Алгоритм исследования процессов дефростации и разогрева молозива животных Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

Научная статья

УДК 621.385.6, 637.2

Б01: 10.24412/2227-9407-2023-4-39-54

Алгоритм исследования процессов дефростации и разогрева молозива животных

Ирина Георгиевна Ершова

ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева», г. Москва, Россия

eig85@yandex.т, http://orcid.org/0000-0003-H26-3837

Аннотация

Введение. Целью настоящей работы является разработка алгоритма исследования процессов дефростации и разогрева молозива животных при конструктивно-технологическом проектировании СВЧ-размораживателей с резонаторами, разделяющими процессы дефростации и разогрева молозива с изменяющимся агрегатным состоянием для сохранения его кормовой ценности при сниженных эксплуатационных затратах. Для осуществления научной идеи необходимо разработать алгоритм исследования процессов дефростации и разогрева молозива животных.

Материалы и методы. Пространственное изображение СВЧ-установки моделировали в программе Компас 18.0. Контроль температуры проводили пирометром Testo 925, а исследование распределения теплового потока по поверхности сырья - тепловизором Fluke Ti32. Обоснование электродинамических параметров СВЧ-размораживателя проведены по программе трехмерного компьютерного моделирования электрического поля CST Studio Suite 2015. Экспериментальные исследования и апробация технологии дефростации и СВЧ-размораживателя проведены на ферме КРС ООО «АП Княгининское», Нижегородская область. Результаты и обсуждение. Разработанные научно-технические основы проектирования СВЧ-установок для дефростации и разогрева предусматривают возможность реализации всех критериев в конструктивных исполнениях резонаторов. Проанализированы диэлектрические характеристики коровьего молозива. Фактор диэлектрических потерь сырья в диапазоне температур от -10 до 0 °С увеличивается, а в диапазоне от 0 до 39 °С уменьшается. Поэтому жидкое молозиво должно подвергаться для разогрева воздействию ЭМПСВЧ во втором резонаторе. Проведено моделирование трехмерных структур электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) в коаксиальном резонаторе. Зная электрофизические параметры молозива в разных агрегатных состояниях, оценивали динамику нагрева сырья. Систематизированы СВЧ-размораживатели с разными конструктивными исполнениями резонаторов и проанализированы основные ЭД параметры системы «генератор-резонатор».

Заключение. Разработано 10 многогенераторных радиогерметичных СВЧ-размораживателей непрерывно-поточного действия. Результаты экспериментальных исследований на ферме КРС подтверждают теоретические предположения о том, что при разогреве молозива от 0 до 39 °С скорость нагрева жидкого сырья с увеличением температуры уменьшается.

Ключевые слова: блок-схема исследований, дефростация молозива, динамика разогрева молозива, СВЧ-размораживатели разных конфигураций, электромагнитное поле сверхвысокой частоты

Для цитирования: Ершова И. Г. Алгоритм исследования процессов дефростации и разогрева молозива животных // Вестник НГИЭИ. 2023. № 4 (143). С. 39-54. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-4-39-54

., 2023

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.

39

© Ершова И. Г

Вестник НГИЭИ. 2023. № 4 (143). C. 39-54. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2023. № 4 (143). P. 39-54. ISSN 2227-9407 (Print)

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if тргнмп!nizirs fi ргтшгл! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

lyvmlvmiii^ electrical technologies, electrical equipment

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx_ Algorithm for studying the processes of defrosting and heating of colostrum of animals

Irina G. Ershova

Russian State Agrarian University - Moscow State Agricultural Academy named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russia

eig85@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0003-H26-3837

Abstract

Introduction. The purpose of this work is to develop an algorithm for studying the processes of defrosting and warming up of animal colostrum in the course of constructive and technological design of microwave thawers with resonators that separate the processes of defrosting and warming up of colostrum with a changing state of aggregation to preserve its nutritional value at reduced operating costs. To implement a scientific idea, it is necessary to develop an algorithm for studying the processes of defrosting and heating of animal colostrum.

Materials and methods. The spatial image of the microwave setup was modeled using the Kom-pas 18.0 program. Temperature control was carried out with a Testo 925 pyrometer, and the study of the heat flux distribution over the surface of the raw material was carried out with a Fluke Ti32 thermal imager. The substantiation of the electrodynamic parameters of the microwave defroster was carried out using the CST Studio Suite 2015 three-dimensional computer simulation of the electric field. Experimental studies and approbation of the defrosting and microwave defroster technology were carried out at the cattle farm of OOO AP Knyagininskoye, Nizhny Novgorod Region. Results and discussion. The developed scientific and technical foundations for the design of microwave installations for defrosting and heating provide for the possibility of implementing all the criteria in the design of resonators. The dielectric characteristics of bovine colostrum are analyzed. The dielectric loss factor of raw materials increases in the temperature range from - 10 to 0 °C, and decreases in the range from 0 to 39 °C. Therefore, liquid colostrum must be subjected to EMSHF in the second resonator for heating. Modeling of three-dimensional EMF structures in a coaxial resonator has been carried out. Knowing the electrophysical parameters of colostrum in different aggregate states, we evaluated the dynamics of heating of raw materials. Microwave defrosters with different designs of resonators are systematized and the main ED parameters of the «generator-resonator» system are analyzed.

Conclusion. 10 multi-generator radio-tight continuous-flow microwave defrosters have been developed. The results of experimental studies on a cattle farm confirm the theoretical assumptions that when colostrum is heated from 0 to 39 °C, the heating rate of liquid raw materials decreases with increasing temperature.

Key words: colostrum defrosting, ultrahigh frequency electromagnetic field, research flowchart, dynamics of colostrum heating, microwave defrosters of different configurations

For citation: Ershova I. G. Algorithm of research of processes of defrosting and heating of colostrum of animals // Bulletin NGIEI. 2023. № 4 (143). P. 39-54. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-4-34-54

Введение

Статистические данные показывают, что в РФ 188,7 тыс. л коровьего молозива замораживают ежесуточно (табл. 1), поэтому для дефростации и разогрева необходимо 6290 установок производительностью 30 л/ч. Дефростация от -10 до 0 °С и разогрев до 39 °С молозива в таре проводятся в размораживателях - пароводяным способом перед кормлением молодняка. Кормовая ценность молозива при размораживании снижается до 10-30 %. Разработка научно-технических основ проектирования размораживателей, позволяющих определить эффективные технологические параметры и конструктивные исполнения резонаторов, обеспечивающих равномерное

распределение ЭМП в сырье разного агрегатного состояния, является актуальной задачей.

