Разработка процесса криогенной подготовки пряностей к измельчению тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат наук Косова, Наталья Викторовна

• Косова, Наталья Викторовна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Косова, Наталья Викторовна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1.Состояние и развитие основных способов измельчения твердых

6

материалов.

1.1.1.Процесс измельчения твердых материалов

1.1.2.Машины для измельчения частиц. Ю

1.2.Состояние науки и техники криогенной обработки растительных

21

материалов.

1.2.1. Теория и моделирование процесса криогенной обработки

1.2.2. Теплофизические свойства пищевых материалов 3 \

1.2.3.Способы криогенной обработки

1.3. Выводы по обзору. Формулировка цели и задач исследования. 40 Глава 2. Исследование свойств плодов перца черного горького как объекта измельчения.

2.1. Теоретические основы определения прочностных свойств

2.2. Методика исследования прочностных свойств

2.3 Результаты определения характеристик разрушения плодов перца черного горького.

2.4 Сравнение результатов определения характеристик разрушения плодов перца черного без и с криообработкой.

2.5 Моделирование температурных эффектов при измельчении частиц пряностей

Глава 3. Разработка процесса криогенной обработки растительных материалов.

3.1.Моделирование процесса движения фронта замораживания растительных материалов при криогенной обработке.

3.2. Теплообмен при криогенной обработке пряностей 92 Глава 4. Обоснование технического предложения по установке измельчения пряностей с предварительной криогенной обработкой

50

65

73

81

81

4.1 .Моделирование теплообмена в аппарате криогенной обработки

4.2. Анализ конструкции аппарата криогенного измельчения пряностей юб

Выводы Ц2

Литература

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка процесса криогенной подготовки пряностей к измельчению»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальной задачей на современном этапе развития страны, характеризуемом наличием в стране значительной части населения с отклонениями в здоровье и снижением продолжительности жизни, является обеспечение здоровья населения за счет питания пищевыми продуктами высокого качества Решение этой задачи возможно путем разработки новой техники и технологии производства высококачественных пищевых продуктов.

Применение пряностей в пищевых продуктах - давняя традиция и обязательное условие обеспечения их высокого качества. Основной целью измельчения пряностей является достижение уменьшения размеров частиц при хорошем качестве продукта в плане сохранения вкусовых качеств и цвета. Пряности находят применение как непосредственно в измельченном виде, так и виде экстрактов, для получения которых операция измельчения является обязательной.

Пряности содержат различные масла, в том числе ценные летучие компоненты, что приводит к трудностям при их измельчении. Рост температуры в процессе измельчения ведет к потерям летучих ароматических компонентов, которые являются не только ценными, но и опасными для человека, например такой компонент как капсаицин в составе перца красного. Вырабатываемое в процессе измельчения тепло, обычно является вредным для продукта и приводит к некоторому ухудшению вкуса и качества. Масла в составе пряностей препятствуют разрушению частиц, и такие частицы при измельчении закупоривают сита, применяемые для отделения фракций требуемого размера.

Потери летучих масел могут быть заметно снижены методом низкотемпературного (криогенного) измельчения пряностей предварительно обработанных жидким азотом. При этом возможно получение твердо-хрупкого состояния материала благоприятного для энергосбережения при измельчении, а также поддержание требуемого низкотемпературного уровня

за счёт поглощения вырабатываемого в процессе измельчения тепла. Испарение жидкого азота до газообразного состояния фактически создаёт инертную и сухую атмосферу для дополнительной защиты качества продукта. Предварительное охлаждение пряностей и постоянно поддерживаемая в измельчителе низкая температура снижает уровень потерь летучих масел и влаги, тем самым, сохраняя большую часть ароматических веществ, приходящихся на единицу массы продукта.

В данной работе предпринят комплексный анализ системы процессов криогенной обработки пряностей и последующего их измельчения. На этой основе разрабатывается процесс и конструируется устройство для низкотемпературного (криогенного) измельчения. Основными элементами такого устройства являются предварительный охладитель и измельчитель. В связи с этим рассматриваются вопросы, имеющие научную актуальность. Развивается одно из научного направления криотехнологии. Поставлены и решены задачи теплопереноса в твердой фазе частиц пряностей при обработке их жидким азотом. Изучены теплофизические и механические свойства перца черного в широком температурном диапазоне. Разработана математическая модель и обоснована конструкция установки для криогенного измельчения. Дана оценка качества полученного продукта и эффективности предложенного процесса и установки.

Таким образом, цель данной работы - обосновать систему процессов криогенного измельчения пряностей и на этой основе предложить конструкцию установки и режимы работы при криогенном измельчении пряностей.

Диссертационная работа выполнена в Майкопском государственном технологическом университете в рамках инициативной научно-исследовательской темы Майкопского государственного технологического университета «Совершенствование технологических приемов производства продуктов переработки сельскохозяйственного сырья» (№ гос. регистрации 01201062580).

Глава 1. Литературный обзор.

1.1.Состояние и развитие основных способов измельчения твердых материалов.

1.1. ¡.Процесс измельчения твердых материалов.

Процесс измельчения твердых тел до частиц малых размеров в

пищевой технологии осуществляется с целью повышения скорости процессов их обработки за счет увеличения удельной площади поверхности частиц или обеспечения доступа к содержащимся внутри частиц ценным веществам [19-21; 31]. В большинстве случаев практическое использование твердых материалов без их предварительного измельчения вообще невозможно в пищевой технологии. Поскольку почти все применяемые пищевой промышленностью виды сырья в обычных условиях находятся в твердом состоянии, измельчение является одной из основных операций их переработки. Известны различные способы получения твердых тел в дисперсном состоянии, из них наиболее простым, экономичным и, вследствие этого, наиболее распространенным, является механическое измельчение [19-21; 31].

