РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА МОЛОЧНИХ ВЕРШКІВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ СТРУМИННОГО ТА ПУЛЬСАЦІЙНОГО ГОМОГЕНІЗАТОРІВ
Ключові слова:
технологія, гомогенізація, технологічна схема, молочні вершки, пульсаційний гомогенізатор, струминний гомогенізатор
Анотація
З метою підвищення енергоефективності процесів виготовлення питних вершків потрібно вирішити питання значних енерговитрат на етапі гомогенізації. Для цього запропоновано застосування струминних і пульсаційних гомогенізаторів, що відзначаються високою енергоефективністю. Проте для їх впровадження на виробництві необхідним є коригування наявної технологічної схеми виготовлення питних вершків і проведення експериментальної оцінки її ефективності. Проєктування технологічних схем виготовлення молочних вершків із використанням запропонованих гомогенізаторів повинно передбачати визначення оптимальних режимних і технологічних параметрів функціонування кожного типу гомогенізатора. Для розробки технології переробки молока із застосуванням цих двох видів гомогенізаторів важливо встановити взаємозв’язок між режимами роботи клапанних гомогенізаторів і ключовими параметрами нових пристроїв.Контроль якості отриманого молока здійснювався відповідно до основних показників, визначених чинними стандартами, і підтвердив повну відповідність продукції сучасним вимогам до харчових виробів.
Посилання
1. Rayner M., Dejmek P. Engineering Aspects of Emulsification and Homogenization in the Food Industry; CRC Press, Taylor & Francis Group 322. 2015. ISBN 9781466580435. DOI: 10.1201/b18436.
2. Håkansson A., Fuchs L., Innings F., Revstedt J., Trägårdh C., Bergenståhl B. Velocity measurements of turbulent two-phase flow in a high-pressure homogenizer model. Chem. Eng. Commun. 2013. Vol. 200. P. 93–114. https://doi.org/10.1080/00986445.2012.691921.
3. Yong A., Islam M., Hasan N. The Effect of pH and High-Pressure Homogenization on Droplet Size. Sigma J. Eng. Nat. Sci. 2017. Vol. 35. P. 1–22. https://doi.org/10.26776/IJEMM.02.04.2017.05.
4. Wang X., Wang Y., Li F., Li L., Ge X., Zhang S., Qiu T. Scale-up of microreactor: Effects of hydrodynamic diameter on liquid–liquid flow and mass transfer. Chem. Eng. Sci. 2020, Vol. 226. P. 115838. https://doi.org/10.1016/j. ces.2020.115838.
5. Liao Y., Lucas D.A. Literature review of theoretical models for drop and bubble breakup in turbulent dispersions. Chem. Eng. Sci. 2009. Vol. 64. P. 3389–3406. DOI: 10.1016/J.CES.2009.04.026.
6. Postelmans A., Aernouts B., Jordens J., Van Gerven T., Saeys W. Milk homogenization monitoring: Fat globule size estimation from scattering spectra of milk. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2020. Vol. 60. P. 102311. DOI: 10.1016/j.ifset.2020.102311.
7. Valencia‐Flores D., Hernández‐Herrero M., Guamis B., Ferragut V. Comparing the Effects of Ultra‐High‐ Pressure Homogenization and Conventional Thermal Treatments on the Microbiological, Phys, and Chem Quality of Almond Beverages. J. Food Sci. 2013, Vol. 78. P. 199–205. https://doi.org/10.1111/17503841.12029.
8. Ковальов О. О., Самойчук К. О., Фучаджи Н. О. Методологія дослідження параметрів струминних гомогенізаторів молока. Науковий вісник ТДАТУ. 2013. Вип. 13. Т. 1. С. 15. DOI: 10.31388/2220-8674-2023-1-15.
9. Кюрчев С. В., Самойчук К. О., Ломейко О. П. Розробка технології виробництва питного молока із застосуванням струминного та пульсаційного гомогенізаторів. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. Запоріжжя : ТДАТУ, 2024. Том 14, № 2. С. 10. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2024-24-2-10.
