CC BY
28
Проведены исследования по влиянию молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum МИС-2С12 на ферментированные колбасы из баранины. После введения заквасок микроорганизмов наблюдается улучшение структуры, кроме того снизилась популяция Escherichia coli (1 КОЕ/г) и не обнаружено сальмонелл [9].
Наличие в готовой сыровяленой колбасе пребиотиков - молочнокислых бактерий и возможность введения в рецептуру пробиотиков делают эти продукты перспективными для специального и детского питания.
Присутствие патогенных организмов, подобных Listeria monocytogenes, может являться проблемой в случае загрязнения материала при производстве ферментированных пищевых продуктов. Во время изготовления, например, ферментированных колбас количество Listeria monocytogenes обычно уменьшается в процессе ферментации и периода созревания, прежде всего вследствие образования молочной кислоты, снижения в результате этого уровня pH и вследствие снижения влагоактивности, вызванного последующей сушкой. Однако весьма часто значительное количество Listeria monocytogenes выживает. Эго может вызывать серьезную проблему безопасности, поскольку употребление инфицированных продуктов может быть причиной смертельных листериозных инфекций (листериозов).
Для снижения содержания патогенных микроорганизмов в пищевом продукте, для продуцирования бактериоцинов к заквасочной культуре предложено добавлять определенные продуцирующие бактериоцины молочнокислые бактерии, включающие штаммы Pediococcus и некоторые штаммы Lactobacillus, которые уничтожают и/или инактивируют патогенные организмы и соответственно уменьшают их концентрацию в продукте [10].
Использование заквасок микроорганизмов для ферментации мясного сырья и получения ферментированных продуктов является более актуальным, чем применение специфических ферментов, которые не обладают защитными функциями в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры, а лишь способствуют ускорению биохимических процессов и формированию улучшенных органолептических показателей.
Литература
1. Зинина О.В., Ребезов М.Б., Жакслыкова С.А., Солнцева А.А.., Чернева А.В. Полуфабрикаты мясные рубленные с ферментированным сырьем// Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2012. - № 3. - С. 19-25.
2. Чернуха И.М., Сметанина Л.Б., Кузнецова Т.Г., Лисицын Б.А., Кракова В.З. Модификация низкосортного сырья ферментами животного происхождения при производстве мясопродуктов// Tehnologija mesa. - 2005. - №46. - C.271-278.
3. Антипова Л.В., Подвигина Ю.Н., Косенко И.С. Применение ферментных препаратов в технологии производства мясных изделий// Фундаментальные исследования. - 2008. - № 6. - С. 124-125.
4. Иванкин А.Н., Кузнецова Т.Г., Миталева С.И. Биотрансформированные белки животного происхождения для получения нового поколения функциональных продуктов питания// Tehnologija mesa. - 2005. - №46. - C. 283-286.
5. Хамагаева, И. С., Ханхалаева И.А., Заиграева Л.И. Использование пробиотических культур при производстве колбасных изделий [Текст] : монография - Улан-Удэ : Издательский центр ВСГТУ. - 2006 - С.204
6. Антипова Л.В., Гизатова А.Я. Подбор комплексов молочнокислых бактерий для обработки мясного сырья // Мясная индустрия. - 2005. - №3. - С.42-44.
7. Хабибуллин Р. Э., Яковлева Г.Ю., Низамиева А.Р., Жакслыкова С.А. Влияние молочнокислой микрофлоры на санитарногигиенические показатели говяжьих субпродуктов // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - № 23. -С.123-126.
8. Hammes W.P. Haller D. Wie sinnvoll ist die anwendung von probiotika in fleischwaren // Fleischwirtschaft. - 1998. - №4. - v.78.
