Реєстраційний номер
0826U003308, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
24-08-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Розробка апаратів електродинамічного типу для виробництва поліекстрактів
Здобувач
Молчанов Михайло Юрійович,
Керівник Бурдо Олег Григорович
Опонент Зав'ялов Володимир Леонідович
Опонент Дячок Василь Володимирович
Рецензент Осадчук Петро Ігорович
Рецензент Волгушева Наталя Вікторівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Одеський національний технологічний університет
Опис
На теперішній час рослинні екстракти широко використовуються у харчових, фармацевтичних та косметичних галузях промисловості, для виробництва цих екстрактів використовують широкий спектр традиційного обладнання що поступово застаріває і має певні недоліки. Тому актуальним завданням є аналіз традиційних екстракторів і розробка інноваційних екстракторів що дозволять інтенсифікувати процес екстрагування за рахунок принципово нового методу обробки.
В результаті проведення критичного аналізу ринку рослинних та лікарських екстрактів визначено що темп росту ринку рослинних екстрактів становитиме 3.2% середньорічно протягом 2024 – 2032 років зростаючи з 5.86 млрд. доларів до 7.3 млрд. доларів. Проаналізувавши види продукції у сегмент рослинних екстрактів визначено що найбільшу частину займають фітопрепарати та екстракти трав. Масштабне застосування продукту як ключового інгредієнта для різних типів функціональних та збагачених харчових продуктів, які захоплюють все більший попит та популярність серед цільових споживачів, стимулює зростання сегмента у вартісному вираженні.
Наступним кроком проведено аналіз традиційного обладнання для екстрагування і отримано дані що застарілі конструкції мають низку недоліків котрі поки що не вирішені до кінця. Загальними недоліками для усього традиційного обладнання є великий час обробки сировини, велика металоємність конструкцій і низька інтенсивність процесу.
Далі проведено аналіз ряду наукових досліджень ціль яких – інтенсифікація процесу екстрагування за рахунок використання комбінацій традиційних методів та інноваційних. Визначено що ціллю цих дослідів є інтенсифікація конвективної дифузії сировини тому далі досліджувався вплив на сировину інноваційними методами, а саме надвисоким тиском та вакуумом, використання вібрації, імпульсно – ударних технологій. Результатами цих досліджень є значна інтенсифікація конвективної дифузії, але подальша інтенсифікація можлива лише через вплив на дифузію в самій капілярній
структурі сировини. Для цього проведено аналіз досліджень з використання
електромагнітних технологій в процесі екстрагування проведених на інноваційному електродинамічному обладнанні на кафедрі ПОтаЕМ ОНТУ.
З ціллю визначення впливу енергетичних параметрів електромагнітних технологій на процес екстрагування проведено аналіз інноваційних МХ екстракторів створених на кафедрі ПОЕМ ОНТУ, визначено їх переваги та недоліки, визначено протиріччя в процесі екстрагування і створено гіпотезу що дасть змогу поліпшити процес екстрагування в новій конструкції циркуляційного МХ екстрактора. Відповідно створено і приведено схеми що описують гіпотезу і принцип дії інноваційного екстрактора.
На другому етапі була сформульована науково – технічна гіпотеза, яка чітко описує механізм інтенсифікації процесу екстрагування в умовах дії мікрохвильового поля. Проведено аналітичне моделювання принципово нового процесу – механодифузії і конструкції інноваційного циркуляційного мікрохвильового екстрактора. Створено параметричну, процесово – апаратурну, фізичну та балансову моделі інноваційного екстрактора, на основі цих моделей методом теорії подібності було отримано неявну модель узагальнених змінних.
Третій етап полягав в безпосередньому проведенні експериментальних досліджень і побудові кінетичних залежностей процесів екстрагування в умовах дії мікрохвильового поля та впливу режимних параметрів на вилучення рідини зі збільшеної моделі капіляра сировини. Отримані результати дають можливість стверджувати що вплив мікрохвильового поля на процес екстрагування та механодифузії призводить до суттєвої інтенсифікації процесу виділення екстрактивних речовин з сировини. В результаті обробки бази експериментальних даних процесу механодифузії було отримано модель з узагальненими даними до дозволяє математично розраховувати час утворення піків викидів рідини з капілярів сировини з точністю ±7%. В результаті обробки даних отриманих після проведення експериментальних досліджень з екстрагування в умовах мікрохвильового поля отримано кінетику зміни коефіцієнту масовіддачі. На основі цих моделей було розроблено загальний алгоритм розрахунку циркуляційного мікрохвильового екстрактора.
Дата реєстрації
2026-07-09
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-09 / 2026-08-25