10. Самойчук К. О., Ковальов О. О. Розробка лабораторного зразка струминного гомогенізатору з роздільною подачею вершків. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : зб. наук. праць. Мелітополь : ТДАТУ, 2011. Вип. 11. Т. 6. С. 77–83.
11. Кюрчев С. В., Самойчук К. О., Ялпачик В. Ф. Розробка експериментального зразка пульсаційного гомогенізатора молока. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : наукове фахове видання / ТДАТУ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Запоріжжя : ТДАТУ, 2023. Вип. 23, т. 1.
12. Дейниченко Г. В., Самойчук К. О., Івженко А. О., Левченко Л. В. Аналіз конструкцій гомогенізаторів молочної промисловості. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : зб. наук. праць. Мелітополь : ТДАТУ, 2016. Вип. 16. Т. 1. С. 9–15.
13. Кюрчев С. В., Самойчук К. О., Ломейко О. П. Визначення параметрів струминного та пульсаційного гомогенізаторів молока при їх промисловому застосуванні. Праці ТДАТУ. 2024. Вип. 24. Т. 1. С. 53–62. DOI: 10.32782/2078-0877-2024-24-1-3.
14. Самойчук К. О., Ковальов О. О. Експериментальні дослідження струминного гомогенізатора з роздільним подаванням жирової фази. Обладнання та технології харчових виробництв : зб. наук. праць. Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського. Донецьк : ДонНУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2012. Вип. 28. С. 42–46.
15. Samoichuk K., Yalpachyk V., Kholobtseva I., Dmytrevskyi D., Chervonyi V. Design Improvement of the Rotary-Pulsation Device by Resonance Phenomena. In: Ivanov V., Pavlenko I., Edl M., Machado J., Xu J. (eds.). Advances in Design, Simulation and Manufacturing VII. DSMIE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2024. P. 74–83.
16. Самойчук К. О., Бойко В. С., Олексієнко В. О., Петриченко С. В., Тарасенко В. Г., Паляничка Н. О., Верхоланцева В. О., Ковальов О. О., Задосна Н. О. Основи розрахунку та конструювання обладнання переробних і харчових виробництв : підручник. Київ : ПрофКнига, 2020. 428 с.
17. Самойчук К. О., Ковальов О. О., Султанова В. О. Якість та енергетична ефективність процесу струминної гомогенізації молока з роздільною подачею вершків. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : зб. наук. праць. Мелітополь : ТДАТУ, 2015. Вип. 15. Т. 1. С. 240–248.
18. Wang X., Wang Y., Li F., Li L., Ge X., Zhang S., Qiu T. Scale-up of microreactor: Effects of hydrodynamic diameter on liquid-liquid flow and mass transfer. Chem. Eng. Sci. 2020. Vol. 226. P. 115838. DOI: 10.1016/j. ces.2020.115838.
19. Morales J., Watts A., McConville J. Mechanical particle-size reduction techniques. AAPS Adv. Pharm. Sci. 2016. Vol. 22. P. 165–213. DOI: 10.1007/978-3-319-42609-9_4.
20. Ялпачик В. Ф., Загорко Н. П., Паляничка Н. О., Буденко С. Ф., Самойчук К. О., Кюрчев С. В., Верхоланцева В. О., Олексієнко В. О., Циб В. Г. Технологічне обладнання для переробки продукції тваринництва : лабораторний практикум. Мелітополь : Видавничий будинок Мелітопольської міської друкарні, 2017. 274 с.
21. Acharyaa S., Mishrab V., Patelc J. Enhancing the mixing process of two miscible fluids: A review. AIP Conference Proceedings. 2021. Vol. 2341. P. 030025. https://doi.org/10.1063/5.0051818.
22. Ciron C., Gee V., Kelly A., Auty M. Comparison of the effects of high-pressure microfluidization and conventional homogenization of milk on particle size, water retention and texture of non-fat and low-fat yoghurts. Int. Dairy J. 2010. Vol. 20. P. 314–320. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.11.018.