Научная проблема - длительный процесс дефростации и разогрева молозива животных, характеризующийся снижением кормовой ценности, для решения которой предусматривается развитие теоретических и методологических основ проектирования и разработки двухрезонаторных СВЧ-размораживателей непрерывно-поточного действия с магнетронами воздушного охлаждения, позволяющих, при изменении агрегатного состояния молозива, провести раздельные процессы дефростации и разогрева с соблюдением электромагнитной безопасности при сниженных энергетических затратах.

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

Таблица 1. Динамика распределения объема сырья Table 1. Dynamics of raw material volume distribution

По РФ / По Нижегородской В ООО «АП

Показатель / Index In the области / In the Княгининское»

Russian Nizhny Novgorod / In LLC «AP

Federation region Knyagininskoy»

Численность коров, шт. / Number of cows, pcs. 78 949 000 106 100 860

Численность дойных коров, шт. / Number of dairy cows, pcs. 3 443 663 42 227 400

Объем коровьего молозива годовой, т /

Annual volume of cow colostrum, t 206 619,8 2 520 24,00

Объем коровьего молозива суточный, л /

Daily volume of cow colostrum, l 566 081,6 6 904 65,75

Суточный объем замороженного молозива, л /

Daily volume of frozen colostrum, l 188 693,9 2 301 21,92

Количество необходимых (СВЧ) установок

производительностью 30 л/ч, шт. / The number of required

(microwave) installations with a capacity of 30 l/h, pcs 6 290 76 1

Источник: составлено автором на основании статистических данных Минсельхоза РФ

Целью работы является разработка научно-технических основ конструктивно-

технологического проектирования и создания радиогерметичных СВЧ-размораживателей непрерывно-поточного действия с резонаторами, разделяющими процессы дефростации и разогрева молозива животных с изменяющимся агрегатным состоянием для сохранения его кормовой ценности при сниженных энергетических затратах.

Основные научные задачи:

1. Выработать научно-технические основы конструктивно-технологического проектирования и разработки радиогерметичных многогенераторных СВЧ-размораживателей непрерывно-поточного действия с резонаторами, разделяющими процессы дефростации и разогрева сырья с изменяющимся агрегатным состоянием для сохранения его кормовой ценности. Разработать блок -схему модели реализации теоретических и экспериментальных исследований процессов дефроста-ции сырья с изменяющимся агрегатным состоянием в процессе фазового перехода, жидкая фаза которого коагулируется.

2. Обосновать процесс дефростации и разогрева сырья воздействием ЭМПСВЧ с учетом фазового перехода и изменения глубины проникновения волны в молозиво разного агрегатного состояния, зависящей от электрофизических параметров. Вывести аналитические зависимости, описывающие распределение температурного поля в сырье при разных агрегатных состояниях и распределение

волн на границе раздела между замороженным и жидким сырьем, позволяющие определить коэффициент отражения волн, поглощаемую сырьем мощность при дефростации и разогреве, и КПД двухре-зонаторного СВЧ-размораживателя. Исследовать динамику дефростации и разогрева коровьего молозива при разных напряженностях электрического поля (ЭП).

3. Разработать систему методов исследований электродинамических (ЭД) параметров и критериев оценки эффективного функционирования многогенераторных СВЧ-размораживателей непрерывно-поточного действия со сдвоенными резонаторами для раздельной тепловой обработки сырья при разных дозах воздействия ЭМПСВЧ в зависимости от агрегатного состояния.

4. Разработать, создать и апробировать в производственных условиях многогенераторный СВЧ-размораживатель непрерывно-поточного действия, содержащий коаксиальный резонатор с передвижными диэлектрическими контейнерами, состыкованный с коническим резонатором, и запредельные волноводы [20], одновременно обеспечивающие загрузку и выгрузку продукта.

Инновационная научная идея состоит в том, что для снижения продолжительности дефростации и разогрева молозива животных и сохранения кормовой ценности эти процессы следует реализовать в двух резонаторах при разных дозах воздействия ЭМПСВЧ. Это связано с тем, что фактор диэлектрических потерь сырья в диапазоне температур

i electrical technologies, electrical equipment

and power supply of the agro-industrial complex

от -10 до 0 °С увеличивается, а в диапазоне от 0 до 39 °С уменьшается. Поэтому жидкое молозиво должно подвергаться для разогрева воздействию ЭМПСВЧ во втором резонаторе. Для осуществления научной идеи необходимо разработать алгоритм исследования процессов дефростации и разогрева молозива животных.

Материалы и методы Пространственное изображение СВЧ-установки моделировали в программе Компас 18.0. Контроль температуры сырья в процессе воздействия ЭМПСВЧ проводили пирометром Testo 925, а исследование распределения теплового потока по поверхности сырья - тепловизором Fluke Ti32. Температуру контролировали с помощью Testo 925, одноканаль-ного термометра, с подключением зондов термопар типа К, диапазоном измерений от -50 до 1000 °С. Обоснование электродинамических параметров СВЧ-размораживателя проведены по программе трехмерного компьютерного моделирования электрического поля CST Studio Suite 2015. Источниками СВЧ-энергии служили генераторы МW20МД, MW71ER, CE283GNR, H-MW1317, DL-63L 20S, работающие на частоте 2450 МГц, потребляемой мощностью 1,15-1,2 кВт. Скорость перекачивания молозива животных, следовательно продолжительность воздействия ЭПМСВЧ, регулировали изменением мощности насоса НЦ65А от 30 до 65 Вт. Контроль напряженности электрического поля и плотности потока энергии около СВЧ-размораживателя осуществляли с помощью измерителя электромагнитных излучений ПЗ-31 (до 40000 МГц, 615 В/м). Частоту вращения вала ротора контролировали с помощью цифрового фототахометра оптического ДО-03-02 и цифрового фототахометра Digital Tachometer ДТ2234В. В качестве исследуемого сырья использовали коровье и козье молозиво, жирностью 3-6,5 %, плотностью 1,060-1,0450 г/см3, кислотностью 40-60 °Т от клинически здоровых животных, первого и второго удоя, свежевыдоенное в течение первых 6 ч., замороженное до -10 °С в пластиковых бутылках 1 л, 1,5 л. Так, бутылка 1,5-литровая, имеющая диаметр 86 мм, высоту 335 мм, изготовлена из прозрачного пластика - по-лиэтилентерефталат (ПЭТ). Температурные режимы: дефростация от -10 до 0-1 °С, разогрев до 39 °С.

Результаты и обсуждение Проведенный анализ существующих размораживателей показал, что основной способ размораживания молозива животных - использование

пароводяной смеси и применение СВЧ-энергии. Перспективным является применение молозива животных для выпойки молодняка [11], а также в пищевых целях [12; 13; 14].

