RU
Определение параметров акустической обработки пищевых сред для создания режима коллапсирующей кавитации
Номер: 4 (388), 2022Страницы: 91-95
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): В.В. Кондратенко, Т.Ю. Кондратенко, Т.В. Федосенко, Е.А. Медведева, Т.В. Нариниянц, Л.К. Пацюк
Аннотация:
При обработке ультразвуковым излучением жидкообразных пищевых сред максимальной интенсивности процесса соответствует режим коллапсирующей кавитации, при котором в дисперсионной среде образуются множественные локальные области разрыва сплошности – кавитационные каверны, схлопывающиеся с образованием интенсивных местных джетов, ударной волны и точечного скачка температуры. В координатах R0–отношение РА к Р0 данному режиму соответствует область, ограниченная порогом Блейка и верхним порогом Неппайраса. Цель настоящей работы – разработка методологического подхода к дискретному определению оптимальных технологических параметров для возникновения режима коллапсирующей кавитации в среде с известными значениями плотности, динамической вязкости и коэффициента поверхностного натяжения при температуре ультразвуковой обработки. Влияние температуры на указанные физические характеристики пищевых сред исследовали на примере образцов монокомпонентных пюре из яблок, груш, алычи, кабачков, тыквы крупноплодной и корнеплодов моркови столовой, изготовленных в соответствии с типовой технологической схемой для натуральных пюреобразных продуктов, а также яблочного сока (осветленного и с мякотью). Показано, что выбор параметров определяется численными методами. Установлено, что для образцов фруктовых и овощных пюре, а также яблочного сока (осветленного и с мякотью) частота излучения в большей степени зависит от гидравлического давления в системе, в меньшей – от температуры среды.
Ключевые слова: фруктовое пюре, овощное пюре, кавитационная обработка, коллапсирующая кавитация, параметры акустической обработки
EN
Determination the parameters of food media acoustic processing for collapsing cavitation appearing
Number: 4 (388), 2022Pages: 91-95
Section: Food engineering, processes, equipment & automation of food production
Authors(s): Vladimir V. Kondratenko, Tatyana Yu. Kondratenko, Tatyana V. Fedosenko, Evgeniya A. Medvedeva, Tatyana V. Nariniyants, Lyubov K. Patzyuk
Annotation:
When treating liquid-like food medium by ultrasonic radiation, the maximum intensity of the process corresponds to the collapsing cavitation mode, in which multiple local areas of continuity gap – cavitation caverns, collapsing with the formation of intense local jets, shock waves and point temperature jumps are formed in the dispersed medium. In coordinates R0–PA to P0 ratio such regime corresponds to the area bounded by Blake’ and upper Neppiras’ thresholds. The purpose of this work is to develop a methodological approach to the discrete determination of optimal technological parameters for the occurrence of a collapsing cavitation regime in a medium with known values of density, dynamic viscosity and surface tension coefficient at the temperature of ultrasonic treatment. The effect of temperature on these physical characteristics of food media was studied by the example of samples of monocomponent purees from apples, pears, cherry plums, zucchini, large-fruited pumpkin and carrot root vegetables made in accordance with the standard technological scheme for natural puree-like products, as well as apple juice (clarified and with pulp). It is shown that the choice of parameters is determined by numerical methods. It was found that for samples of fruit and vegetable purees, as well as apple juice (clarified and with pulp) the frequency of radiation depends more on the hydraulic pressure in the system, and less – on the temperature of the medium.
Keywords: fruit puree, vegetable puree, cavitation processing, collapsing cavitation, acoustic processing parameters
DOI: 10.26297/0579-3009.2022.4.16