В настоящее время известны оценки, что на измельчение во всех отраслях промышленности миллиарда тонн твердых материалов в год затрачивается около 10% всей вырабатываемой электроэнергии [34]. Несколько миллионов тонн высококачественной стали расходуется ежегодно на изготовление мелющих тел. Измельчение применяют в таких многотоннажных отраслях промышленности, как пищевая, а также горнорудная, цементная, стекольная и в производстве металлокерамики, ферритовых изделий, твердых топлив [2; 6; 22; 29; 30].

В зависимости от природы материала и характера его использования к измельчению предъявляют разнообразные, но, чаще всего, вполне конкретные требования - по дисперсности, чистоте, сохранности и др. В большинстве случаев ставится задача получения возможно более тонких порошков при условии, однако, ограничения затрат энергии и времени. Все

это привело к необходимости исследования закономерностей процесса измельчения и свойств порошков. Цель научных работ в области измельчения твердых тел состоит в определении условий и разработке способов их наиболее рационального диспергирования и применения.

Первые попытки научно обоснованного анализа процесса измельчения принадлежат Риттингеру (1867 г.) [111] и Кику (1885 г.) [82]. С того времени появилось множество публикаций, посвященных этой теме. Интерес к измельчению особенно возрос в последние десятилетия в связи с резким расширением производства и потребления порошков и новыми техническими возможностями увеличения их дисперсности [1]. Однако в настоящее время недостаточно работ, которые рассматривали бы этот процесс с позиций физики и физической химии [34], с учетом изменения механических свойств твердых тел под влиянием взаимодействия с жидкостями и газами, в том числе криогенными [62; 118; 119].

В процессе диспергирования можно усмотреть два основных этапа [61]. Первый — разрушение частиц внешней силой, прилагаемой обычно к их совокупности. Второй — агрегация частиц, как самопроизвольная, так и вызванная внешними сжимающими усилиями. Изучение диспергирования связано, следовательно, с проблемой прочности твердого тела и проблемой агрегативной устойчивости, рассматриваемой физикохимией дисперсных систем и поверхностных явлений [34]. Оба процесса — разрушение и агрегация — существенным образом зависят от природы внешней среды и условий ее взаимодействия с частицами, в частности от температуры. Для дисперсных систем вследствие относительно очень развитой поверхности раздела фаз влияние среды особенно велико, а происходящий при измельчении подъем температуры не только изменяет свойства образованных поверхностей, но и сопровождается испарением и соответственно потерями летучих, которые зачастую при переработке такого сырья как пряноароматическое и эфирномасличное являются ценными целевыми компонентами [120].

Таким образом, важным является рассмотрение различных сторон влияния криогенных веществ [62; 118; 119] на интенсивность разрушения и взаимодействие дисперсных частиц, механизм их хрупкого разрушения с учетом изменения размеров частиц и общие закономерности процесса диспергирования.

Необходимой предпосылкой проведения исследований процесса измельчения с получением важных практических рекомендаций является опора на достоверные представления о механизме процесса, физических и физико-химических явлениях при измельчении твердофазных материалов [33]. Особенно это важно для такого процесса измельчения материала, который подвергается криогенной обработке.

Способы механического измельчения, т.е. способы разрушения твердых тел на все более мелкие частицы путем создания в них разрушающих напряжений, как и машины, предназначенные для этой цели, являются предметом изучения машиноведения [19]. Физики измельчения они касаются в той мере, в какой действие среды изменяет прочность твердых тел и характер взаимодействия между дисперсными частицами. Поскольку условия, в которых производится измельчение, для каждого способа различны, то в зависимости от этих условий различен и характер взаимодействия твердых тел со средой, и, вследствие этого, — и эффекты, вызываемые влиянием среды.

По той же причине эффективность применения многих веществ, вероятно и криогенных, для интенсификации процесса измельчения определяется свойствами объекта измельчения, принципом действия и особенностями конструкции измельчителя. В связи с этим представляется уместным краткое описание и систематизация основных приемов тонкого измельчения, применяемых в промышленности и лабораторной практике.

Применение в пищевых продуктах пряностей в измельченном виде широко распространено как в промышленном масштабе (например, в мясной и рыбной промышленности), так и в общественном питании и

непосредственно в домашних условиях. Основной целью измельчения пряностей является достижение уменьшения размеров частиц при хорошем качестве продукта в плане сохранения вкусовых качеств и цвета. Дисперсность измельченных пряностей зависит от продукта, в котором их предполагается использовать.

Характерной пряностью является перец черный (Piper nigr L.), который применяется в ряде отраслей пищевой промышленности, даже в кондитерском производстве. Он включается в состав «сухих духов». Его используют в творожной массе, твердых и плавленых сырах, в пряных смесях в кулинарии, в мясных продуктах, в соусах, маринадах, в выпечках, в напитках. В частности, дисперсность перца черного в случае его применение для производства колбас, сосисок составляет 80-100 мкм, для котлет, пельменей - 100-140 мкм, а для копченостей, мясных деликатесов — более 140 мкм. Измельчение пряностей необходимо и для получения экстрактов, которые также могут использоваться при ароматизации различных пищевых продуктов.

Пряности содержат различные масла, в том числе ценные летучие компоненты, которые могут теряться при измельчении. Этому способствует выделение тепла, и потоки газовой среды за счет интенсивных движений рабочих органов. В разных пряностях такие потери достигают 37% при измельчении мускатного ореха, 32% - в семенах тмина, 14% - в сушёной шелухе мускатного ореха, 17% - в корице и 17% - в орегане [118]. При рассмотрении вопросов потерь летучих ароматических компонентов следует учитывать не только то, что они являются ценными веществами, но и опасными для человека (например, такой компонент как капсаицин в составе перца красного), что становится объектом техники безопасности. Вырабатываемое в процессе измельчения тепло (в процессе измельчения температура продукта повышается примерно от 42 °С до 95 °С, при этом температура колеблется в зависимости от содержания масла и влаги в пряностях) и повышенная температура является вредной и приводит к

некоторому ухудшению вкуса и качества продукта. Масла в составе пряностей препятствуют разрушению частиц, и такие частицы закупоривают сита, применяемые для отбора требуемой фракции при измельчении.