Разработанные научно-технические основы проектирования СВЧ-установок для дефростации и разогрева предусматривают возможность реализации всех критериев в конструктивных исполнениях резонаторов, способных выполнять одновременно функцию экранирующего корпуса. В конструкциях резонаторов реализуются: непрерывный режим работы; высокая напряженность электрического поля с магнетронами воздушного охлаждения; равномерность распределения электромагнитного поля в резонаторе; равномерный нагрев сырья; возможность изменения дозы воздействия и варьирования производительности СВЧ-размораживателя; обеспечение электромагнитной безопасности без экранирующего корпуса с использованием запредельного волновода [15; 16] или конструктивных особенностей резонаторов (например, в коническом резонаторе [17]).

Блок-схема реализации теоретических и экспериментальных исследований предусматривает последовательность реализации теоретических и экспериментальных исследований, при которых воздействие ЭМПСВЧ варьируется управлением электродинамическими параметрами системы «генератор-резонатор-сырье», а именно - напряженностью ЭП, частотой ЭМП, мощностью потока излучений, а также режимами воздействия (рис. 2).

Исследуемым объектом является молозиво животных [11-13] в виде замороженной суспензии, жидкая фаза которой коагулируется при температуре выше 39 °С. Кормовая ценность сырья представлена результатами исследований органолептиче-ских, биохимических, физико-химических, микробиологических показателей.

По данным Рогова И. А.1, известно, что удельные диэлектрические потери в единице объема диэлектрика зависят от квадрата напряженности ЭП, частоты ЭМП, фактора диэлектрических потерь (К) молозива, а также от теплоемкости и плотности, которая, в свою очередь, зависит от жирности молозива. Как известно, удельные диэлектрические потери в единице объема диэлектрика зависят от параметров электрического поля сверхвысокой частоты [1; 2; 8; 9], от фактора диэлектрических потерь (К) молозива, а также от теплоемкости и плотности, которая, в свою очередь, зависит от

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

жирности молозива. Проанализированы диэлек- трическая проницаемость [16] и фактор диэлектри-трические характеристики замороженного коровь- ческих потерь (рис. 2), на основе данных из учеб-его молозива жирностью 6,5 %, такие как диэлек- ника Рогова И. А.1.

Воздействие ЭМПСВЧ варьируется управлением / EMIHF exposure various control

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ системы «генератор-резонатор-нагрузка», а именно: / ELECTRODYNAMIC PARAMETERS «generator-resonator-load» systems, namely: РЕЖИМАМИ ВОЗДЕЙСТВИЯ с учетом электрофизических параметров сырья: фактора диэлектрических потерь (k); тангенса угла диэлектрических потерь (tgS); диэлектрической проницаемости (е); теплоемкости (С); плотности (р) о б о с н о в ы в а ю т с я / MODES OF IMPACT taking into account the electrical parameters of raw materials: dielectric loss factor (k); dielectric loss tangent (tgS); dielectric constant (s); heat capacity (C); density (p) b o s n o u t s i

напряженность ЭП, В/м / EP intensity, V/m частота ЭМП, 2450 МГц / EMF frequency, 2450 MHz мощность потока излучений, Вт/м2 / generator specific power, W/m2 удельная мощность генератора, Вт/г / specific generator power, W/g продолжительность тепловой обработки, с / heat treatment, s

ИССЛЕД в процес THE phase tran УЕМЫШ ОБЪЕКТ - замороженная суспензия с изменяющимся агрегатным состоянием се фазового перехода, жидкий компонент сырья коагулируется при температуре 39 °С / INVESTIGATED OBJECT is a frozen suspension with a changing state of aggregation in sition process, the liquid component of the raw material is coagulated at a temperature of 39 °C

молозиво животных / animal colostrum

коровье / cow козье / goat

КОРМОВАЯ ЦЕННОСТЬ продукта представлена результатами исследований органолептических, биохимических, физико-химических, микробиологических показателей / FEEDING VALUE of the product is presented by the results of research organoleptic, biochemical, physicochemical, microbiological indicators

Рис. 2. Блок-схема реализации теоретических и экспериментальных исследований Fig. 2. Diagram of the implementation of theoretical and experimental research Источник: составлено автором

С учетом температурного коэффициента диэлектрической проницаемости корректирована диэлектрическая проницаемость молозива при изменении температуры, зная плотность молозива и молока при равной жирности (6,4 %). С учетом температурного коэффициента (1,3-1,36) оценены значения диэлектрических параметров молозива, отличающегося плотностью от молока, при равной жирности 6,4 % [3]. С учетом температурного коэффициента диэлектрической проницаемости (формула 1) можно корректировать диэлектрическую проницаемость молозива при изменении температуры, зная плотность молозива:

äs dT

(s-1 )•(* + 2 ) '

3 •s

Py

dp ~dT ,

(1)

Фактор диэлектрических потерь молозива при температуре 0 °С равен 24 (молока 17,58), диэлектрическая проницаемость - 50 (молока 64,48) (рис. 3). При отрицательных температурах диэлектрические характеристики молозива пересчитывали с учетом отличия плотности льда от плотности молозива, определив также значение температурного коэффициента. Фактор диэлектрических потерь сырья в диапазоне температур от -10 до 0 °С увеличивается, а в диапазоне от 0 до 39 °С уменьшается,

ft я

4

я л ft о я я

X

и ё

ъ я я

ft и tr

я Е

и

н ft

о я

Я

я р

ft

к

о о н Я

Я s

ft л

■а -е-

¡2 ft я №

Е ft я я ft

p № я

н ft

я

о н

я r

Я p ТЗ

S w

Я ft

о й * я

¿5

о ^3

о

я л я я й

W

и л

Р ft

г я ft я я to

2 & Я о

ш и ft 2. я

О) н и та

о та о

-й--й-

о о о\ о Яс

та р

о н а и

о та

та р

ы Й я л я

Е

о о и ft

яс

*

ft

н ft

£ я ft та

v; та я о

я

ы ¡2 ft я ft я я 5

tl я

я л ft о я о яс

*

ft я я о

о

о Е та tr

и ft я н та я л ft о

та

0 № ft

ft я ? та

1 2

та q

та 3

о g

ЯС Н

tl

я .

