Введение к работе
Актуальность работы. Технико-экономические показатели процесса переработки костного сырья решающим образом зависят от технического уровня решения задачи разделения компонентов костного сырья. В силу целого ряда причин комплекс технологических операций разделения компонентов мясокостного сырья в ближайшее десятилетие останется наименее механизированным и наиболее трудоемким. Наиболее энергоёмкой и сложной в технологическом и техническом аспектах является оптимизация операции измельчения костного сырья.
За последние годы наметился прогресс в механизации процесса измельчения и последующего разделения компонентов костного сырья.
При этом можно выделить два направления технического решения этой задачи, реализованной в создании образцов опытного и промышленного оборудования:
многостадийное измельчение, включая использование прессов высокого давления;
использование криоизмельчения и криоразделения компонентов по аналогии с комплексом технологических схем обогащения рудных материалов.
В многочисленных научных работах, выполненных в МГУПБ, показано, что второй путь является наиболее перспективным.
Повышение температур криоизмельчения от криогенных, которые рассматривались в предыдущих работах, до близкриоскопических резко повышает конкурентоспособность способа криоизмельчения по сравнению со всеми известными способами.
Особо следует отметить тот факт, что до сих пор процесс измельчения костного сырья осуществляют в несколько стадий. Реализация одностадийного способа измельчения костного сырья сократит пищевые и энергетические потери.
Все вышеизложенное позволяет признать актуальной задачу создания нового способа и опытной модели для измельчения костного сырья при близкриоскопических температурах.
Автор благодарен канд. мед. наук М.В.Лекишвили, ст. научному сотруднику "Лаборатории консервации и трансплантации тканей с костным банком" ГУН ЦИТО РФ за оказанную возможность проведения экспериментов в производственных условиях.
Целью работы является разработка процесса измельчения осевым режущим инструментом костного сырья при температурах, близких к криоскопическим.
' В. В. Илюхин. Физико-технические основы криоразделения пищевых продуктов. - М.:
ВО"АГРОПРОМИЗДАГ\1990. — — *
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
-
Разработка физической и математической модели процесса измельчения нативной компактной костной ткани при температурах, близких к криоскопической.
-
Изучение закономерностей, характеризующих зависимость усилия резания трубчатой кости от температуры с учетом анизотропии и топографии костной ткани.
-
Исследование свойств полученных костных порошков по дисперсности, цвету и запаху.
-
Разработка опытно-промышленной установки для измельчения нативной костной ткани осевым режущим инструментом.
-
Разработка методики инженерного расчета процесса резания осевым режущим инструментом костного сырья, замороженного во льду.
Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования метода одностадийного измельчения костного сырья с помощью осевого режущего инструмента при температурах, близких к криоскопической.
Установлены зависимости сопротивления резанию костной ткани от анизотропии ее строения.
Разработана классификация способов и устройств для измельчения костного сырья.
Практическая ценность. На основании аналитических и экспериментальных исследований получены обобщающие зависимости, позволяющие производить инженерные расчеты динамических нагрузок на осевой режущий инструмент при встрече с костными включениями, замороженными во льду.
Разработана и прошла успешные испытания модель опытно-промышленной установки для измельчения осевым режущим инструментом костного сырья при близкриоскопических температурах. При одностадийном измельчении костного сырья достигнута степень измельчения 105.
Предложена базовая схема технологической машины II класса* - многопозиционная прерывисто-поточная с циклическим механизмом.
Результаты научно-исследовательских работ были использованы в учебном процессе на кафедре "Технологическое оборудование и процессы отрасли" МГУПБ при выполнении курсовых и дипломных работ.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на отчетных научно-практических конференциях Московского государственного университета прикладной биотехнологии с 2000 по 2003 гг. и на 9-й Международной конференции Европейской Ассоциации тканевых банков. Ла Коруния, Испания, 2000 г.
* По классификации Шувалова В.Н. Машины, аппараты и поточные линии. - Л.: Машиностроение, 1973. - 540 с.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 4 таблицы. Список литературы включает 125 наименований, из них 13 зарубежных авторов.