Потери летучего масла могут быть заметно снижены методом низкотемпературного (криогенного) измельчения [118]. В качестве хладоносителя рекомендован жидкий азот, который кипит при температуре -195,6 °С. Хотя образующиеся пары азота имеют выше температуру, однако криобработка обеспечивает температуру, необходимую для предварительного охлаждения пряностей, достижения перехода масел в твердое, а в целом пряность в хрупкое состояние и поддержания требуемого низкотемпературного уровня, за счёт поглощения вырабатываемого в процессе измельчения тепла. Помимо поддержания низкотемпературного уровня, испарение жидкого азота до газообразного состояния фактически создаёт инертную и сухую атмосферу для дополнительной защиты качества продукта. Предварительное охлаждение пряностей и постоянно поддерживаемая в измельчителе низкая температура снижает уровень потерь летучих масел и влаги, тем самым, сохраняя большую часть ароматических веществ, приходящихся на единицу массы продукта.

Вместе с тем, использование жидкого азота требует повышенных затрат и при разработки этой техники и технологии необходима оптимизация процесса [127]. В этой связи целесообразно разработать процесс и сконструировать энергетически и технологически обоснованное устройство для низкотемпературной (криогенной) подготовки материала к измельчению с охлаждением пряностей перед их подачей в измельчитель и также с поддержанием низкой температуры в зоне измельчения.

1.1.2.Машины для измельчения частиц

При конструировании мельниц учитываются дисперсность, которую необходимо получить, размеры исходного материала, его механические свойства (твердость, пластичность, прочность). Также необходимо учесть температурные характеристики, реакционную способность и ее изменение

при измельчении, а также возможную степень загрязнения материала продуктами износа мельницы и мелющих тел, допустимую степень его окисления при взаимодействии с воздухом, взрывоопасность и ряд других показателей. Непременным условием промышленного процесса измельчения должна быть его экономичность, разумная длительность, простота устройства машины и надежность ее работы.

Все многообразие требований, предъявляемых практикой к порошкам и суспензиям и к способам их получения, привело к созданию самых разнообразных типов машин для измельчения [19-21].

По мере развития техники в связи с появлением новых конструкционных материалов и изменением требований к измельченным частицам и расширением их ассортимента машины для измельчения становятся более совершенными; число их типов, отличающихся размерами, производительностью и другими параметрами, все многочисленнее. Это вызвало необходимость некоторой их систематизации, связанной как с нуждами конструирования, так и предназначенной для облегчения их выбора для каждого конкретного случая промышленного использования или лабораторных нужд. Различные варианты систематизации измельчителей приведены в ряде монографий [1-4; 6; 9; 22; 29; 30]. Несмотря на значительные расхождения в деталях, можно наметить общие принципы систематизации и выявить несколько вполне определенных классов измельчителей и линий их развития.

Обычно разрушение материала производится путем механического воздействия на него мелющих тел или кусков того же материала. К машинам этого класса относятся вращающиеся, вибрационные и струйные мельницы, молотковые, валковые и другие дробилки. В машинах другого класса разрушение производится посредством воздействия на материал окружающей среды — жидкости или газа. К этому классу относятся электрогидравлические дробилки и кавитационные мельницы. Разрушение в них осуществляется всесторонним сжатием материала и последующим

резким сбросом давления, создаваемого генерацией в жидкости упругих волн и кавитацией. В некоторых случаях разрушение пористых влагосодержащих материалов облегчается их быстрым нагревом, в результате чего в твердом теле за счет давления пара создаются разрушающие напряжения. В других случаях наоборот надо обеспечить охлаждение измельчаемых частиц добиться при этом получения хрупкого разрушения, снижения энергетических затрат на разрушение частиц и сохранить летучие вещества в измельчаемом материале.

Подавляющую часть материалов измельчают в машинах, в которых реализуется обычное механическое разрушение [30]. Их сравнительно простое конструктивное оформление сочетается с надежностью и экономичностью.

Мельницы различаются также назначением; одни из них приспособлены для грубого измельчения, которое принято называть дроблением, другие — для тонкого измельчения — диспергированием. Резкой разницы между дроблением и диспергированием не существует. Имеется большая группа машин, на которых можно получать материал средней тонкости. Диапазон дисперсности, достижимый в каждой машине, обычно бывает, велик, однако каждой из них в силу особенностей устройства свойственна некоторая дисперсность материала, при которой помол наиболее эффективен и экономичен.

Элементарные акты разрушения осуществляются созданием в частицах предельных напряжений путем сдавливания, удара, сдвига или среза [8]. Кинетическая энергия сообщается либо непосредственно мелющим телам, как в молотковых, щековых и других дробилках, в ударно-центробежных и дезинтеграторных мельницах, либо корпусу мельницы, от которого она передается свободным шарам, стержням или кускам материала посредством трения, центробежного эффекта и с использованием сил тяжести (вращающиеся шаровые и стержневые мельницы самоизмельчения, а также отражательные дробилки) или инерционных сил (вибрационные и

планетарные мельницы). В струйных мельницах [1] элементарные акты разрушения осуществляются при ударе частиц, разогнанных струями газа, друг о друга либо об отбойную плиту из твердого материала.