а *

р и

" £ О та

Я р ft я - н ft

нч ^

У я

я я н ft

V. ^3

Я w

ё ft

о н я я

и tr

tl ы Р

р

W

ю о

я

о tl о о\ ft я

S

о н о л я я я

о о о

н р

W

и ft я

о р

W g

та о

в-ft я

£ ft

ft 3 та ft

I

0Q ft

я

Р и,

я ^

я з

о ,

W

Р ю

я я я

tl

ё я №

to

я

ш и ft я

•а

OJ

о

ft'

а

° я §

£.4 (1

в^ s о

й S «

3 s s

в й ft

ЕЙ" « 'У

з. я I

a S 1

esq

и Я ft

о ^ та

? I о

f Я Й

2. ft и

81 я

0 Е о ^ w

д- О №

Р Н ft

В 1 я

3 о

1 ^ s

и. h о

IV О

р5 о а

о ° Р

0 й

1 5 ft

в

On

я

Ч о

05' OJ

я о о н №

5

On

Диэлектрические параметры

молозива / Dielectric о parameters of colostoim

о о

К)

о

п

"S ^

о

'Л

2

00

о.

ей п loss о S* о

3. о

о Р.

о ft

ы ft

02 g. а

о

Диэлектрические параметры молозива / Dielectric parameters of colostrum

о о

СП СП с

= D

о я Я

X

я о н ft

№

К ct Я №

Е

р ct н

о »

ш и ft я

4

ft о

р Я

Й S О ft

! и

W

р тз р

о й

н ft К Я

ft ц

я

о tl л я

ft н о to

о tl я о яс

Ж, ti

ft я

н Ш

Я Й

Я ft

№ я

-1

н Я

° 8

* 2

Р я

ТЗ я

й * я

3

н-i О

^ та

р

и

№

to

я

►е-р

п

о

tl я

ш Й ft

я

о н я я я

я

о

W №

в

5 н о

ы р

и я

Я Я о

та ^

я е

w н

§!

ft 'тз

о

С ft

ft ►О

Я я

^ о

ft й

я to н

tl ft ►е-

о о

н %

я я

tl я

$

я о

4

я

а р

я 2 о Я н

я я to я

s о

и g о та to

н ™ ft

я

ft ц

о *

я о

о н

С)

а: с а;

а:

i X

Nj

S

Oj

ю •fc.

•fc. Oj

vo n

H

•— 1Л Й *

Nj И Nj Nj

i •fc. О 41

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

замерзания ниже нуля. При понижении темпер а-туры сырья часть воды из раствора вымерзает, и его концентрация повышается, соответственно понижается температура замерзания раствора.

Анализ диэлектрических параметров цельного молока в зависимости от жирности (1-7 %) показывает, что фактор потерь изменяется от 15,8 до 13, т. е. на 2,8.

Рис. 4. Изменение жирности коровьего молозива от времени после отела Fig. 4. Change in fat content of bovine colostrum from time after calving Источник: составлено автором на основании данных

Жирность молозива зависит от времени после отела коров (рис. 4). Она до 12 часов уменьшается с 6,5 до 2,5 %, далее до трех суток растет, после чего жирность молозива стабилизируется на уровне 3,7 % [4; 5; 6].

С повышением температуры глубина проникновения электромагнитной волны изменяется, так как изменяются диэлектрическая проницаемость, фактор диэлектрических потерь и электрическая проводимость.

Выявлены эмпирические выражения, описывающие зависимость диэлектрических параметров коровьего молозива при частоте 2450 МГц, в диапазоне температур -12 до 40 °С, эмпирические выражения, описывающие зависимость удельной теплоемкости коровьего молозива разной жирности (4,5 и 6,4 %) от температуры.

Эмпирические выражения, описывающие зависимость диэлектрических параметров коровьего молозива при частоте 2450 МГц, в диапазоне температур:

1) от -12 до 0 °С:

е = 53,78ха25'Т; k = 25,54•e0,19■Т; tgS = 0,48-е °,°55'Т;

2) от -1,0 до +2 °С:

е = 51,75ха025'Т; k = 24,28•e0,037■Т; tg¿ = 0,47^°,";

3) от 0 до 40 °С:

е = 50,74х"0,005Т; k = 27,31-е а021Т; tgS = 0,54•e-0,016Т (2)

СВЧ-размораживатель включает в себя 2 рабочие камеры и генераторные блоки.

Методика проектирования размораживателя сырья сводится к решению нелинейных задач теплообмена, связанных с процессами фазовых превращений, задачи теплопереноса с подвижными границами, вызванными изменением агрегатного состояния сырья. В настоящей работе под методологией разработки подразумевается система методов и критериев оценки, которые используются для решения задач, позволяющих достичь поставленной цели. Весь процесс дефростации и разогрева вязкого сырья описаны моделью, которая определяет последовательность этапов достижения результатов (рис. 5).

Если учесть, что удельная мощность, генерируемая в единице объема сырья (рис. 6), растет прямо пропорционально фактору диэлектрических потерь, то изменение объема замороженного сырья в процессе воздействия ЭМПСВЧ обратно пропорционально фактору диэлектрических потерь. Изменение объема замороженного молозива в процессе воздействия ЭМПСВЧ, мощность генератора 2400-2550 Вт равно V = 13,11х0172т.

Построен график удельной мощности, выделяемой в единице объема молозива в зависимости от его температуры при разных напряженностях ЭП (рис. 7).

Получена динамика разогрева молозива (рис. 8).

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

Анализ электрофизических параметров сырья на частоте 2450 МГц /Analysis of the electrophysical parameters of raw materials at a frequency of2450 MHz

Диэлектрическая проницаемость, фактор диэлектрических потерь на частоте 2450 МГц, теплоемкость, плотность в зависимости от температуры, жирности / Dielectric constant, dielectric loss factor at a frequency of 2450 MHz, heat capacity, density depending on temperature, fat content

Выявление функциональных критериев / Revealing functional

criteria

>

Ü

О -J

о о о

X

H

И

s

Lo

о

О H

И

Непрерывно-поточный режим / Continuous-stream mode.

Маломощные магнетроны воздушного охлаждения / Low power air-cooled

magnetrons.

Высокая напряженность ЭП / High tension EF.

Радиогерметичность без экранирующего корпуса / Radio tightness without shielding housing.

Производительность размораживателя / Defroster performance. Многогенераторные резонаторы / Multigenerator resonators. Раздельные резонаторы для сырья разного агрегатного состояния / Separate resonators for raw materials of different aggregate state

Разработка множества СВЧ-размораживателей с разными конструктивными исполнениями резонаторов для замороженного сырья в пластиковых бутылках, измельченного сырья в виде брикетов, с размерами не более двух глубин проникновения волны / Development of a variety of microwave thawers with different designs of resonators for frozen raw materials in plastic bottles, crushed raw materials, in the form of briquettes, with dimensions not exceeding two wave penetration depths

Тороидальные резонаторы с разными месторасположениями конденсаторной зоны / Toroidal resonators with different locations of the capacitor zone.