9. Irma Isnafia Arief, Z. Wulandari, E.L. Aditia, M. Baihaqi, Noraimah, Hendrawan. Physicochemical and Microbiological Properties of Fermented Lamb Sausages Using Probiotic Lactobacillus plantarum IIA-2C12 as Starter Culture// Procedia Environmental Sciences. -2014. - p.352
10. Пат. 2336705 Российская Федерация, МПК А23В 4/20, А23L1/314. Способ производства ферментированного пищевого продукта, штамм pediococcus acidilactici dsm 10313 - продуцент бактериоцина, его применение и содержащий его пищевой продукт/ ХЕЛЛЕР СТАНКЕ Мари Луиз. № 2006140258/13; заявл. 20.05.2008; опубл.27.10.2008. Бюл.№30
References
1. Zinina O.V., Rebezov M.B., Zhakslykova S.A., Solnceva A.A.., Cherneva A.V. Polufabrikaty mjasnye rublennye s fermentirovannym syr'em// Tehnologija i tovarovedenie innovacionnyh pishhevyh produktov. - 2012. - № 3. - S. 19-25.
2. Chernuha I.M., Smetanina L.B., Kuznecova T.G., Lisicyn B.A., Krakova V.Z. Modifikacija nizkosortnogo syr'ja fermentami zhivotnogo proishozhdenija pri proizvodstve mjasoproduktov// Tehnologija mesa. - 2005. - №46. - C.271-278.
3. Antipova L.V., Podvigina Ju.N., Kosenko I.S. Primenenie fermentnyh preparatov v tehnologii proizvodstva mjasnyh izdelij// Fundamental'nye issledovanija. - 2008. - № 6. - S. 124-125.
4. Ivankin A.N., Kuznecova T.G., Mitaleva S.I. Biotransformirovannye belki zhivotnogo proishozhdenija dlja poluchenija novogo pokolenija funkcional'nyh produktov pitanija// Tehnologija mesa. - 2005. - №46. - C. 283-286.
5. Hamagaeva, I. S., Hanhalaeva I.A., Zaigraeva L.I. Ispol'zovanie probioticheskih kul'tur pri proizvodstve kolbasnyh izdelij [Tekst] : monografija - Ulan-Udje : Izdatel'skij centr VSGTU. - 2006 - S.204
6. Antipova L.V., Gizatova A.Ja. Podbor kompleksov molochnokislyh bakterij dlja obrabotki mjasnogo syr'ja // Mjasnaja industrija. - 2005. - №3. - S.42-44.
7. Habibullin R. Je., Jakovleva G.Ju., Nizamieva A.R., Zhakslykova S.A. Vlijanie molochnokisloj mikroflory na sanitarno-gigienicheskie pokazateli govjazh'ih subproduktov // Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta. - 2012. - T. 15. - № 23. - S.123-126.
8. Pat. 2367685 Rossijskaja Federacija, MPK C12N1/20 Preparat bakterial'nyj dlja proizvodstva fermentirovannyh mjasnyh izdelij i biotransformacii mjasnogo syr'ja/ Horol'skij V.V., Mashenceva N.G., Baranova E.A., Semjonysheva A.I., Vasil'chenko A.A.; Zajavitel' i patentoobladatel' GOU VPO «MGUPB». №2007146645/13; zajavl. 19.12.2007; opubl. 20.09.2009.
9. Irma Isnafia Arief, Z. Wulandari, E.L. Aditia, M. Baihaqi, Noraimah, Hendrawan. Physicochemical and Microbiological Properties of Fermented Lamb Sausages Using Probiotic Lactobacillus plantarum IIA-2C12 as Starter Culture// Procedia Environmental Sciences. -2014. - p.352
10. Pat. 2336705 Rossijskaja Federacija, MPK A23V 4/20, A23L1/314. Sposob proizvodstva fermentirovannogo pishhevogo produkta, shtamm pediococcus acidilactici dsm 10313 - producent bakteriocina, ego primenenie i soderzhashhij ego pishhevoj produkt/ HELLER STANKE Mari Luiz. № 2006140258/13; zajavl. 20.05.2008; opubl.27.10.2008. Bjul.№30
Исанова А.В.1, Мартыненко Г.Н.2, Лукьяненко В.И.3
'Кандидат технических наук, 2Кандидат технических наук, Воронежский государственный строительный университет, 3Кандилат технических наук, Воронежский государственный технический университет
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ТЕПЛОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ВЫБОР ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО РЕЖИМА ЕЁ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
36
Аннотация
Проведён анализ влияния расхода воды, проходящей через конденсатор и охладитель перегретых паров в системе теплоснабжения с тепловым насосом (ТН) и определения оптимальной температуры конденсации хладагента ТН рассматриваемой теплонасосоной установки (ТНУ)
Ключевые слова: тепловой насос, система теплоснабжения, хладагент, энергосбережение.
