Анотація до роботи:

Бичков Я.М. Розробка апарата та дослідження процесу обробки пряно-ефірної сировини при розрідженні з НВЧ-енергопідводом. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 - процеси й обладнання харчових, мікробіологічних і фармацевтичних виробництв. - Донецький державний університет економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського, 2005.

Дисертацію присвячено питанням дослідження процесу обробки зелені пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом і отриманню сухої складової та конденсату випареної вологи.

Встановлено, що тривалість процесу сушіння та максимальна температура, до якої розігрівався зразок, в значній мірі залежать від узгодженого навантаження на магнетрон, глибини розрідження та коефіцієнту заповнення робочого об’єму. Проведено серію експериментів для визначення раціональних параметрів і створена математична модель процесу.

За отриманими експериментальними даними розроблено технічну документацію на дослідно-промисловий зразок апарата для НВЧ-вакуумного сушіння, проведені промислові випробування та розроблено технічну документацію на промисловий зразок.

Доведено високу якість кінцевого продукту, виробленого на спроектованому обладнанні при раціональних режимах обробки. Основні результати роботи знайшли промислове впровадження на ВАТ Полтавський машинобудівний завод "Полтавамаш".

1. На підставі проведеного аналізу літературних джерел висунуто гіпотезу про існування раціональних параметрів з тривалості теплової обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом. Зроблено висновок про необхідність вдосконалення існуючих та розробки нових апаратів для обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом. Визначено та обґрунтовано напрямки розробки і вдосконалення таких апаратів, їх основних вузлів та необхідність проведення експериментальних досліджень нового апарата.

2. Створено спеціальний експериментальний стенд для реалізації процесу обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом. Точність і достовірність результатів вимірів забезпечується розробленою методикою експериментів та методами математичної обробки з використанням ПЕОМ.

3. За розробленими методиками перевірено відсутність впливу конструкційних змін у резонаторній камері НВЧ-печі на рівномірність розподілу полів надвисоких частот та зроблено висновок про можливість внесення таких конструкційних змін і доведено достовірність вимірювання середньооб’ємної температури в робочій зоні без зупинки магнетрона, що значно підвищило точність отриманих результатів.

4. Запропонований спосіб розділення пряно-ефірної рослинної сировини на тверду та рідку складові дозволяє отримати конденсат випареної вологи, що є додатковим продуктом з властивостями функціональної добавки, а технологічний процес стає практично безвідходним.

5. Досліджено вплив маси зразка (М), глибини розрідження (р) та коефіцієнта заповнення робочого об’єму (К_з) на час висушування (t) до вологості зразка 11-12 % та максимальну температуру, до якої розігрівався зразок (Т_тах), під час проведеного багатофакторного експерименту, за результатами якого розроблено математичну модель тривалості процесу обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом у вигляді полінома другого ступеня, яка підтверджує висунуту гіпотезу.

6. Дослідження фізико-хімічних показників сушеної пряної зелені, що пройшла обробку за розробленою технологією, показали її переваги за вмістом вітамінів та мікроелементів перед зеленню, що пройшла традиційну теплову обробку. Дослідження мікробіологічних показників сушеної пряної зелені, що пройшла обробку за розробленою технологією, довели, що в результаті гине в 2,5...3,5 рази більше мікроорганізмів, ніж при традиційному сушінні, а в процесі зберігання спостерігається яскраво виражений ефект гальмування росту колоній мікроорганізмів. Проведено органолептичну оцінку сушеної пряної зелені та отриманого конденсату випареної вологи, котрі отримали 4,5 бали за розробленою бальною шкалою, в той час. як висушені традиційним способом прянощі отримали 3...3,5 бали.

7. Розроблено, виготовлено і випробувано у виробничих умовах дослідно-промисловий зразок апарата для обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом, який реалізує запропоновану технологію.

8. Розроблено технічне завдання на розробку і виготовлення промислового зразка апарата для обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом; здійснено авторський нагляд за розробкою проектної документації на промисловий зразок апарата.

9. Проведено комплекс заходів щодо впровадження результатів досліджень у практику підприємств харчування. Оцінено економічний ефект, який полягає в економії часу, сировини і отриманні додаткового продукту – конденсату випареної вологи з яскраво вираженими органолептичними властивостями, і складає 575,9 грн на 100 кг отриманого продукту. Підтверджено доцільність широкомасштабного промислового випуску апарата для обробки пряних та ефірних рослин при розрідженні з НВЧ-енергопідводом.

Публікації автора:

1. Бичков Я.М. Інтенсифікація сушіння пряних та ефірних культур із застосуванням вакууму та НВЧ-енергопідводу // Вісник ДонДУЕТ. - 2002. - № 2 (14). - С. 148-153.

