CC BY
22
смотренных значений у и р можно предложить единую (усреднённую) зависимость Р (С).
б
а - от удельного веса грунта у при постоянных значениях удельного сцепления С; б - от удельного сцепления грунта С при постоянных значениях удельного веса у Рисунок 3 - Зависимость глубины развития критического усилия 2 макс
Список литературы
1 Кравченко Т. И., Филатов В. В. Оценка предельного
критического усилия на упруго-пластическую грунтовую среду от действия треугольной нагрузки // Изв. вузов. Горный журнал. - 2012. - №5. - С. 68-72.
2 Кравченко Т. И. Изучение и оценка предельного напряжён-
ного состояния слабых грунтов оснований инженерных сооружений : дис. ... канд. техн. наук. - Екатеринбург, 2013. - 131 с.
3 Маслов Н. Н. Основы механики грунтов и инженерной
геологии. - М. : Высшая школа, 1968. - 629 с.
4 Маслов Н. Н. Прикладная механика грунтов. - М. : Машст-
ройиздат, 1949. - 328 с.
5 Цытович Н. А. Механика грунтов. - 4-е изд. - М. : Высшая
школа, 1983. - 281 с.
6 СНиП2.02.01-83. Основание и фундаменты. - М. : Гос-
стройиздат, 1975. - 40 с.
УДК.663.25
H.Ю. Ташланов
Андижанский машиностроительный институт, Андижан, Республика Узбекистан И.Н. Сайдалиев
Андижанский машиностроительный институт, Андижан, Республика Узбекистан
ОСВЕТЛЕНИЕ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ СОКОВ ОБРАБОТКОЙ УЛЬТРАЗВУКОМ
Аннотация. В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию ультразвука на осветление плодово-ягодных соков при различной продолжительности обработки.
Ключевые слова: ультразвук, бентонит, фильтрация, эксперимент, время озвучивания, гидродинамический излучатель.
N.Y. Tashlanov
Andizhan Machine-building Institute, Andizhan
I.N. Saydaliev
Andizhan Machine-building Institute, Andizhan
ULTRASOUND CLARIFICATION OF FRUIT JUICE
Abstract. The article presents the results of experimental investigation on the influence of ultrasound on clarification of fruit juice at various duration of processing.
Keywords: ultrasound, bentonit, filtration, experiment, time of ultrasonication, hydrodynamic radiator.
ВВЕДЕНИЕ
Плодово-ягодных сок представляет собой сложную, поликомпонентную,полидисперсную,коллоидную систему с размерами частиц, характерными для суспензий, золей молекулярно-ионных систем. Размеры и количественное содержание взвешенных частиц в соке чрезвычайно разнообразны и зависят от вида сырья, метода подготовки мезги и техники прессования [1].
Крупные частицы плодовой ткани, содержащиеся в свежеотжатом соке, отделяются отстаиванием, процеживанием, центрифугированием и фильтрованием. Высокодисперсные частицы сока (размером 10-5 -10-7 см), образующие коллоидную систему, не отделяются ни отстаиванием, ни центрифугированием, отделить их фильтрованием тоже трудно, фильтрование протекает крайне медленно, поры в фильтре легко закупориваются, а фильтрат получается опалесцирую-щий, мутный [1; 2].
Проблемы и пути их решения. На практике приходится встречаться с очень трудно осветляемыми плодово-ягодными соками, которые содержат стойкую
a
коллоидную систему. Даже после неоднократной фильтрации такие соки остаются мутными и опалесцируют, что свидельствует о наличии коллоидных взвешенных веществ.
Существование ионно-сольватных слоев вокруг поверхности частиц создает электростатическое отталкивание коллоидных частиц - некоторый потенциальный барьер, мешающий сближению коллоидных частиц на такие расстояния, где решительный перевес имеют силы молекулярного притяжения. Согласно теории Дерягина, в системе начинается быстрая коагуляция в тот момент, когда кинетическая энергия бро-унского движения коллоидных частиц оказывается достаточной для того, чтобы они могли преодолеть потенциальный барьер, и попасть в ближнюю зону, в которой силы вандервальсовского притяжения преобладают над силами электростатического отталкивания. Очевидно, что этим процессом можно управлять, меняя либо высоту потенциального барьера при постоянном значении кинетической энергии частиц, либо кинетическую энергию при постоянной высоте барьера. Высота барьера очень легко регулируется путем добавления некоторого количества электролита. Однако в данном случае, когда идет речь о пищевом продукте, изменение вещественного состава системы нежелательно (либо недопустимо). Поэтому процессом можно управлять только путем изменения кинетической энергии частиц.
Одним из наиболее простых способов сообщения коллоидным частицам дополнительной кинетической энергии является раскачка их с помощью ультразвукового поля [3]. Если агрегативная устойчивость взвешенных частиц обусловлена наличием потенциального барьера, то раскачкой с помощью ультразвукового поля можно сообщить частицам дополнительную кинетическую энергию и тем самым способствовать их коагуляции.
Цель работы заключалась в изучении влияния ультразвуковой обработки на осветление плодово-ягодных стабильно мутных соков, их фильтруемость и прозрачность, определение оптимальных параметров звукового поля и протолжительности озвучивания.
Полученные результаты. Для проведения экспериментов была создана установка (рисунок 1), со-
стоящая из следующих элементов: насосной станции; бака, установленного на станине; гидродинамического преобразователя (излучатель) и трубопровода.
Механические характеристики: емкость 15 литров; насосная станция от моечной установки марки БВСМ, модель 1112, производительность 60-80 л/м; преобразователь типа АГА (рисунок 2). Оптимальные параметры преобразователя: диаметр сопла 5,5 мм, расстояние между соплом и отражателем 4,5 мм, давление жидкости при перекачке через преобразователь 5 кг/см2, рабочая частота преобразователя порядка 2,5-3 кГц.
Опыты производились следующим образом. Сок и бентонитовая суспензия с соответствующей концентрацией заливались в бак, перемешивались, и отбирались пробы для контроля. Затем включался насос, и жидкость из бака поступала во всасывающую часть насоса и последним через трубопровод нагнеталось в гидродинамический преобразователь (помещенный в бак), жидкость, пройдя через излучатель, поступала в бак. Озвучивание производилось в течение 1-5 минут, измерение оптической плотности и фильтруемости производилось через сутки после отстаивания. Обработке подвергались абрикосовый и сливовый соки.
1 - центробежный насос, 2 - бак, 3 - преобразователь АГА Рисунок 1 - Схема гидродинамической установки
Для измерения мутности (или прозрачности) пользовались светофильтром-зеленным (с л тах = 540 ммк) и кюветой с расстояниями ме>кду рабочими гранями Змм.
1 - сопло, 2 - отражатель Рисунок 2 - Преобразователь
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 7
71
Проведенные эксперименты показали, что контрольные образцы соков плохо фильтровались, кристальная прозрачность фильтрата не достигалось, сок опалесцировая, а озвученные ультразвуком в течение 2-3 минут соки после фильтрации были прозрачными.
В заключение отметим, что снижение оптической плотности и увеличение скорости фильтрации озвученных соков, безусловно, связано с разрушением коллоидных систем плодово-ягодных соков.
Список литературы
1 Фан-Юнг А. Ф. и др. Технология консервирования плодов и
овощей. - М. : Пищепромиздат, 1961.
2 Майер-Оберплан М. Осветление и стабилизация вина и
сладкого сока. - М. : Пищепромиздат, 1960.
3 Hermana J. J. The ozientton of Suspended Partiolee in an
Ultrasonic Field, Pec. Trav, chim, Pays, Bas., 57, 1359, (1938).