Isanova A. V.1, Martynenko, G. N.2, Lukyanenko V.I.3
Candidate of Technical Sciences, 2Candidate of Technical Sciences, Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering, 3Candidate of Technical Sciences, Voronezh State Technical University,
THE INFLUENCE OF THE OPERATING PARAMETERS OF HEAT PUMP INSTALLATION OF THE HEATING SYSTEM TO SELECT THE ECO MODE OF ITS FUNCTIONING
Abstract
The analysis of the influence of the flow rate of water passing through the condenser and cooler superheated vapor in the heating system with heat pump (HP) and determine the optimal condensing temperature of the refrigerant HP under consideration of heat pump’s installation (IHP).
Keywords: heat pump, heating system, refrigerant, energy saving.
Сокращение расхода условного топлива в источнике теплоснабжения и общая его экономия в системах теплоснабжения с ТНУ зависят, в частности, от температуры нагрева сетевой воды в конденсаторе ТН. Данный параметр оказывает влияние на капиталовложения в систему теплоснабжения, годовое число часов использования установленной электрической мощности ТНУ, затраты на электроэнергию и другие технико-экономические показатели. Определение оптимальной температуры конденсации рабочего вещества Ткопт в конденсаторе ТН, которая влияет и на температуру сетевой воды после конденсатора, позволит снизить затраты системы теплоснабжения.
Принципиальная схема теплонасосной установки (рис . 1) представляет собой модель локального теплового пункта, состоящую из следующих основных элементов: теплового насоса; систем, моделирующих потребителя нагретой воды и потребителя горячей воды; системы низкопотенциального источника теплоты.
Как известно, расход условного топлива на производство теплоты в системе зависит от температур теплоносителя после конденсаторов. Поддержание оптимальных значений температур на выходе из конденсаторов обеспечит минимальный расход условного топлива в системе теплоснабжения, в которой используются тепловые насосы.
За критерий оптимизации выбирается расход условного топлива на удовлетворение заданной тепловой нагрузки с помощью теплонасосной установки, по минимуму которого определяются оптимальные параметры работы теплового насоса и степень влияния расходов охлаждающей воды. В основе рассматриваемой задачи лежит соотношение баланса:
ВТНУ ~ ВТН
(1)
где ВТНУ, ВТН - общий расход условного топлива на выработку теплоты в системе и расход условного топлива на выработку
теплоты ТН соответственно. Выражение для целевой функции ВТН будет иметь следующий вид ВТН ~ ЬТН ' втН , (2)
где ЬТН - удельный расход условного топлива на получение единицы тепла с помощью теплового насоса; QK -
теплопроизводительность конденсатора ТН, кВт.
Теплопроизводительность конденсатора определяется по формуле [2]
Qk = GK ' сР ' (ТК2 _ ТК1 ) , (3)
где Ср - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг-К); ТК1, ТК2 - температура охлаждающей воды до и после конденсатора ТН соответственно, К.
ТК2 = ТКТН ~АТК , (4)
где ТкТН - температура конденсации хладагента ТН, К; АТк - конечная разность температур между хладагентом и охлаждающей водой в конденсаторе, К.
Рис. 1 - Принципиальная схема теплонасосной установки системы теплоснабжения:
37
1 - компрессор; 2 - конденсатор; 3 - охладитель перегретых паров рабочего тела;
4 - испаритель; 5 - дроссель; 6 - регулирующий вентиль; 7, 13 - расширительная емкость; 8, 12 - циркуляционные насосы; 9, 14 -водоводяные теплообменники; 10 - бак-аккумулятор горячей воды; 11 - теплообменники, моделирующие, систему горячего теплоснабжения. В! - В16-запорно-регулирующая арматура; ТК1, ТК2 - температура охлаждающей воды до и после прохождения конденсатора ТН соответственно, К; ТОП1, ТОП2 - температура охлаждающей воды до и после охладителя перегретых паров (ОП) соответственно, К; Gon, GK - расход охлаждающей воды, прошедший через охладитель перегретых паров ОП и конденсатор ТН.
