Реєстраційний номер
0826U003985, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
12-08-2026
Статус
Запланована
Чому дисертація має статус "Запланована"?
Назва роботи
Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів віброгідравлічного змішувача інгредієнтів для виробництва пектиновмісних паст
Здобувач
Муштрук Наталія Михайлівна,
Керівник Василів Володимир Павлович
Опонент Стадник Ігор Ярославович
Опонент Мисюра Тарас Григорович
Рецензент Берник Ірина Миколаївна
Рецензент Гудзенко Максим Миколайович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет біоресурсів і природокористування України
Опис
Сучасний розвиток харчових технологій характеризується тенденцією до зростання попиту на функціональні продукти з підвищеним вмістом біологічно активних речовин та зниженим вмістом цукру, зокрема пектиновмісні пасти на основі рослинної сировини. Такі продукти є складними високов’язкими гетерогенними системами, стабільність і споживчі властивості яких значною мірою визначаються якістю процесу змішування інгредієнтів.
Наявні технології виробництва пектиновмісних паст та традиційні типи змішувального обладнання не забезпечують достатньої однорідності структури, стабільності фізико-хімічних показників і збереження біологічно активних компонентів за високого вмісту пектинових речовин. Особливої складності набуває оброблення структурованих і високов’язких середовищ, для яких характерні інтенсивне структуроутворення та схильність до розшарування.
Удосконалення процесу змішування та параметрів обладнання для виробництва пектиновмісних паст потребує впровадження інноваційних технічних рішень, здатних поєднувати високу інтенсивність масообміну з рівномірним розподілом компонентів у робочому об’ємі апарата за помірних енергетичних витрат. Перспективним напрямом у цьому контексті є застосування віброгідравлічного змішування, яке поєднує вібраційний та гідравлічний впливи на технологічне середовище.
Незважаючи на потенційні переваги віброгідравлічного підходу, сьогодні недостатньо дослідженими залишаються закономірності його впливу на реологічні, структурно-механічні та фізико-хімічні властивості пектиновмісних паст. Відсутність науково обґрунтованих математичних моделей, що враховують специфіку в’язких пектиновмісних систем та параметри вібраційного впливу, ускладнює оптимізацію конструктивно-технологічних параметрів змішувального обладнання.
У зв’язку з цим дослідження, спрямовані на теоретичне та експериментальне обґрунтування процесу віброгідравлічного змішування пектиновмісних паст і розроблення науково обґрунтованих рекомендацій щодо вдосконалення змішувального обладнання, є актуальними та мають важливе наукове і практичне значення для харчової промисловості.
З урахуванням вимог ресурсозбереження та раціонального використання сировинної бази розглянуто можливості залучення альтернативної рослинної сировини, зокрема гарбузів, у технологіях виробництва пектиновмісних паст. Систематизовано сучасні методи інтенсифікації процесів отримання пектиновмісних паст (механічні, теплові, гідродинамічні та комбіновані), оцінено їх вплив на ефективність екстракції пектинових речовин, структурно-механічні властивості паст і енергоефективність процесу, що дозволило обґрунтувати доцільність подальших досліджень, спрямованих на розроблення енергоефективних і ресурсозберігаючих технологічних рішень.
Графоаналітична обробка отриманих залежностей у математичному середовищі Excel дала змогу визначити раціональні інтервали параметрів робочих режимів спроєктованого приводного механізму вібролопатевого перемішування рідкого технологічного середовища. Встановлено, що виконавчі органи механізму з ексцентриситетом е=2–5 мм забезпечують ефективну роботу в діапазоні кутових швидкостей 65–80 рад/с, за якого досягається стабілізація амплітуди коливань на рівні 1,0–2,0 мм та реалізується інтенсивне вібромеханічне перемішування.
Аналіз енергетичних характеристик показав недоцільність використання приводного лопатевого валу з ексцентриситетом понад 2 мм. Зокрема за е=5 мм у частотному діапазоні 60–75 рад/с спостерігається суттєве зростання споживаної потужності до 3–14 кВт та питомих енерговитрат до 500–1700 Вт/кг, що у 6–9 разів перевищує відповідні показники для ексцентриситету е=2 мм за рахунок збільшення коливної маси системи.
Результати моделювання створюють теоретичне підґрунтя для обґрунтування раціональних режимів віброгідравлічного змішування та подальшої оптимізації технологічного процесу виробництва пектинових паст.
Визначено закономірності зміни в’язкості та міцності структури залежно від температури та концентрації цукру. Показано, що оптимальний вміст цукру забезпечує формування стабільної системи з високими показниками пружності та структурної міцності, а встановлені кореляційні зв’язки між вмістом пектинових речовин і функціонально-технологічними властивостями сировини дають змогу прогнозувати якість продукту на стадії підбору сировини.
Досліджено мікробіологічні показники пектинових паст і визначено їх вплив на термін зберігання продукції.
Дата реєстрації
2026-07-27
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-27 / 2026-07-27