Как в промышленности, так и в лабораторной практике чаще всего применяются следующие типа мельниц: валковые, вращающиеся шаровые, вибрационные, ударные и струйные. Эффективность их работы, экономичность и область дисперсности, в которой они дают лучшие показатели, зависят от таких факторов, как материалы стенок и мелющих тел, размеры и количество шаров. В случае струйного измельчения [1] влияют скорость и запыленность газа. В случае вибрационного измельчения [22] влияют частота и амплитуда колебаний и т. д. Многое определяют сопряженные с мельницей агрегаты загрузки и удаления измельченного материала.

На основании известных в настоящее время данных можно с уверенностью утверждать, что не имеется такого одного типа мельницы, который мог бы всегда и во всех случаях эффективно заменить все другие, даже в сравнительно узкой области дисперсности (более того, можно, по-видимому, показать принципиальную невозможность создания такой универсальной машины).

Выбор мельниц для промышленных и исследовательских целей должен осуществляться с учетом конкретных свойств измельчаемого материала и условий его применения.

В самых общих чертах из названных типов мельниц при помоле абразивных материалов вращающаяся шаровая наиболее экономична, она позволяет получать продукт такой же тонкости, что и струйная.

Для очень тонкого измельчения предназначены вибрационные мельницы, но измельченный материал в них загрязняется продуктами износа мелющих тел.

В струйной мельнице износ минимален, но велики потери материала, уносимого отработанным газом.

Мельницы ударного действия, называемые дезинтеграторами, пригодны для измельчения только очень мягких материалов, абразивность которых достаточно мала.

Ниже дано более подробное описание конструкций и принципов действия измельчителей этих видов.

Вращающиеся мельницы с мелющими телами являются одним из наиболее распространенных типов измельчителей. Они успешно применяются в горнообогатительной, строительной и химической промышленности [2; 6; 29; 30]. Многие особенности этих мельниц свойственны также вибрационным и планетарным шаровым мельницам.

Вращающиеся шаровые и стержневые мельницы состоят из пустотелого барабана, имеющего торцевые крышки, с полыми цапфами, которые установлены в подшипниках. Помольная камера заполнена мелющими телами (шары, стержни, кремневая галька) и измельчаемым материалом. При вращении помольной камеры мелющие тела увлекаются стенками посредством сил трения и центробежного эффекта, поднимаются на некоторую высоту и падают вниз, измельчая частицы в зоне соприкосновения шаров (или других мелющих тел). Перемещение измельчаемого материала по мельнице осуществляется за счет естественного напора при непрерывной его подаче. При мокром помоле материал увлекается жидкостью. В случае сухого помола через мельницу может продуваться поток воздуха, выносящий более легкие измельченные частицы. Подача горячего воздуха позволяет совместить помол с сушкой.

В расчетах обычно рассматривается шар, увлекаемый силами трения во вращение барабаном мельницы. При движении шара по круговой траектории в некоторой ее точке проекция силы тяжести шара на радиус его вращения вокруг оси мельницы становится равной центробежной силе. Поскольку тангенциальная сила погашается реакцией опоры и сопротивлением последующего ряда шаров того же слоя, шар получает возможность

двигаться по круговой траектории под действием собственного веса как тело, брошенное под некоторым углом к горизонту.

На параболическом участке траектории при свободном падении шар обгоняет корпус мельницы. Вследствие этого число ударов шара за единицу времени о нижнюю часть барабана превышает число его оборотов. Работа, затрачиваемая на подъем шара, равная его кинетической энергии в точке падения, и определяет основные технические характеристики барабанной мельницы. Очевидно, что при надлежащем выборе скорости вращения, обеспечивающей необходимый подъем шаров, их кинетическая энергия растет с увеличением диаметра барабана. Однако расчет энергии шара в момент падения осложняется совокупным движением других шаров и измельчаемого материала и может быть выполнен только при допущении ряда упрощающих приближений.

Невозможность повышения энергонапряженности вращающейся мельницы иным путем, кроме как увеличением диаметра, особенно сказывается при сверхтонком измельчении. Максимально достижимая в любой вращающейся мельнице дисперсность пропорциональна ее энергонапряженности. Поэтому вращающаяся шаровая мельница не может быть эффективно применена для тонкого измельчения. Длительность измельчения во вращающихся мельницах лабораторного типа для достижения достаточной дисперсности материала устанавливается иногда в десятки, и даже сотни часов.

Малая энергонапряженность вращающихся мельниц побудила к созданию машин, в которых мелющие тела движутся с ускорениями, значительно превышающими ускорение силы тяжести. Из машин такого рода наибольшее признание и распространение получили вибрационные мельницы [22].

Принцип действия вибрационных мельниц основан на приведении массы шаров и измельчаемого материала в круговое колебательное движение посредством вибратора, сопряженного с электромотором. Частицы материала

разрушаются, попадая в пространство между шарами. Активные для разрушения зоны вокруг каждого шара могут быть рассчитаны аналогично тому, как это было сделано для шаровой вращающейся мельницы.

Экспериментальные данные показывают, что эффективность измельчения в вибрационной мельнице определяется, кроме свойств материала, частотой и амплитудой колебаний, твердостью и размерами шаров, степенью заполнения ими объема мельницы, формой и объемом помольной камеры, степенью заполнения ее измельчаемым материалом, условиями его поступления и скоростью удаления измельченного продукта. Установлено, что эффективность измельчения пропорциональна частоте и квадрату или кубу амплитуды колебаний. Она оптимальна, когда шары заполняют около трех четвертей объема помольной камеры. Скорость измельчения растет с повышением плотности и твердости материала, из которого изготовлены шары, а наиболее выгодные их размеры определяются размерами частиц исходного и измельченного продукта и его дисперсностью. С уменьшением размеров частиц исходного продукта и увеличением требований к его дисперсности необходимо уменьшать размеры шаров. В связи с этим обычно применяют шары двух или трех диаметров, взятых в соотношении один к пяти как по размерам, так и по количеству. Степень заполнения оптимальна, когда объем измельчаемого материала, составляет около 0,1+0,2 долей объема камеры.