Коаксиальный резонатор / Coaxial resonator. Конические резонаторы / Conical resonators. Комбинированные резонаторы / Combined resonators

Обоснование транспортирующего механизма / Justification of the transport mechanism

Шнек, перемешивающие элементы, перфорация, насос для вязкой жидкости / Auger, mixing elements, perforation, viscous liquid pump

Сравнительная оценка СВЧ-размораживателей по наименьшему отклонению критериев / Comparative evaluation of microwave defrosters according to the smallest deviation of the criteria

Основным критерием является сокращение длительности процесса дефростации и разогрева сырья / The main criterion is to reduce the duration of the process of defrosting and heating of raw materials.

Сохранение кормовой ценности продукта, в том числе иммуноглобулинов / Preservation of the nutritional value of the product, including immunoglobulins

Оценка технико-экономических показателей применения

СВЧ-размораживателя / Evaluation of technical and economic indicators of the use of a microwave defroster

Экономический эффект за счет разности приведенных затрат и за счет реализации продукта, обладающего кормовой ценностью. Рентабельность применения СВЧ-размораживателя, реализующего инновационную идею «тепловой обработки сырья в разном агрегатном состоянии в двух резонаторах с разной дозой» / The economic effect due to the difference in the reduced costs and due to the sale of a product with feed value. Profitability of using a microwave defroster that implements the innovative idea of «heat treatment of raw materials in a different state of aggregation in two resonators with different doses»

Рис. 5. Методологические основы разработки СВЧ-размораживателя молозива животных Fig. 5. Methodological foundations for the development of the microwave animal coloster defrost

Источник: составлено автором

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

Рис. 6. Изменение объема замороженного молозива в процессе воздействия ЭМПСВЧ, мощность генератора 2400-2550 Вт Fig. 6. Change in the volume of frozen colostrum during exposure to EMSHF, generator power 2400-2550 W Источник: составлено автором на основе теоретических исследований

a in too 00

Удельная мощность, Вт/м3 / Specific power W/m3 86'

5'

5 00 0(C' 1.2 kW/cm

39168 00 00 16

00 100

53 44 00 00

■ 9' 90 132

öJ 2 3< 16 00 _ im 00 0.6 kW/cm

4q

-12 -1 Тем 0 -8 -6 -4 -2 ( шература молозива, оС / Colostrum temperature, оС

Рис. 7. График удельной мощности, выделяемой в единице объема молозива в зависимости от его температуры Fig. 7. Graph of the specific power released per unit volume of colostrum depending on its temperature Источник: составлено автором на основе теоретических исследований

Рис. 8. Динамика разогрева молозива при напряженности электрического поля Fig. 8. Dynamics of Colostrum Heating at Electric Field Strength Источник: составлено автором на основе теоретических исследований

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

Глубина проникновения электромагнитной волны в сырье разного агрегатного состояния ^ зависит от диэлектрической проницаемости (е,), тангенса угла диэлектрических потерь ^3,) и длины волны X = 12,24 см [3, 7]:

А, ( У ) = ■ ^

Д1 (У j = "

2

2 -53,78 • eu

^1 + (0,48- e-°,°55rj2

(3)

-1

где X - длина волны, равная 12,24 см; е, tgS - диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь сырья соответственно.

Д2 (У j =

Д3 (Уj = -

2

^2 - 51,75 - е°025Т • + (0,47 • e-00097- Т f-1

2

(4)

2-50,74- e~

Я

0,54- e~

f -1

Например, при фазовом переходе молозива с твердого в жидкое состояние глубина проникновения ЭМП, длиной волны 12,24 см, составляет 3,3 см.

А3(у) = --12,24 = 3,3см. (5)

^2-50,74 -(^1 + (0,54j2 -1j

Аналогично по формулам можно вычислить глубину проникновения электромагнитных волн в молозиво при любом агрегатном состоянии. Для практических расчетов наибольшее значение имеет формула удельной мощности (6), учитывающая изменения электрофизических параметров молозива при разных агрегатных состояниях:

Р1(у) = со-ео-е1^§31Щ, (6)

р (у) = 0,555-/к Е = 0,555-2450-106 - 25,54-е0Д9-Т -Е\ = = 3,47-1010 - е0Д9'Т -Е2, Вт / см3; р (у) = 0,555 - 2450-106 - 24,28- ес

■E2 = E2

= 3,30-1010 - e 'f E22, Вт / см3; P (Уj = 0,555 - 2450 -106 - 27,31 - e"0,021f E¡ =

= 3,71-1011

-E32,Вт / см3,

(7)

где / - частота ЭМП, Гц; Е - напряженность ЭП, В/см.

Например, удельная мощность, генерируемая в единице объема сырья в области границы, разделяющей твердую и жидкую фазы и имеющей температуру, равную температуре фазового превращения при напряженности электрического поля 0,6 кВ/см, составляет: р (у) = 0,555 - 2450-10б- 27,31-е~0 021-Т -0,62 =

= 3, 7 1 • 1010-0,36 = 1,34-1010 Вт/см3 = = 13,4 кВт/ м3.

(8)

Тогда скорость нагрева сырья равна: ДТ3 P -ц 13400-0,57

= 0,0018 оС / с. (9) Дг3 ръ -с3 1049,1- 4053

Так как фактор диэлектрических потерь замороженного сырья с увеличением температуры от -10 до 0 °С растет с 4 до 27, а при положительной температуре падает, то генерируемая удельная мощность в процессе дефростации молозива растет. Поэтому управляя напряженностью электрического поля изменением мощности генераторов и регулированием зазора конденсаторной части резонаторов путем плавного передвижения общего перфорированного основания, можно обеспечить необходимую производительность установки.

Проведено моделирование трехмерных структур ЭМП в коаксиальном резонаторе с тремя магнетронами в программе CST Studio Suite (вычислительный модуль Time Domain Solver). Результаты исследования напряженности электрической (А/м) и магнитной (В/м) составляющих, плотности тока (А/м3), плотности излучения ЭМИ (А/м2) приведены на рис. 9.

Зная электрофизические параметры молозива в разных агрегатных состояниях, предварительно оценивали динамику нагрева сырья. Систематизированы СВЧ-размораживатели с разными конструктивными исполнениями резонаторов и проанализированы основные ЭД параметры системы «генератор-резонатор».

