Оптимизация конструктивно-технологических режимов работы СВЧ-воскотопки

Введение. Исследование направлено на обоснование оптимальных конструкционно-технологических параметров и режимов работы разрабатываемой СВЧ-установки, предназначенной для реализации процесса переработки воскового сырья с предварительным отделением и сохранением содержащейся в нем фракции меда.
Методика. Эффективные режимы термообработки пасечного сырья в СВЧ-воскотопке определяли через регрессионные модели, полученные при реализации матрицы трехфакторного активного планирования многофакторного эксперимента.
Результаты. Выявлены основные факторы, влияющие на процесс термообработки забруса: удельная мощность генераторов микроволной энергии, продолжительность воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты, влажность исходного сырья. Доказана целесообразность реализации микроволновой технологии переработки воскового сырья в двухмодульной установке, содержащей полусферические резонаторы для обеспечения непрерывно-поточного режима работы с соблюдением электромагнитной безопасности, а также для контроля управления технологическими параметрами.

1. Лукина Д., Белов В., Лукина О., Волков А., Майоров А. и Смирнова И. Повышение эффективности работы установок для термической обработки сырья путем воздействия электромагнитного излучения. Ключевые инженерные материалы. 2018; 781. 185. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.781.185.

2. Филиппов Р. Л. Интенсификация технологических процессов переработки продуктов пчеловодства электромагнитной энергией. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Харьков, 1990; 498.

3. Киреев Ю. В., Киреев А. Ю., Гнатенко Г. Г. Технология переработки воска c применением энергии электромагнитного поля СВЧ-диапазона. Исследовано в России. 2004; 7. 1109.

4. Дунаева Т. Ю., Фокин А. Н. Переработка забруса в микроволновой печи. Пчеловодство. 2011; 8. 54.

5. Максимов Н. М., Морозов В. В. Перспективная технология переработки воскового сырья на пасеках с использованием парогенератора. Традиции и инновации в развитии АПК. 2019; 493.

6. Морозов В. В., Максимов Н. М. Парогенератор для вытопки воска на пасеке. Пчеловодство. 2019; 6. 46.

7. Цебро Н. А. Паровая воскотопка. Пчеловодство. 2017; 5. 34.

8. Campañone L.A., Zaritzky N.E. Mathematical analysis of microwave heating process. Journal of Food Engineering. 2005; 69(3). 359. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.08.027

9. Resurreccion F.P.Jr, Luan D., Tang J., Liu F., Tang Z., Pedrow P.D., Cavalieri R. Effect of changes in microwave frequency on heating patterns of foods in a microwave assisted thermal sterilization system. Journal of Food Engineering. 2015; 150. 99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2014.10.002

10. Gunasekaran S., Yang H. Effect of experimental parameters on temperature distribution during continuous and pulsed microwave heating. Journal of Food Engineering 2007;78 (4). 1452. doi: 10.1016/j. jfoodeng.2006.01.017.

11. Damilos S., Radhakrishnan A.N.P., Dimitrakis G., Tang J., Gavriilidisa A. Experimental and computational investigation of heat transfer in a microwave-assisted flow system. Chemical Engineering and Processing – Process Intensification. 2019; 142. 107537. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cep.2019.107537.

12. Jie Zhou, Xiaoqing Yang, Yue Chu, Xun Li, Jianping Yuan. A novel algorithm approach for rapid simulated microwave heating of food moving on a conveyor belt. Journal of Food Engineering. 2020; 282. 110029. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110029

13. Mirian TK Kubo, Érica S Siguemoto, Eduardo S Funcia, Pedro ED Augusto, S bastien Curet, Lionel Boillereaux, Sudhir K Sastry and Jorge AW Gut. Non-thermal effects of microwave and ohmic processing on microbial and enzyme inactivation: a critical review. Current Opinion in Food Science . 2020;35. 36. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2020.01.004

14. Новикова Г., Михайлова О., Просвирякова М., Дулепов Д., Шевелев А., Зайцев П. Обоснование конструктивных и технологических параметров СВЧ-установок для термообработки воскового сырья. Конференция по ВГД. Серия: Наука о Земле и окружающей среде. 2020; 604. 012008. doi: 10.1088/1755-1315/604/1/012008.

15. Шевелев А.В., Просвирякова М.В., Сторчевой В.Ф., Михайлова О.В., Новикова Г.В. Теоретическое обоснование электродинамических параметров микроволновой установки с полусферическими резонаторами для плавления воска. Вестник НГИЭИ. 2021;10 (125). 46 .DOI: 10.24412/2227-9407-2021-10-46-56.