В среднем энергонапряженность вибрационных мельниц составляет

3 3

около (0,8+1,2)* 10" кВт/см объема помольной камеры, хотя в лабораторных мельницах достигаются значительно большие величины. Такая высокая энергонапряженность приводит к интенсивному выделению тепла в помольной камере, что вынуждает принимать специальные меры по его отводу путем принудительного охлаждения.

В настоящее время созданы различные по производительности и назначению вибрационные мельницы. Крупные промышленные машины, с объемом помольных камер 1000, 600 и 230 л, применяются для тонкого

измельчения цемента, кварцевого песка, известняка и других материалов и могут работать как в непрерывной схеме, так и периодически. Имеются также образцы вибромельниц малого объема, используемые в лабораторных условиях. Из них наиболее удобны мельница с объемом помольной камеры 10 л (марки М-10 конструкции ВНИИНСМ [22]) и эксцентриковая мельница с четырьмя барабанами, каждый объемом 100 см3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Косова, Наталья Викторовна, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Акунов В.И. Струйные мельницы, «Машиностроение», 1967.

2. Андреев С.Е., Зверевич В.В., Перов В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых, «Недра», 1966.

3. Герман X. Шнековые машины в технологии. ФРГ, 1972. Пер. с нем. под ред. JIM. Фридмана. Л., «Химия», 1975.

4. Гийо Р. Проблема измельчения материалов и ее развитие, Стройиздат, 1964.

5. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. - М.: Пищевая промышленность, 1980.-288 с.

6. Дешко Ю.И., Креймер М.Б., Крыхтин Г.С. Измельчение материалов в цементной промышленности, Стройиздат, 1966.

7. Илюхин В.В. Физико-химические основы криоразделения пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1990. - 207 с.

8. Ионов В.Н., Селиванов В.В. Динамика разрушения деформируемого тела. - М.: Машиностроение, 1987. - 272 с.

9. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов. - М.: Наука, 1985. - 440 с

10. Косова Н.В. Исследование разрушения плодов пряно-ароматического растительного сырья сжатием / Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой, B.C. Косачев// Новые технологии. Майкопский государственный технологический университет. 2013 № 3.-С.31-35

11. Косова Н.В. Основные параметры теплообмена при обработке пряностей замораживанием / Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой, // Материалы XV международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств». АлтГТУ, Барнаул, 2014.- с. 38-41

12. Косова H.B. Температурные зависимости процесса измельчения пряностей. / Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой, B.C. Косачев// Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ», 2014 №1, www.ntk.kubstu.ru

13. Косова Н.В. Влияние криогенной обработки на прочностные свойства плодов перца черного горького / Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой, // Изв. Вузов. Пищевая технология. Кубанский государственный технологический университет. 2014 №1 -с.85- 88.

14. Косова Н.В. Эффективная технология переработки пряного растительного сырья криогенным измельчением./ Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой// Материалы международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки». НЦ «Аэтерна», РИЦ БашГУ, Уфа, 2014. -с. 174-176

15. Косова Н.В. Теоретические основы определения прочностных свойств растительного сырья и методика их экспериментального исследования / Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой// Новые технологии. Майкопский государственный технологический университет. 2013 № 3.-с.26-31

16. Косова Н.В. Перспективный способ эффективной технологии переработки пряного растительного сырья криогенным измельчением/ Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой// Новые технологии. Майкопский государственный технологический университет. 2013 № 3.-С.23-25

17. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пыл ей и измельченных материалов, «Химия», 1971.

18. Лыков A.B. Теория теплопроводности. - М.: Высшая школа, 1967.-

599с.

19. Машиностроение. Энциклопедия/ Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. - М.: Машиностроение. Машины и оборудование пищевой и перерабатывающей промышленности. Т. IV-17/ С.А. Мачихин, В.Б. Акопян, С.Т Антипов и др.; Под ред. С.А. Мачихин. 2003. - 736 с.

20. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн.1: Учеб. Для вузов/ Под ред. Панфилова В.А.- М.: Высш. шк., 2001.-703 с.

21. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн.2: Учеб. Для вузов/ Под ред. Панфилова В.А.- М.: Высш. шк., 2001.-680 с.

22. Моргулис M. J1. Вибрационное измельчение материалов, Стройиздат, 1957.

23. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: учебник: В 2-х кн./В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов и др.; Под ред. В.Г. Айнштейна. М.: Логос; Высшая школа, 2002. Кн. 1. 912 с.

24. Постольски Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов/ Под ред. Ю.Ф. Заяса. -М.: Пищевая промышленность, 1978.- 607 с.

25. Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов. Теплофизические основы: Учебн. пособие/ A.B. Бараненко, В.Е. Куцакова, Е.И. Борзенко, C.B. Фролов. - СПб.: ГИОРД, 2008.-272 с.

26. Притыкин И.А., Эрлихман В.Н., Фатыхов Ю.А. Определение энергии дробления льда //Известия вузов. Пищевая технология. - 1999. - №23. - с.75-76.

27. Разрушение плодов перца сжатием/ Н.В. Косова, З.А. Меретуков, Е.П. Кошевой// Материалы международной заочной научно-практической конференции «Наука, образование, общество: тенденции и перспективы». Москва, 2014. - с. 147 -150, www.co2b.ru

28. Рогов И.А., Бабакин Б.С., Фатыхов Ю.А. Криосепарация сырья биологического происхождения. - Рязань, Наше время, 2005.-288 с.

29. Ромадин В.П. Пылеприготовление, Госэнергоиздат, 1953.

30. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. - М.: Химия, 1977.-382 с.