С повышением температуры теплоносителя после конденсатора увеличивается доля тепловой нагрузки конденсата ТН, т.е.
возрастает значение QK . Но при этом одновременно снижается коэффициент трансформации теплоты ц теплового насоса.
Получим следующее выражение [1, 2] расхода условного топлива рассматриваемой системы
[34.1-10-6 • ср ]
ВТНУ
Т -АТ -Т
1 КТН LAJ К 1 К1
T •vi1 -Фсн )'Тэс
Т
{Ткн - Т0 )• GK , (5)
КТН
где ТКТН - температура конденсации хладагента ТН, К; TO - температура испарения рабочего вещества ТН; Ср - удельная изобарная теплоемкость воды, кдж/(кг-к);
Gk - массовый расход воды системы теплоснабжения, направленной в систему горячего водоснабжения (ГВ), кг/с; АТК -
конечная разность температур между хладагентом и охлаждающей водой в конденсаторе ТН; ТК1 - температуры теплоносителя до конденсатора ТН; Tj - КПД ТН, тКс - КПД выработки электроэнергии конденсационных электростанциях (КЭС); фСН -
коэффициент собственных нужд КЭС; Тэ С - КПД электрической сети, ^ - коэффициент трансформации теплоты теплового насоса.
В описываемой системе конечная разность температур АТК отлична от нуля - рассмотрим реальный процесс передачи теплоты, тогда ТКТН и Тк 2 не равны между собой.
Определим производную для уравнения 5ВТНУ /дТКТН [5]
дВт
дТ«
l34'1'10-6 • Ср ] • Г То -{АТк 2 + Тк,) -1
ТЭ Т-{1 -фСН ) Тэс К Т
Л
1
У
(6)
При условии, что дВТНу/дТКТН , определяем оптимальную температуру Т^Н конденсации рабочего тела теплового оса
ТКТН =v То-{АТк. + Тк 2). (7)
Полученное выражение показывает, что оптимальная температура конденсации не зависят от расхода воды Gk системы теплоснабжения.
Теплопроизводительность конденсатора определяется по формуле (3). Исходя из приведённой зависимости (3), можно сделать вывод, что связь теплопроизводительности конденсатора и расхода нагреваемой воды в нём прямо пропорциональна. С возрастанием количества нагреваемой воды потребуется увеличение теплопроизводительности конденсатора.
Рассмотрим влияние расхода охлаждающей воды охладителя перегретых паров на работу конденсатора. Анализируя
приведённую схему (рис. 1) можно отметить, что температура воды до конденсатора ТН ТК1, °С, будет равна температуре воды,
прошедшей охладитель перегретых паров ОП ТОп 2 .
Введём допущение: расход Gon воды ОП равен расходу воды прошедшей через конденсатор Gk , в системе функционирует
только контур системы горячего водоснабжения и контур испарителя. Потери теплоты при транспортировке воды по трубопроводам незначительны или практически отсутствуют.
Температуру охлаждающей воды после конденсатора ТН можно определить из уравнения теплового баланса охладителя перегретых паров (ОП), которое имеет следующий вид [2]
Qon ~ Gon - Ср - {Топ2 - ТОП1 ) , (8)
где Qon - теплопроизводительность охладителя перегретых паров, кВт;
Ср - удельная теплоемкость воды, проходящей через охладитель перегретых паров, кДж/(кг-К), ТОП1, ТОП2 - температура
теплоносителя до и после ОП, К; GОП - расход охлаждаемой воды ОП, тогда из выше приведённого имеем
т = т + Qan (9)
1К1 ^ОП1 ^ ^ • w
^п'ср
Таким образом имеем
тОПТ
тКТН
(
АТК + ТОП1
+
Qon
Gon ' Ср у
(10)
Рассмотрим совместное влияние изменения двух параметров теплонасосной системы: конечная разность температур между хладагентом и водой системы теплоснабжения на выходе из конденсатора ТН и расход охлаждающей воды ОП (рис. 2). Расчетные значения параметров приведены в таблице 1.