Разработан, изготовлен и апробирован СВЧ-размораживатель непрерывно-поточного действия с коаксиальным и коническим резонаторами (рис. 10).

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

СВЧ-установки для дефростации и разогрева молозива животных с результатами исследования ЭД параметров / Microwave units for defrosting and heating colostrum animals with the results of the study of electrodynamic parameters 1. Пат. 2775137. Состыкованные конические резонаторы. Q = 5000, Е = 1,2-4 кВ/см / Pat. 2775137. Stacked Cone Resonators Q = 5000, Е = 1,2-4 kV/cm

2. Пат. 2752941. Состыкованные четыре конических резонатора. Q = 4 000, Е =2-4 кВ/см / Pat. 2752941. Four Stacked Cone Resonators. Q = 4000, Е = 2-4 = kV/cm

3. Пат. 2762645. Цилиндрический металлоди-электрический резонатор, состыкованный с коническим резонатором. Q = 6000, Е = 1,2 кВ/см (в цилиндрическом резонаторе), Е = 4 кВ/см (коническом) / Pat. 2762645. Cylindrical metal-dielectric resonator coupled with a conical resonator Q = 6000, Е =1,2 kV/cm (Cylindrical metal-dielectric resonator) Е = 4 kV/cm (conical resonator)

4. Пат. 2761810. Коаксиальный резонатор, состыкованный с коническим резонатором. Q = 5000, Е = 1-2 кВ/см (в коаксиальном резонаторе), Е = 2-4 кВ/см (в коническом) / Pat. 2761810. Coaxial resonator docked with a conical resonator. Q = 5000. Е = 1-2 kV/cm (Coaxial resonator). Е= 2-4 kV/cm (conical resonator)

5. Пат. 2777113. Сдвоенный коаксиальный резонатор. Q = 5000, Е =1,1-4 кВ/см / Pat. 2777113. Dual coaxial resonator. Q = 5000, Е = 1,1-4 kV / cm

6. Пат. 2779598. Состыкованные полусферические резонаторы. Q = 9000, Е = 0,9-1,0 кВ/см / Pat. 2779598. Stacked hemispherical resonators. Q = 9000, Е = 0,9-1,0 kV/cm

10. Пат. 2780835. С соосно состыкованными коаксиальным и цилиндрическим резонаторами. Q = 7000-6500, Е = 1,2-3 кВ/см / Pat. 2780835. With coaxially joined coaxial and cylindrical resonators. Q = 7000-6500, Е = 1,2-3 kV/cm

Рис. 9. Сводная таблица СВЧ-размораживателей с разными конфигурациями резонаторов Fig. 9. Summary table of microwave defrosters with different resonator configurations Источник: составлено автором на основе теоретических исследований

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if ТРГНМП!nfiiFS FI РГТШГЛ! РПШРМРМТ^^^^^^Ч^Ч^^

electrical technologies, electrical equipment

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx

Рис. 10. Изготовленный СВЧ-размораживатель для дефростации и разогрева молозива животных: 1 - коаксиальный резонатор; 2 - конический резонатор; 3 - вентиляторы; 4 - магнетроны; 5 - волноводы; 6 - мотор-редуктор; 7 - шкаф управления; 8 - автоматические выключатели; 9 - магнитные пускатели; 10 - высоковольтные трансформаторы; 11 - конденсаторы; 12 - кнопки «Пуск» и «Стоп» Fig. 10. Microwave defroster for defrosting and warming up animal colostrum: 1 - coaxial resonator; 2 - conical resonator; 3 - fans; 4 - magnetrons; 5 - waveguides; 6 - motor-reducer; 7 - control cabinet; 8 - automatic switches; 9 - magnetic starters; 10 - high-voltage transformers; 11 - capacitors; 12 - buttons «Start» and «Stop»

Источник: составлено автором

Fig. 11. Dynamics of heating of frozen and heated colostrum Источник: составлено автором на основе экспериментальных исследований

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

Динамика нагрева замороженного и размороженного молозива при удельной мощности генератора 0,8 Вт/г приведена на рис. 11.

Сохранение кормовой ценности продукта предусматривает исследование органолептических, физико-химических, микробиологических показателей, в том числе определение содержания иммуноглобулинов [18] до и после обработки электромагнитным полем сверхвысокой частоты [19].

Заключение Алгоритм разработки СВЧ-размораживателя для дефростации и разогрева молозива животных предусматривает систему методов решения комплекса взаимосвязанных задач. Зная электрофизические параметры молозива в разных агрегатных состояниях и основные закономерности процессов дефростации и разогрева молозива животных, выбран рациональный метод воздействия ЭМПСВЧ в двух объемных резонаторах и обоснованы эффективные режимы работы размораживателей непрерывно-поточного действия, позволяющие сохранение кормовой ценности сырья при минимальных эксплуатационных затратах.

Фактор диэлектрических потерь молозива при температуре от -10 до 0 °С растет от 4 до 27, т. е. мощность, поглощаемая сырьем в процессе размораживания, увеличивается, а при разогреве молозива от 0 до 40 °С фактор диэлектрических потерь падает, т. е. поглощаемая мощность с увеличением температуры уменьшается. Анализ диэлектрических

параметров позволяет сделать вывод, что процессы дефростации и разогрева молозива животных должны происходить в разных объемных резонаторах при разных дозах воздействия ЭПСВЧ.

Спроектированы объемные резонаторы с магнетронами воздушного охлаждения, обладающие высокой собственной добротностью, обеспечивающие равномерность распределения электромагнитного поля при высокой напряженности электрического поля, электромагнитную безопасность без экранирующего корпуса и снижение энергетических затрат на дефростацию и разогрев молозива животных в непрерывном режиме.

Разработано 10 многогенераторных радиогерметичных СВЧ-размораживателей непрерывно-поточного действия с состыкованными двумя резонаторами разного конструктивного исполнения: тороидальный, конический, полусферический, цилиндрический, металлодиэлектрический.

Результаты экспериментальных исследований на ферме КРС ООО «АП Княгининское» подтверждают теоретические предположения о том, что при разогреве молозива от 0 до 39 °С скорость нагрева жидкого сырья с увеличением температуры уменьшается.

Удельные энергетические затраты на дефро-стацию и разогрев молозива животных при использовании СВЧ-размораживателя с состыкованными резонаторами составляют 0,176-0,212 кВтч/кг, продолжительность процесса до 25,7 мин.

Примечание:

1 Рогов И. А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов. М. : Легкая и пищевая промышленность. 1981. 288 с.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Будников Д. А., Цымбал А. А. Диэлектрические свойства сельскохозяйственных материалов // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 3 (18). С. 154-159.