31. Технологическое оборудование пищевых производств. Под ред. Б.М. Азарова. - М.: Агропромиздат, 1988.- 463 с.

32. Фролов С.В., Куцакова В.Е., Кипнис B.J1. Тепло- и массообмен в расчетах процессов холодильной технологии пищевых продуктов. - М.: Колос-Пресс, 2001. - 144 с.

33. Ходаков Г.С. Основные методы дисперсионного анализа порошков, Стройиздат, 1968.

34. Ходаков Г.С. Физика измельчения. ГРФМЛ изд-ва «Наука», 1972.307 с.

35. Чижов Г. Теплофизические процессы в пищевой холодильной технологии. М.: Пищевая промышленность, 1979, - 272 с.

36. Эрлихман В.Н., Фатыхов Ю.А. Консервирование и переработка пищевых продуктов при отрицательных температурах. - Калининград, КГТУ, 2004.-248 с.

37. Abdalla, Н., Singh, R. P. Simulation of thawing of foods using finite element method. Journal of Food Process Engineering, 1985, 7, 273-286.

38. Agnelli M. E., Mascheroni R. H., Cryomechanical freezing. A model for the heat transfer process. Journal of Food Engineering 47, 2001, 263-270

39. Ansari, F. A. Finite difference solution of heat and mass transfer problems related to pre-cooling of food. Energy Conversion and Management, 1999, 40, 795-802.

40. Antonyuk S., Tomas J., Heinrich S., Mori L. Breakage Behaviour of Granulates by Compression. 16th International Congress of Chemical and Process Engineering 22-26 August 2004. Prague, Czech Republic.

41. ASHRAE. ASHRAE Handbook: Fundamentals. Altanta, GA: ASHRAE.

1993

42. Balasubramanian S., Kumar R., Singh К. K., Zachariah T. J. Physico-mechanical properties of black pepper (Piper nigrum L.) Journal of Spices and Aromatic Crops Vol. 22 (2) : 131-137 (2013)

43. Bonacina, C., Comini, G., Fasano, A., Primicero, M. Numerical solution of phase change problems. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1973, 16, 1825-1832.

44. Califano, A. N., Zaritzky, N. E. Simulation of freezing or thawing heat conduction in irregular two-dimensional domains by a boundary-fitted grid method. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie, 1997, 30, 70-76.

45. Carslaw, H. S., Jaeger, J. C. Conduction of heat in solids. Oxford: Clarendon Press. 1959.

46. Chau, K. V., Gaffney, J.J. A finite-difference model for heat and mass transfer in products with internal heat generation and transpiration. Journal of Food Science, 1990, 55(2), 484-487.

47. Cleland, A.C. A review of methods for predicting the duration of freezing processes. In M. Le Maguer, P. Jelen, Food engineering and process applications, vol. 2: Unit Operations (pp. 41-53). Amsterdam: Elsevier. 1986.

48. Cleland, D. J., Cleland, A. C., Earle, R. L. Prediction of freezing and thawing times for multi-dimensional shapes by simple formulae. Part 1: regular shapes. International Journal of Refrigeration, 1987a, 10, 156-164.

49. Cleland, D. J., Cleland, A. C., Earle, R. L. Prediction of freezing and thawing times for multi-dimensional shapes by simple formulae. Part 2: irregular shapes. International Journal of Refrigeration, 1987b, 10, 234-240.

50. Cleland, D. J., Cleland, A. C., Earle, R. L., Byrne, S. J. Prediction of freezing and thawing times for multi-dimensional shapes by numerical methods. International Journal of Refrigeration, 1987c, 10, 32-39.

51. Cleland, A. C., Earle, R. L. A comparison of analytical and numerical methods of predicting the freezing times of foods. Journal of Food Science, 1977, 42, 1390-1395.

52. Cleland, A.C., Earle, R.L. A comparison of methods for predicting the freezing of cylindrical and spherical foodstuffs. Journal of Food Science, 1979a, 44, 958-963.

53. Cleland, A. C., Earle, R. L. Prediction of freezing times for foods in rectangular packages. Journal of Food Science, 1979b, 44, 964-970.

54. Cleland, A. C., Earle, R. L. Freezing time prediction for foods - a simplified procedure. International Journal of Refrigeration, 1982, 5, 134-140.

55. Cleland, A. C., Earle, R. L. Assessment of freezing time prediction methods. Journal of Food Science, 1984,49, 1034-1042.

56. Comini, G., del Giudice, S., Lewis, R. W., Zienkiewicz, O. C. Finite element solution of non-linear heat conduction problems with special reference to phase change. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 1974, 8,613-624.

57. Cowell, N.D. The calculation of freezing times. In Proceedings 12th International Congress of Refrigeration (2, p. 667). Madrid. 1967

58. Cryogenic craushing of spices/ E.P.Koshevoy, N.I.Sled, V.U.Chundyshko, N.N. Latin // Materials of the 17th Internatonal Congress of Chemical and Process Engineering, CHISA 2006 Praha, Czech Republic, 27-31 August 2006. p. 1853

59. Cryogenic freezing of food materials as preparation for crushing / E.P.Koshevoy, N.I.Sled, V.U.Chundyshko, N.N. Latin // Book of Abstracts European Congress of Chemical Eng.(ECCE-6) Copenhagen 16-20 September 2007.

60. Delgado A.E., Sun D.-W. Heat and mass transfer models for predicting freezing processes - a review. Journal of Food Engineering, 2001, 47, 157-174

61. Fadda S., Cincotti A., Cao G. Modelling breakage and reagglomeration during fine dry grinding in ball milling devices. ICheaP-9 The Ninth International Conference on Chemical and Process Engineering 2009

62. Fikiin, A. G. Refrigeration technological processes and systems (p. 512). Sofia: State Publishing Company Tehnika (in Bulgarian), 1980.

