DOI: https://doi.org/10.4314/tjpr.v18i7.2.
6. Cherevko O.I., Deinychenko G.V., Dmytrevskyi D.V., Guzenko V.V., Heiier H.V., Tsvirkun L.O. Application of membrane technologies in modern conditions of juice production. Прогресивна техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. 2020. Вип. 2(32). С. 67–77. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4369743.
7. Deinychenko G.V., Dmytrevskyi D.V., Zolotukhinа I.V., Perekrest V.V., Guzenko V.V. Directions of improvement of processes of membrane separation of juices from fruit and berry raw materials. Прогресивна техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. 2021. Вип. 1(33). С. 89–98. DOI: //doi.org/10.5281/zenodo.5036090.
8. Сучасні технології баромембранних процесів у харчовій промисловості / Г.В. Дейниченко та ін. Обладнання та технології харчових виробництв. 2021. № 2(43). C. 86–93. DOI: https://doi.org/10.33274/2079-4827-2021-43-2-86-93.
9. David Durán-Aranguren, D., Juliana Alméciga Ramírez, C., Catalina Villabona Díaz, L., Ayalde Valderrama, M., & Sierra, R. Production of Pectin from Citrus Residues: Process Alternatives and Insights on Its Integration under the Biorefinery Concept. Pectins – The New-Old Polysaccharides. IntechOpen. 2022. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.100153.
10. Дейниченко Г.В., Дмитревський Д.В., Гузенко В.В., Афукова Н.О. Аналіз застосування мембранних апаратів для виробництва соків із плодової сировини. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. 2021. С. 36–43. DOI: https://doi.org/10.31388/2078-0877-2021-21-1-36-43.
11. Апаратурно-технологічні аспекти виробництва функціональних плодово-ягідних паст для пастильно-мармеладних виробів / В.М. Михайлов та ін. Наукові праці Національного університету харчових техноло- гій. 2024. Т. 30. № 6. С. 99–109. DOI: https://doi.org/10.24263/2225-2924-2024-30-6-10.
12. Zagorulko A., Kasabova K., Shevchenko A., Dmytrevskyi D., Levchenko Y., Kalashnyk O., Koshulko V., Gromov A. Determining the heat and mass exchange efficiency of a scraper heat exchanger for heating food semi-finished products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2025. 4(11 (136), 25–32. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.335509.
2. Samoichuk K., Yalpachyk V., Kholobtseva I., Dmytrevskyi D., Chervonyi V. Design Improvement of the Rotary-Pulsation Device by Resonance Phenomena. Advances in Design, Simulation and Manufacturing VII. DSMIE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. pp 74–83. (Czech Republic). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-63720-9_7.
3. Samokhvalova O., Cherevko O., Dmytrevskyi D., Budnyk N., Fomina I., Gurskyi P., Sova N., Koshulko V., Tesliuk Y., Kolianovska L. Determination of the features of the use of three-component vegetable and fruit paste in marmalade technology / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies / Technology and equipment of food production. Vol. 5, no 6 (132) 2024. рp. 63–72. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.317571.
4. Dmytrevskyi D., Horielkov D., Chervonyi V., Sefikhanova K., Rybchuk L. Investigation of the Process of Making Applesauce and Development the Device for its Implementation. Advances in Design, Simulation and Manufacturing VIII. Proceedings of the 8th International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2025, June 17–20, 2025, Porto, Portugal-Volume 2: Mechanical Engineering. рp. 13–27. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-95218-0_2.
5. Jia T., Zeng J., Gao H., Jiang J., Zhao J., Su T., Sun, J. Effect of pectin on properties of potato starch after dry heat treatment. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2019. 18(7), 1375–1384. DOI: https://doi.org/10.4314/tjpr.v18i7.2.
6. Cherevko O.I., Deinychenko G.V., Dmytrevskyi D.V., Guzenko V.V., Heiier H.V., Tsvirkun L.O. Application of membrane technologies in modern conditions of juice production. Прогресивна техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. 2020. Вип. 2(32). С. 67–77. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4369743.
7. Deinychenko G.V., Dmytrevskyi D.V., Zolotukhinа I.V., Perekrest V.V., Guzenko V.V. Directions of improvement of processes of membrane separation of juices from fruit and berry raw materials. Прогресивна техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. 2021. Вип. 1(33). С. 89–98. DOI: //doi.org/10.5281/zenodo.5036090.
8. Сучасні технології баромембранних процесів у харчовій промисловості / Г.В. Дейниченко та ін. Обладнання та технології харчових виробництв. 2021. № 2(43). C. 86–93. DOI: https://doi.org/10.33274/2079-4827-2021-43-2-86-93.
9. David Durán-Aranguren, D., Juliana Alméciga Ramírez, C., Catalina Villabona Díaz, L., Ayalde Valderrama, M., & Sierra, R. Production of Pectin from Citrus Residues: Process Alternatives and Insights on Its Integration under the Biorefinery Concept. Pectins – The New-Old Polysaccharides. IntechOpen. 2022. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.100153.
10. Дейниченко Г.В., Дмитревський Д.В., Гузенко В.В., Афукова Н.О. Аналіз застосування мембранних апаратів для виробництва соків із плодової сировини. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. 2021. С. 36–43. DOI: https://doi.org/10.31388/2078-0877-2021-21-1-36-43.
11. Апаратурно-технологічні аспекти виробництва функціональних плодово-ягідних паст для пастильно-мармеладних виробів / В.М. Михайлов та ін. Наукові праці Національного університету харчових техноло- гій. 2024. Т. 30. № 6. С. 99–109. DOI: https://doi.org/10.24263/2225-2924-2024-30-6-10.
12. Zagorulko A., Kasabova K., Shevchenko A., Dmytrevskyi D., Levchenko Y., Kalashnyk O., Koshulko V., Gromov A. Determining the heat and mass exchange efficiency of a scraper heat exchanger for heating food semi-finished products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2025. 4(11 (136), 25–32. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.335509.
Опубліковано
2025-11-25
Як цитувати
Самойчук, К. О., Тітова, О. А., Дьомін, О. А., & Дмитревський, Д. В. (2025). ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ТА КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ АПАРАТІВ ДЛЯ ТЕПЛОВОЇ ОБРОБКИ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету, 26(3), 176-183. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2025-25-3-23
Розділ
МАШИНОБУДУВАННЯ (ЗА СПЕЦІАЛІЗАЦІЯМИ)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