2. Новикова Г. В., Зиганшин Б. Г., Михайлова О. В., Ершова И. Г., Просвирякова М. В., Зайцев П. В., Кириллов Н. К. Исследование параметров двухрезонаторной СВЧ установки для дефростации и подогрева коровьего молозива // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. № 1 (61). С. 77-83.

3. Бородулин Д. М. Разработка математического обеспечения процесса регулирования температуры молока на выходе из секции охлаждения // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022. Т. 84. № 1. С. 24-28. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-24-28

4. Conte F., Scarantino S. A study on the quality of bovine colostrum : physical, chemical and safety assessment // Int. Food Research J. 2013. V. 20, № 2. P. 925-931.

5. Новикова Г. В., Просвирякова М. В., Михайлова О. В., Замятина И. М., Тихонов А. А., Тараканов Д. В. Патент № 2744423 РФ, МПК A47J.39/00. СВЧ установка непрерывно-поточного действия с коническими резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива, заявитель и патентообладатель НГИЭУ. № 2020131230; заявл. 10.09.2020, опубл. 09.03.2021. Бюл. № 7. 10 с.

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if тргнмп!nizirs fi ргтшгл! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

electrical technologies, electrical equipment

XXXXXXXX and power supply of the agro-industrial complex XXXXXXXX_

6. Новикова Г. В., Михайлова О. В., Зайцев С. П. Разработка микроволновой технологии и установки для размораживания и разогрева коровьего молозива // Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 3 (14). С. 90-94.

7. Рущиц А. А., Щербакова Е. И. Применение СВЧ-нагрева в пищевой промышленности и общественном питании // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия : Пищевые и биотехнологии. 2014. Т. 2. № 1. С. 9-15.

8. Гришина Е. М. Расчет установки для СВЧ обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2012. Т. 2. № 2с (66). С. 54-58.

9. Дробахин О. О., Салтыков Д. Ю. Исследование возможности применения связанных биконических резонаторов для определения параметров диэлектрических материалов // Прикладная радиоэлектроника. 2014. Том 13. № 1. С. 63-69.

10. Поручиков Д. В., Васильев А. Н., Ершова И. Г., Новикова Г. В., Белова М. В. Пат. № 2694944 РФ, МПК A47J39/00. Микроволновая установка для размораживания коровьего молозива; заявитель и патентообладатель ВИМ. № 2018143727; заявл. 11.12.2018, опубл. 18.07.2019. Бюл. № 20.

11. Храмцов А. Г., Оноприйко В. А. Использование и переработка молозива // Перспективы внедрения современных биотехнологических разработок для повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Краснодар : Ставропольская государственная сельскохозяйственная академия, 2000. С. 52.

12. Сысоева М. Г., Локтева Д. Н. Изучение химического состава и свойств молозива козы // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2015. № 2 (5). С. 108-109.

13. Кузьмин С. В., Скрипачева А. И., Русаков В. Н. и др. Молозиво крупного рогатого скота в профилактике инфекционных заболеваний человека (обзор литературы) // Здравоохранение Российской Федерации. 2022. Т. 66. № 2. С. 160-167. DOI 10.47470/0044-197X-2022-66-2-160-167.

14. Glagoleva L. E., Zatsepilina N. P., Kozyrenko E. V., Rodionov S. O. Colostrum research and application in the functional food products technology // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Voronezh, 26-29 февраля 2020 года. Voronezh, 2021. P. 032048. DOI 10.1088/1755-1315/640/3/032048.

15. Мамонтов А. В., Нефедов В. Н., Хриткин С. А. Применение запредельных волноводов для пирометрических измерений // Измерительная техника. 2018. № 7. С. 55-57.

16. Ермаков А. М. Патент № 2494501 C1 Российская Федерация, МПК H01P 5/04. Запредельная волно-водная нагрузка. № 2012100180/08, заявл. 10.01.2012, опубл. 27.09.2013.

17. Новикова Г. В., Белова М. В., Тараканов Д. А., Тихонов А. А. Разработка и обоснование параметров СВЧ-установки для размораживания и разогрева коровьего молозива // Вестник НГИЭИ. 2020. № 2 (105). С. 45-55.

18. Deelen S. M., Ollivett T. L., Haines D. M., Leslie K. E. Evaluation of a Brix refractometer to estimate serum immunoglobulin G concentration in neonatal dairy calves // J. Dairy Sci. 2014. V. 97. P. 3838-3844.

19. Chigerwe M., Hagey J. V. Refractometer assessment of colostral and serum IgG and milk total solids concentrations in dairy cattle // BMC Vet. Res. 2014. V. 10. P. 178.

20. Коломейцев В. А., Комаров В. В. Расчет параметров базовых элементов рабочих камер СВЧ нагревательных установок на волноводах сложной формы // Современные проблемы применения СВЧ энергии. Саратов : СГТУ. 1993. С. 61-62.

Статья поступила в редакцию 10.01.2023; одобрена после рецензирования 13.02.2023;

принята к публикации 15.02.2023.

Информация об авторе: И. Г. Ершова - к.т.н., Spin-код: 5832-2508.

ХХХХХХХХХХ электротехнологии, электрооборудование ХХХХХХХХХХ

ХХХХХХХ и энергоснабжение агропромышленного комплекса ХХХХХХХ

REFERENCES

1. Budnikov D. A., Cymbal A. A. Dielektricheskie svojstva sel'skohozyajstvennyh materialov [Dielectric properties of agricultural materials], Innovacii v sel'skom hozyajstve [Innovations in agriculture], 2016, No. 3 (18), pp.154-159.

2. Novikova G. V., Ziganshin B. G., Mihajlova O. V., Ershova I. G., Prosviryakova M. V., Zajcev P. V., Kiril-lov N. K. Issledovanie parametrov dvuhrezonatornoj SVCH ustanovki dlya defrostacii i podogreva korov'ego molozi-va [Investigation of parameters of a two-resonator microwave installation for defrosting and heating cow colostrum], Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Kazan State Agrarian University], 2021, Vol. 16, No. 1 (61), pp. 77-83.

3. Borodulin D. M. Razrabotka matematicheskogo obespecheniya processa regulirovaniya temperatury moloka na vyhode iz sekcii ohlazhdeniya [Mathematical Support to Control Milk Temperature at Cooling Outlets], Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tekhnologij [Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies], 2022, Vol. 84, No. 1, pp. 24-28. (In Russ.) https:doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-24-284.

4. Conte F., Scarantino S. A study on the quality of bovine colostrum : physical, chemical and safety assessment, Int. Food Research J., 2013, Vol. 20, No. 2, pp. 925-931.