63. Fikiin, A. G. Fundamentals of the refrigeration science and technology (p. 224). Sofia: State Publishing Company Tehnika (in Bulgarian), 1981.

64. Fikiin, K. Generalised numerical modelling of unsteady heat transfer during cooling and freezing using an improved enthalpy method and quasi-one-dimensional formulation. International Journal of Refrigeration, 1996, 19(2), 132140.

65. Fikiin K. A., Fikiin A. G. Predictive equations for thermophysical properties and enthalpy during cooling and freezing of food materials. Journal of Food Engineering 1999, 40, 1-6

66. Fischer-Cripps, A. C., Introduction to Contact Mechanics, Springer,

2000.

67. Gouveia S.T., Lopes G.S., Fatibello-Filho O., Nogueira A.R.A., Nobrega J.A. Homogenization of breakfast cereals using cryogenic grinding. Journal of Food Engineering 2002, 51, 59-63.

68. Hayakawa, K., Nonino, C., Succar, J. Two dimensional heat conduction in food undergoing freezing: predicting freezing time of rectangular or finitely cylindrical food. Journal of Food Science, 1983, 48, 1841-1848.

69. Hayakawa, K., Scott, K. R., Succar, J. Theoretical and semitheoretical methods for estimating freezing or thawing time. ASHRAE Transactions, 1986, 5, 371-384.

70. Hertz, H., Uber die Beruhrung fester elastischer Korper, J. reine u. angew. Math. 1882, 92, 156-171.

71. Hossain, Md. M., Cleland, D. J., Cleland, A. C. Prediction of freezing and thawing times for foods of regular multidimensional shape by using an analytically derived geometric factor. International Journal of Refrigeration, 1992a, 15(4), 227-234.

72. Hossain, Md. M., Cleland, D. J., Cleland, A. C. Prediction of freezing and thawing times of foods of two-dimensional irregular shape by using a semi-analytical geometric factor. International Journal of Refrigeration, 1992b, 15(4), 235-240.

73. Hossain, Md. M., Cleland, D. J., Cleland, A. C. Prediction of freezing and thawing times of foods of three-dimensional irregular shape by using a semi-analytical geometric factor. International Journal of Refrigeration, 1992c, 15(4), 241-246.

74. Huber, M.T., Zur Theorie der Beriihrung fester elastischer Korper, Annal. Physik 1904, 14, 153-163.

75. Hung, Y.-C. Prediction of cooling and freezing times. Food Technology, 1990, 44(5), 137-153.

76. Hung, Y.-C., Thompson, D.R. Freezing time prediction for slab shape foodstuffs by an improved analytical method. Journal of Food Science, 1983,48, 555-560.

77. Ilicali, C. A simplified analytical model for freezing time calculation in brick-shaped foods. Journal of Food Process Engineering, 1989, 11, 177-191.

78. Ilicali, C., Cetin, M., Cetin, S. Methods for the freezing time of ellipses. Journal of Food Engineering, 1996, 28, 361-372.

79. Ilicali, C., Saglam, N. A simplified analytical model for freezing time calculation in foods. Journal of Food Process Engineering, 1987, 9, 299-314.

80. Kalwaj J., Mrozinski A. The problems of energy consumption in hammer mill for corn grain. CHISA 2002. 15th International Congress of Chemical and Process Engineering 25 - 29 August 2002 Praha, Czech Republic

81. Kalwaj J., Mrozinski A. Problems of the heat in the beater shredder for cereal grains. CHISA 2004. 16th International Congress of Chemical and Process Engineering 22-26 August 2004. Prague, Czech Republic

82. Kick F. Das Gesertz, der Proportionalen Widerstande und seine Anwendungen, Leipzig, 1885.

83. Lees, M. A linear three level difference scheme for quasilinear parabolic equations. Mathematics of Computation, 1966, 20, 516-522.

84. Li Z., Ye J., Kobayashi N., Hasatani M. Modeling of Diffusion in Ellipsoidal Solids: A Simplified Approach to Solving Some Drying Problems. 16th International Congress of Chemical and Process Engineering 22-26 August 2004. Prague, Czech Republic.

85. Lind, I. Mathematical modelling of the thawing process. Journal of Food Engineering, 1991, 14, 1-23.

86. Lucas, T., Raoult-Wack, A. L. Immersion chilling and freezing in aqueous refrigerating media: review and future trends. International Journal of Refrigeration, 1998, 21(6), 419-429.

87. Lucas T., Flick D., Raoult Wack A.L. Mass and thermal behaviour of the food surface during immersion freezing. Journal of Food Engineering 1999, 41, 23-32

88. Lurje, A.I., Raumliche Probleme der Elastizitatstheorie, Berlin: Akademie-Verlag, 1963.

89. Mannapperuma, J. D., Singh, R. P. Prediction of freezing and thawing times of foods using a numerical method based on enthalpy formulation. Journal of Food Science, 1988, 53(2), 626-630.

90. Mannapperuma, J. D., Singh, R. P. A computer-aided method for the prediction of properties and freezing/thawing times of foods. Journal of Food Engineering, 1989, 9, 275-304.

91. Mathew S.M., Sreenarayanan V. V. Study on grinding of black pepper and effect of low feed temperature on product quality. Journal of Spices and Aromatic Crops Vol. 16 (2) : 82-87 (2007)

92. Meghwal M., Goswami T. K. Thermal properties of black pepper and its volatile oil. International Journal of Advanced Biotechnology and Research. Vol 2, Issue 3, 201 l,pp 334-344

93. Mihori, T., Watanabe, H. An on-line method for predicting freezing time using time/temperature data collected in the early stages of freezing. Journal of Food Engineering, 1994, 23, 357-373.