2. Шеляков О.П., Фірсова Р.М., Бичков Я.М. Дослідження впливу сушки пряних та ефірних рослин в НВЧ-вакуумному апараті на ступінь бактеріальної засіяності та її якісний склад // Збірник наукових праць "Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі" в розділі "Обладнання харчових виробництв та удосконалення процесів і апаратів харчових виробництв". Харків. - 2003. - С. 82-88.

Особистий внесок здобувача: здобувачем підготовлено зразки для проведення мікробіологічних досліджень, узагальнено отримані результати та оформлено статтю.

3. Шеляков О.П., Бичков Я.М. Обґрунтування основних параметрів апарата для здійснення обробки пряних та ефірних культур при розрідженні з НВЧ-енергопідводом // Вісник ДонДУЕТ. - 2004. - № 1 (21). - С. 107-114.

Особистий внесок здобувача: планування та проведення багатофакторного експерименту, оброблення його результатів та створення математичної моделі процесу сушіння пряної та ефірної сировини при розрідженні з НВЧ-енергопідводом.

4. Бичков Я.М. Температура сушіння сировини // Харчова і переробна промисловість. - 2004. - № 9-10 (301-302). - С. 20-21.

5. Пат. 43004А Україна, МКІ F 26 D 3/347. Пристрій для мікрохвильової сушки при зрідженому тиску / Шеляков О.П., Лугівська В.Г., Бичков Я.М. Полтавський кооперативний інститут Укоопспілки, Заявл. 17.11.2000; Опубл. 15.11.2001, Бюл. № 10. - 3с.

Особистий внесок здобувача: аналіз конструкцій існуючих апаратів для сушіння пряних та ефірних рослин, виявлення їх переваг і недоліків, участь в оформленні матеріалів заявки.

6. Шеляков О.П., Лугівська В.Г., Бичков Я.М. Використання мікрохвильової енергії як засіб підвищення ефективності процесів сушки // Матеріали наук.-практ. конф. "Підприємства і цехи малої потужності для переробки сільськогосподарської сировини". – Полтава: ПКІ. - 1998. -
С. 297-302.

Особистий внесок здобувача: теоретичне обґрунтування переваг використання розрідження з НВЧ-енергопідводом при обробці рослинної сировини.

7. Шеляков О.П., Лугівська В.Г., Бичков Я.М. Розробка мікрохвильової вакуумної технології переробки та зберігання пряних рослин // Матеріали наукової конференції за результатами досліджень професорсько-викладацького складу, аспірантів та студентів Полтавського кооперативного інституту за 1996-1998 рр.- Книга 2.- Полтава. - 1999.- С. 92-95.

Особистий внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень.

8. Шеляков О.П., Фірсова Р.М., Бичков Я.М. Якість сушених спецій, отриманих з використанням вакуумного сушіння з НВЧ-енергопідводом // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Товари XXI століття".- Частина 2. -Полтава: РВВ ПУСКУ.- 2002 р. - С. 55-57.

Особистий внесок здобувача: розробка методики та проведення експериментальних досліджень, узагальнення результатів отриманих експериментальних даних.

9. Шеляков О.П., Бичков Я.М. Дослідження впливу конструкційних змін резонаторної камери на рівномірність розподілу полів НВЧ // Міжнародна науково-практична конференція "Управлінські та технологічні аспекти розвитку підприємств харчування та торгівлі", присвяченій 65-річчю з дня народження доктора технічних наук, професора, члена-кореспондента ВАСГНІЛ Беляєва М. І. (м.Харків 19 листопада 2003р.). -Харків. - 2003. -
С. 269.

Особистий внесок здобувача: Здобувачем розроблено методику проведення експерименту, створено стенд, проведено експериментальні дослідження, підготовлено виступ.

10. Шеляков О.П., Бичков М.Ф., Бичков Я.М. Конструктивне рішення апарата для здійснення обробки пряних та ефірних культур при розрідженні з НВЧ-енергопідводом // Міжвузівська науково-практична конференція "Проблеми техніки і технології харчових виробництв".-Полтава:
РВВ ПУСКУ. - 2004. - С. 37.

Особистий внесок здобувача: проектування основних вузлів апарата для обробки пряних та ефірних культур при розрідженні з НВЧ-енергопідводом. Здобувач брав участь у розробці проектної документації та промислових випробуваннях апарата.

11. Шеляков О.П., Селютін В.О., Бичков Я.М. Удосконалення робочої ємкості для сировини НВЧ-вакуумного апарата для сушіння пряних та ефірних культур // Міжвузівська науково-практична конференція "Проблеми техніки і технології харчових виробництв".- Полтава: РВВ ПУСКУ. - 2004. - С. 88.

Особистий внесок здобувача: проведення розрахунків та проектування удосконаленої робочої ємкості для сировини НВЧ-вакуумного апарата для сушіння пряних та ефірних культур.