5. Novikova G. V., Prosviryakova M. V., Mihajlova O. V., Zamyatina I. M., Tihonov A. A., Tarakanov D. V. Patent No. 2744423 RF, MPK A47J.39/00. SVCH ustanovka nepreryvno-potochnogo dejstviya s konicheskimi re-zonatorami dlya razmorazhivaniya i razogreva korov'ego moloziva [Continuous-flow microwave installation with conical resonators for defrosting and heating cow colostrum], zayavitel' i patentoobladatel' NGIEU. No. 2020131230; za-yavl. 10.09.2020, opubl. 09.03.2021. Byul. No. 7. 10 s.

6. Novikova G. V., Mihajlova O. V., Zajcev S. P. Razrabotka mikrovolnovoj tekhnologii i ustanovki dlya razmorazhivaniya i razogreva korov'ego moloziva [Development of microwave technology and installation for defrosting and heating cow colostrum], Vestnik Chuvashskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii [Bulletin of the Chuvash State Agricultural Academy], 2020, No. 3 (14), pp. 90-94.

7. Rushchic A. A., Shcherbakova E. I. Primenenie SVCH-nagreva v pishchevoj promyshlennosti i ob-shchestvennom pitanii [Application of microwave heating in the food industry and public catering], Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya : Pishchevye i biotekhnologii [Bulletin of the South Ural State University. Series : Food and Biotechnology], 2014, Vol. 2, No. 1, pp. 9-15.

8. Grishina E. M. Raschet ustanovki dlya SVCH obrabotki materialov s razlichnymi dielektricheskimi svojst-vami [Calculation of an installation for microwave processing of materials with various dielectric properties], Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of the Saratov State Technical University], 2012, Vol. 2, No. 2s (66), pp. 54-58.

9. Drobahin O. O., Saltykov D. Yu. Issledovanie vozmozhnosti primeneniya svyazannyh bikonicheskih rezona-torov dlya opredeleniya parametrov dielektricheskih materialov [Investigation of the possibility of using coupled bi-conic resonators to determine the parameters of dielectric materials], Prikladnaya radioelektronika [Applied Radioe-lectronics], 2014, Vol. 13, No. 1, pp. 63-69.

10. Poruchikov D. V., Vasil'ev A. N., Ershova I. G., Novikova G. V., Belova M. V. Pat. No. 2694944 RF, MPK A47J39/00. Mikrovolnovaya ustanovka dlya razmorazhivaniya korov'ego moloziva [Microwave unit for defrosting cow colostrum], zayavitel' i patentoobladatel' VIM. No. 2018143727; zayavl. 11.12.2018, opubl. 18.07.2019. Byul. No. 20.

11. Hramcov A. G., Onoprijko V. A. Ispol'zovanie i pererabotka moloziva [Use and processing of colostrum],

Perspektivy vnedreniya sovremennyh biotekhnologicheskih razrabotok dlya povysheniya effektivnosti sel'skohozyajst-vennogo proizvodstva [Prospects for the introduction of modern biotechnological developments to improve the efficiency of agricultural production], Krasnodar : Stavropol'skaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya, 2000. pp. 52.

12. Sysoeva M. G., Lokteva D. N. Izuchenie himicheskogo sostava i svojstv moloziva kozy [Study of the chemical composition and properties of goat colostrum], Tekhnologii i tovarovedenie sel'skohozyajstvennojprodukcii [Technologies and commodity science of agricultural products], 2015, No. 2 (5), pp. 108-109.

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if тргнмп!nizirs fi ргтшгл! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

electrical technologies, electrical equipment

XXXXXXXX and power supply of the agro-industrial complex XXXXXXXX_

13. Kuz'min S. V., Skripacheva A. I., Rusakov V. N. i dr. Molozivo krupnogo rogatogo skota v profilaktike in-fekcionnyh zabolevanij cheloveka (obzor literatury) [Colostrum of cattle in the prevention of human infectious diseases (literature review)], Zdravoohranenie Rossijskoj Federacii [Healthcare of the Russian Federation], 2022, Vol. 66, No. 2, pp. 160-167. DOI 10.47470/0044-197X-2022-66-2-160-167.

14. Glagoleva L. E., Zatsepilina N. P., Kozyrenko E. V., Rodionov S. O. Colostrum research and application in the functional food products technology, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020 February 26-29, 2021. pp. 032048. DOI 10.1088/1755-1315/640/3/032048.

15. Mamontov A. V., Nefedov V. N., Hritkin S. A. Primenenie zapredel'nyh volnovodov dlya pirometricheskih izmerenij [The use of transcendental waveguides for pyrometric measurements], Izmeritel'naya tekhnika [Measuring technique], 2018, No. 7, pp. 55-57.

16. Ermakov A. M. Patent No. 2494501 C1 Rossijskaya Federaciya, MPK H01P 5/04. Zapredel'naya volnovodnaya nagruzka [Exorbitant waveguide load], No. 2012100180/08, zayavl. 10.01.2012, opubl. 27.09.2013.

17. Novikova G. V., Belova M. V., Tarakanov D. A., Tihonov A. A. Razrabotka i obosnovanie parametrov SVCH-ustanovki dlya razmorazhivaniya i razogreva korov'ego moloziva [Development and justification of the parameters of a microwave installation for defrosting and heating cow colostrum], Vestnik NGIEI [Bulletin NGIEI], 2020, No. 2 (105), pp. 45-55.

18. Deelen S. M., Ollivett T. L., Haines D. M., Leslie K. E. Evaluation of a Brix refractometer to estimate serum immunoglobulin G concentration in neonatal dairy calves, J. Dairy Sci., 2014, Vol. 97, pp. 3838-3844.

19. Chigerwe M., Hagey J. V. Refractometer assessment of colostral and serum IgG and milk total solids concentrations in dairy cattle, BMC Vet. Res., 2014, Vol. 10, pp. 178.

20. Kolomejcev V. A., Komarov V. V. Raschet parametrov bazovyh elementov rabochih kamer SVCH nagrevatel'nyh ustanovok na volnovodah slozhnoj formy [Calculation of parameters of basic elements of working chambers of microwave heating installations on waveguides of complex shape], Sovremennye problemy primeneniya SVCHenergii [Modernproblems of microwave energy application], Saratov : SGTU, 1993, pp. 61-62.

The article was submitted 10.01.2023; approved after reviewing 13.02.2023; accepted for publication 15.02.2023.

Information about the author: I. G. Ershova - Ph. D. (Engineering), Spin-code: 5832-2508.