94. Miles, C. The thermophysical properties of frozen foods. In W. Bald (Ed.), Food freezing: today and tomorrow (pp. 45-65). London: Springer-Verlag. 1991

95. Miles, C., Morley, M. The effect of hydrostatic pressure on the physical properties of frozen foods. Journal of Physics, D: Applied Physics, 1978, 11, 201207.

96. Mott, L. F. The prediction of product freezing time. Australian Refrigeration, Air Condition and Heating, 1964, 18(2), 16.

97. Muehlbauer, J. C., Sunderland, J. E. Heat conduction with freezing or melting. Applied Mechanics Reviews, 1965, 18, 951.

98. Murthy C.T., Suvendu Bhattacharya S. Cryogenic grinding of black pepper. Journal of Food Engineering 85 (2008) 18-28

99. Murthy, C.T., and Bhattacharya. S. 1998. Moisture dependent physical and uniaxial compression properties of black pepper. Journal of Food Engineering. 37: 193-205.

100. Pham, Q. T. An extension to Plank's equation for predicting freezing times for foodstuffs of simple shapes. International Journal of Refrigeration, 1984, 7,377-383.

101. Pham, Q. T. Analytical method for predicting freezing times of rectangular blocks of foodstuffs. International Journal of Refrigeration, 1985a, 8, 43-47.

102. Pham, Q. T. A fast, unconditionally stable finite - difference scheme of heat conduction with phase change. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1985b, 28(11), 2079-2084.

103. Pham, Q. T. Simplified equation for predicting the freezing time of foodstuffs. Journal of Food Technology, 1986, 21, 209-219.

104. Pham, Q. T. Shape factors for the freezing time of ellipses and ellipsoids. Journal of Food Engineering, 1991, 13, 159-170.

105. Plank, R. Die gefrierdauer von eisblocken. Zeischrift fur die gesamte. Kalte-Industrie, 1913,20, 109-114.

106. Puri, V. M., Anantheswaran, R. C. The finite-element method in food processing: a review. Journal of Food Engineering, 1993, 19, 247-274.

107. Purwadaria, H. K., Heldman, D. R. A finite element model for prediction of freezing rates in food products with anomalous shapes. Transactions of the ASAE, 1982, 25, 827-832.

108. Ramaswamy, H. S., Tung, M. A. A review on predicting freezing times of foods. Journal of Food Process Engineering, 1984,7, 169-203.

109. Rebellato, L., del Giudice, S., Comini, G. Finite element analysis of freezing processes in foodstuffs. Journal of Food Science, 1978, 43, 239-243, 250.

110. Remy, J. Modern freezing facilities. International Journal of Refrigeration, 1987, 10, 165-174.

111. Rittinger P. R., Lehrbuch der Aufbereitungskunde, Berlin, 1867.

112. Saad, Z., Scott, E. Analysis of accuracy in the numerical simulation of the freezing process in food materials. Journal of Food Engineering, 1997, 31, 95111.

113. Salvadori, V. O., Mascheroni, R. H. Prediction of freezing and thawing tiemes of foods by means of a simplified analytical method. Journal of Food Engineering, 1991, 13, 67-78.

114. Salvadori, V. O., Reynoso, R. O., de Michelis, A., Mascheroni, R. H. Freezing time predictions for regular shaped foods: a simplified graphical method. International Journal of Refrigeration, 1987, 10,357-361.

115. Sanz, P. D., Domonguez, M., Mascheroni, R. H. Equations for the prediction of thermophysical properties of meat products. Latin Am. Appl. Res, 1989, 19, 155-164.

116. Saxena R., Soni A., Saxna S. N., Rathore S. S., Barnwal P. Cryogenic grinding: a physical technique to retain volatile content in natural products. International Conference on Ceramics, Bikaner, India International Journal of Modern Physics: Conference Series Vol. 22 (2013) 589-592

117. Schubert, H., Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1, Weinheim: Wiley-VCHVerlag, 2003.

118. Singh K.K., Goswami T.K. Design of a cryogenic grinding system for spices. Journal of Food Engineering, 1999, 39, 359-368

119. Singh M. R., Roy S. Bellare J.R. Influence of Cryogenic Grinding on Release of Protein and DNA from Saccharomyces cerevisiae. International Journal of Food Engineering, Volume 5, Issue 1 2009 Article 9

120. Smallfield B.M., van Klink J.W., Perry N.B., Dodds K.G. Coriander Spice Oil: Effects of Fruit Crushing and Distillation Time on Yield and Composition. J. Agric. Food Chem. 2001, 49, 118-123

121. Tocci, A. M., Mascheroni, R. H. Freezing times of meat balls in belt freezers: experimental determination and prediction by different methods. International Journal of Refrigeration, 1994, 17, 445-452.

122. Tocci, A. M., Mascheroni, R. H. Numerical models for the simulation of the simultaneous heat and mass transfer during food freezing and storage. International Communications in Heat and Mass Transfer, 1995a, 22, 251-260.

123. Tocci, A. M., Mascheroni, R. H. Heat and mass transfer coefficients during the refrigeration, freezing and storage of meats, meat products and analogues. Journal of Food Engineering, 1995b, 26, 147-160.

124. Tomas, J., Zur Mechanik trockener kohasiver Schuttguter, Schuttgut 2002, 8, 6, 522-537.

125. Tomas J., Particle Adhesion Fundamentals and Bulk Powder Consolidation, KONA -Powder and Particle 2000, 18, 157-169.

126. Wang, D., Kolbe, E. Analysis of food block freezing using a PC-based finite element package. Journal of Food Engineering, 1994,21, 521-530.

127. Wilczek M., Bertling J., Hintemann D. Optimised technologies for cryogenic grinding. Int. J. Miner. Process. 2004,74S () S425-S434