23. Dhankhar P. Homogenization fundamentals. IOSR J. Eng. 2014. Vol. 4. P. 1–8. https://doi.org/10.9790/3021-04540108.
24. Huppertz T. Homogenization of Milk Other Types of Homogenizer (High-Speed Mixing, Ultrasonics, Microfluidizers, Membrane Emulsification). In Encyclopedia of Dairy Sciences, 2nd ed.; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2011. P. 761–764. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374407-4.00226-0.
2. Håkansson A., Fuchs L., Innings F., Revstedt J., Trägårdh C., Bergenståhl B. Velocity measurements of turbulent two-phase flow in a high-pressure homogenizer model. Chem. Eng. Commun. 2013. Vol. 200. P. 93–114. https://doi.org/10.1080/00986445.2012.691921.
3. Yong A., Islam M., Hasan N. The Effect of pH and High-Pressure Homogenization on Droplet Size. Sigma J. Eng. Nat. Sci. 2017. Vol. 35. P. 1–22. https://doi.org/10.26776/IJEMM.02.04.2017.05.
4. Wang X., Wang Y., Li F., Li L., Ge X., Zhang S., Qiu T. Scale-up of microreactor: Effects of hydrodynamic diameter on liquid–liquid flow and mass transfer. Chem. Eng. Sci. 2020, Vol. 226. P. 115838. https://doi.org/10.1016/j. ces.2020.115838.
5. Liao Y., Lucas D.A. Literature review of theoretical models for drop and bubble breakup in turbulent dispersions. Chem. Eng. Sci. 2009. Vol. 64. P. 3389–3406. DOI: 10.1016/J.CES.2009.04.026.
6. Postelmans A., Aernouts B., Jordens J., Van Gerven T., Saeys W. Milk homogenization monitoring: Fat globule size estimation from scattering spectra of milk. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2020. Vol. 60. P. 102311. DOI: 10.1016/j.ifset.2020.102311.
7. Valencia‐Flores D., Hernández‐Herrero M., Guamis B., Ferragut V. Comparing the Effects of Ultra‐High‐ Pressure Homogenization and Conventional Thermal Treatments on the Microbiological, Phys, and Chem Quality of Almond Beverages. J. Food Sci. 2013, Vol. 78. P. 199–205. https://doi.org/10.1111/17503841.12029.
8. Ковальов О. О., Самойчук К. О., Фучаджи Н. О. Методологія дослідження параметрів струминних гомогенізаторів молока. Науковий вісник ТДАТУ. 2013. Вип. 13. Т. 1. С. 15. DOI: 10.31388/2220-8674-2023-1-15.
9. Кюрчев С. В., Самойчук К. О., Ломейко О. П. Розробка технології виробництва питного молока із застосуванням струминного та пульсаційного гомогенізаторів. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. Запоріжжя : ТДАТУ, 2024. Том 14, № 2. С. 10. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2024-24-2-10.
10. Самойчук К. О., Ковальов О. О. Розробка лабораторного зразка струминного гомогенізатору з роздільною подачею вершків. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : зб. наук. праць. Мелітополь : ТДАТУ, 2011. Вип. 11. Т. 6. С. 77–83.
11. Кюрчев С. В., Самойчук К. О., Ялпачик В. Ф. Розробка експериментального зразка пульсаційного гомогенізатора молока. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : наукове фахове видання / ТДАТУ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Запоріжжя : ТДАТУ, 2023. Вип. 23, т. 1.
12. Дейниченко Г. В., Самойчук К. О., Івженко А. О., Левченко Л. В. Аналіз конструкцій гомогенізаторів молочної промисловості. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : зб. наук. праць. Мелітополь : ТДАТУ, 2016. Вип. 16. Т. 1. С. 9–15.