38
Таблица 1 - Расчётные значения параметров системы
Рис. 2 - Зависимость оптимально температуры конденсации хладагента ТН от расхода охлаждающей воды ОП и конечной разности температур между хладагентом и охлаждающей водой в конденсаторе ТН
Основываясь на полученных данных, можно сделать вывод, что с ростом массового расхода охлаждающей воды ОП и неизменных остальных характеристиках системы происходит снижение оптимальной температуры конденсации, асимптотически приближающейся к минимальному температурному уровню. И, наоборот, с уменьшением расхода охлаждающей воды ОП, а вместе с тем и охлаждающей воды конденсатора ТН (см. введённое допущение) происходит резкое увеличение оптимальной температуры конденсации хладагента при остальных постоянных значениях параметров работы системы. Оптимальная температура конденсации незначительно изменяется при росте конечной разности температур между хладагентом и водой в
конденсаторе ТН АТК. Значит, расход охлаждающей воды охладителя перегретых паров теплонасосной установки системы
теплоснабжения в большей степени влияет на создание энергосберегающего режима её работы.
Литература
1. Петраков Г.Н., Стогней В. Г., Мартынов А. В. Распределение тепловой нагрузки между тепловым насосом и пиковой котельной // Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. Сер. Энергетика. Выпуск 7.4. 2004. С. 121- 125.
2. Соколов Е. Я., Бродянский В. М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения // М. - Энергоиздат. - 1981.- 320 с.
3. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для ВУЗов // М. - Издательство МЭИ. - 1999.- 472 с.
4. Везиришвили О.Ш., Гомелаури В. И. Выбор оптимальной мощности теплонасосных установок //Теплоэнергетика.1982. №4. C. 47-50.
5. А.И. Кострикин. Введение в алгебру, М.: Наука, 1977. -496с.
References
1. Petrakov, N., Stagna Century BC, Martynov A. C. Distribution of the heat load between the heat pump and the maximum boiler room // Herald of Voronezh. state technology. Univ. Ser. Energy. Release 7.4. 2004. p. 121 - 125.
2. Sokolov, E. J., Brodyansky C. M. Energy basis of transformation of heat and cooling processes // M - Energoizdat. - 1981.- 320 p.
3. Sokolov, E. J. the district Heating and heat networks: a Textbook for high schools // M - Publishing house of MPEI. - 1999.- 472 p.
4. Vezirishvili O. W., gomelauri Century. And. the Choice of optimal capacity heat pump units) //thermal engineering.1982. No. 4. p. 47-50.
5. A. I. Kostrikin. Introduction to algebra, M.: Nauka, 1977. - 49 p.
Клюев С.В.
Канд. техн. наук, доц., Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИБРОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ
ФИБР
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы применения стальной фибры для дисперсного армирования мелкозернистых бетонов. Проведены экспериментальные исследования сталефибробетонных образцов.
Ключевые слова: техногенное сырье, композиционное вяжущее, фибробетон.
Klyuyev S.V.
Ph.D., Belgorod State Technological, University named after Shukhov EXPERIMENTAL RESEARCH OF DESIGN OF REINFORCED FIBER CONCRETE WITH DIFFERENT TYPES OF
FIBERS
Abstract
Acute questions of steelfiber using for disperse-reinforcedfine-grained concrete are considered in the article. Researchers of steelfiber concrete patterns are held.
Keywords: technogenic raw materials, composite bonding, fiber-reinforced concrete.
За последние годы в России значительно выросли темпы строительства и ввода в эксплуатацию сооружений различного назначения. Дальнейший рост объемов строительства, что особенно актуально ввиду реализации приоритетного национального
39
