Аннотация

Introduction. The process of oil extraction from oilseeds is very complicated as it depends on a large jnumUni of related factors. The complex porous structure of pulp is a combination of three phases: dry solids, liquid (oil), and air. Therefore, the study of the process of pulp pressing requires a special method for determining the friction characteristics of the material. Study objects and methods. To determine the friction and jvolUni characteristics of oilseeds, an original experimental unit was developed and manufactured. The study involved samples of the same mass weighted using a high-accuracy analytic balance (permissible error = ± 5%). The first stage of the experiment featured jvolUni characteristics of ten samples. The second stage featured friction characteristics of the five first samples obtained during the first stage at different pressures. Results and discussion. The pressure time proved to have a more significant effect on the oil yield than the pressure jvolUni, since the complex capillary structure of the pulp demonstrated a significant hydrodynamic resistance to oil outflow. The dependence of the oil yield on the pressure was described by an asymptotic function; the limit (asymptotic) value of the pressure was 48 MPa. At this pressure, the oil yield reached φ = 54 %. The dependence of the friction coefficient on the values of temperature, pressure, and sliding velocity was described by a power-law regression equation with the coefficient of accuracy of approximation R2 = 0.96. Conclusion. The obtained data are of practical importance and can be used to improve the efficiency of pressing equipment.

Ключевые слова

Подсолнечное масло, фрикционные свойства, сила трения, объемное сжатие, давление, прессование, выход масла, Seed oils, friction properties, friction force, jvolUni compression, pressing pressure, oil yield

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мачихин, Ю. А. Современное оборудование в обработке пищевых материалов давлением / Ю. А. Мачихин, Г. Г. Зурабишвили, С. Н. Панфилова. – М. : ВЗНИ, 1991. – 308 с.
2. Комплексная переработка семян масличных культур (теория, техника и технология) / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, И. В. Драган [и др.]. – Воронеж : Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2016. – 312 с.
3. Припоров, И. Е. Исследование технологического процесса прессования семян подсолнечника с получением жмыха / И. Е. Припоров // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2017. – № 69. – С. 342–346.
4. Березин, М. А. Универсальная установка для определения реологических и физико-механических характеристик пищевых материалов / М. А. Березин, В. В. Кузнецов, В. Н. Водяков // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвузовский сборник научных трудов / Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва. – Саранск, 2004. – С. 228–233.
5. Моделирование процесса отжима масличного сырья в форпрессе / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, Н. А. Михайлова [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2016. – № 9. – С. 5–9.
6. Василенко, В. Н. Исследование кинетических закономерностей процесса извлечения растительных масел в шнековом маслопрессе / В. Н. Василенко, М. В. Копылов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2012. – Т. 51, № 1. – С. 10–12.
7. Ресурсосберегающее оборудование нового поколения для переработки масличного сырья / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, Н. А. Михайлова [и др.] // Вестник машиностроения. – 2019. – № 4. – С. 74–75.
8. Melt flow of biopolymer through the cavities of an extruder die: Mathematical modeling / A. N. Ostrikov, A. A. Ospanov, V. N. Vasilenko [et al.] // Mathematical Biosciences and Engineering. – 2019. – Vol. 16, № 4. – P. 2875–2905. DOI: https://doi.org/10.3934/mbe.2019142.
9. Математическое обеспечение процесса экструдирования аномально-вязких сред методами планирования эксперимента / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, А. А. Деркасова [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2018. – Т. 80, № 3 (77). – С. 37–42. DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-37-42.
10. Создание энергоэффективного оборудования для переработки масличного сырья / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, Н. А. Михайлова [и др.] // Вестник машиностроения. – 2017. – № 1. – С. 87–88.
11. Development of the mathematical model for the process of oil raw materials pressing / A. Kairbayeva, V. Vasilenko, S. Dzhinguilbayev [et al.] // Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2017. – Vol. 12, № 6. – P. 7836–7842.
12. Фролова, Л. Н. Ресурсосберегающее оборудование для влаготепловой подготовки масличного сырья к прессованию / Л. Н. Фролова, В. Н. Василенко, Н. А. Михайлова // Вестник машиностроения. – 2016. – № 1. – С. 86–88.
13. Математическое моделирование процесса прессования масличного сырья / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, Н. А. Михайлова [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2016. – № 8. – С. 10–14.
14. Оценка термодинамической эффективности линии производства растительных масел с предварительной экструзионной обработкой сырья / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, Н. А. Михайлова [и др.] // Вестник международной академии холода. – 2016. – № 3. – С. 37–42.
15. Анализ кинетических закономерностей процесса прессования семян рапса методом горячего прессования / В. Н. Василенко, М. В. Копылов, Е. А. Татаренков [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2014. – Т. 60, № 2. – С. 21–24.
16. Федоренко, И. Я. Моделирование ударного нагружения слоя кормового материала / И. Я. Федоренко, А. А. Смышляев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2015. – Т. 127, № 5. – С. 136–141.
17. Растительные масла – функциональные продукты питания / И. В. Долголюк, Л. В. Терещук, М. А. Трубникова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. – 2014. – Т. 33, № 2. – С. 122–125.
18. Intensification of thermal and rheological processes in a scraped-surface apparatus / V. A. Aret, M. I. Kremenevskaya, A. Y. Krupoderov // Foods and Raw Materials. – 2018. – Vol. 6, № 2. – P. 342–349. DOI: http://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-2-342-349.
19. Reasons for the ways of using oilcakes in food industry / M. S. Bochkarev, E. Y. Egorova, I. Y. Reznichenko [et al.] // Foods and Raw Materials. – 2016. – Vol. 4, № 1. – P. 4–12. DOI: https://doi.org/10.21179/2308-4057-2016-1-4-12.
20. Петров, И. А. Моделирование шнек-прессового отжима как совокупности процессов течения вязкой несжимаемой смеси и фильтрации жидкости сквозь пористую среду / И. А. Петров, Е. В. Славнов // Вычислительная механика сплошных сред. – 2013. – Т. 6, № 3. – С. 277–285. DOI: https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.3.31.
21. Evangelista, R. L. Oil extraction from lesquerella seeds by dry extrusion and expelling / R. L. Evangelista // Industrial Crops and Products. – 2009. – Vol. 29, № 1. – P. 189–196. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2008.04.024.
22. Slavnov, E. V. Method of determining the filtration properties of oil-bearing crops in the process of their pressing by the example of rape-oil extrusion / E. V. Slavnov, I. A. Petrov // Journal of Engineering Physics and Termophysics. – 2014. – Vol. 87, № 4. – P. 888–892. DOI: https://doi.org/10.1007/s10891-014-1085-2.