13. Кюрчев С. В., Самойчук К. О., Ломейко О. П. Визначення параметрів струминного та пульсаційного гомогенізаторів молока при їх промисловому застосуванні. Праці ТДАТУ. 2024. Вип. 24. Т. 1. С. 53–62. DOI: 10.32782/2078-0877-2024-24-1-3.
14. Самойчук К. О., Ковальов О. О. Експериментальні дослідження струминного гомогенізатора з роздільним подаванням жирової фази. Обладнання та технології харчових виробництв : зб. наук. праць. Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського. Донецьк : ДонНУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2012. Вип. 28. С. 42–46.
15. Samoichuk K., Yalpachyk V., Kholobtseva I., Dmytrevskyi D., Chervonyi V. Design Improvement of the Rotary-Pulsation Device by Resonance Phenomena. In: Ivanov V., Pavlenko I., Edl M., Machado J., Xu J. (eds.). Advances in Design, Simulation and Manufacturing VII. DSMIE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2024. P. 74–83.
16. Самойчук К. О., Бойко В. С., Олексієнко В. О., Петриченко С. В., Тарасенко В. Г., Паляничка Н. О., Верхоланцева В. О., Ковальов О. О., Задосна Н. О. Основи розрахунку та конструювання обладнання переробних і харчових виробництв : підручник. Київ : ПрофКнига, 2020. 428 с.
17. Самойчук К. О., Ковальов О. О., Султанова В. О. Якість та енергетична ефективність процесу струминної гомогенізації молока з роздільною подачею вершків. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : зб. наук. праць. Мелітополь : ТДАТУ, 2015. Вип. 15. Т. 1. С. 240–248.
18. Wang X., Wang Y., Li F., Li L., Ge X., Zhang S., Qiu T. Scale-up of microreactor: Effects of hydrodynamic diameter on liquid-liquid flow and mass transfer. Chem. Eng. Sci. 2020. Vol. 226. P. 115838. DOI: 10.1016/j. ces.2020.115838.
19. Morales J., Watts A., McConville J. Mechanical particle-size reduction techniques. AAPS Adv. Pharm. Sci. 2016. Vol. 22. P. 165–213. DOI: 10.1007/978-3-319-42609-9_4.
20. Ялпачик В. Ф., Загорко Н. П., Паляничка Н. О., Буденко С. Ф., Самойчук К. О., Кюрчев С. В., Верхоланцева В. О., Олексієнко В. О., Циб В. Г. Технологічне обладнання для переробки продукції тваринництва : лабораторний практикум. Мелітополь : Видавничий будинок Мелітопольської міської друкарні, 2017. 274 с.
21. Acharyaa S., Mishrab V., Patelc J. Enhancing the mixing process of two miscible fluids: A review. AIP Conference Proceedings. 2021. Vol. 2341. P. 030025. https://doi.org/10.1063/5.0051818.
22. Ciron C., Gee V., Kelly A., Auty M. Comparison of the effects of high-pressure microfluidization and conventional homogenization of milk on particle size, water retention and texture of non-fat and low-fat yoghurts. Int. Dairy J. 2010. Vol. 20. P. 314–320. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.11.018.
23. Dhankhar P. Homogenization fundamentals. IOSR J. Eng. 2014. Vol. 4. P. 1–8. https://doi.org/10.9790/3021-04540108.
24. Huppertz T. Homogenization of Milk Other Types of Homogenizer (High-Speed Mixing, Ultrasonics, Microfluidizers, Membrane Emulsification). In Encyclopedia of Dairy Sciences, 2nd ed.; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2011. P. 761–764. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374407-4.00226-0.
Опубліковано
2025-04-30
Як цитувати
Кюрчев, С. В., & Самойчук, К. О. (2025). РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА МОЛОЧНИХ ВЕРШКІВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ СТРУМИННОГО ТА ПУЛЬСАЦІЙНОГО ГОМОГЕНІЗАТОРІВ. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету, 15(1), 121-128. https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-25-1-14
Розділ
Галузеве машинобудування
