vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2023-50-1-24-32vdgtu-1213Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGМоделирование процесса холодильного воздействия на пищевые продуктыModeling the process of refrigeration effects on food productshttps://orcid.org/0000-0003-2568-2872ЖлобоР. А.ZhloboR. A.

Жлобо Руслан Андреевич, старший преподаватель кафедры технологического оборудования и систем жизнеобеспечения

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2

Ruslan A. Zhlobo, Senior Lecturer, Department of Technological Equipment and Life Support Systems

2 Moscow St., Krasnodar 350072

Rzhlobo@bk.ruШамаровМ. В.ShamarovM. V.

Шамаров Максим Владимирович, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологического оборудования и систем жизнеобеспечения 

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2

Maksim V. Shamarov, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Assoc. Prof., Department of Technological Equipment and Life Support Systems

2 Moscow St., Krasnodar 350072

Schmax@mail.ruАлёшинВ. И.AlyoshinV. I.

Алёшин Владимир Иванович, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологического оборудования и систем жизнеобеспечения

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2

Vladimir I. Alyoshin, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Assoc. Prof., Department of Technological Equipment and Life Support Systems

2 Moscow St., Krasnodar 350072

vladimir01121946@mail.ruКубанский государственный технологический университетРоссияKuban State Technological UniversityRussian Federation2023080520235012432Copyright © Жлобо Р.А., Шамаров М.В., Алёшин В.И., 20232023Жлобо Р.А., Шамаров М.В., Алёшин В.И.Zhlobo R.A., Shamarov M.V., Alyoshin V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1213Цель

Цель. Целью исследования является моделирование продолжительности холодильного воздействия на пищевой продукт.

Метод

Метод. Продолжительность холодильного воздействия состоит из двух этапов: охлаждения и заморозки. При этом теплофизические характеристики продукции определяются практически на специализированной экспериментальной установке, разработанной в лаборатории кафедры технологического оборудования и систем жизнеобеспечения.

Результат

Результат. Зная технологические режимы, можно определять время, затраченное на охлаждение и заморозку различных пищевых продуктов.

Вывод

Вывод. Данную методику можно применять в широких климатических условиях на производствах Российской Федерации в крупных масштабах. Если увеличить скорость воздуха у поверхности продукта до 3 м/с, то получим сокращение времени на 502 с при условии R = 0,015 м и δ = 0,125 м. Имея начальные и конечные условия можно быстро определять продолжительность холодильного воздействия для любых других пищевых продуктов, выбирая оптимальный режим.

Objective

Objective. The present article discusses the issue of modeling the duration of the refrigeration effect on a food product using the example of raw lean meat.

Method

Method. The duration of the refrigeration effect consists of two stages: cooling and freezing. At the same time, the thermophysical characteristics of products are determined practically on a specialized experimental setup developed in the laboratory of the Department of Technological Equipment and Life Support Systems.

Result

Result. Knowing the technological regimes, it is possible to determine the time spent on cooling and freezing various food products.

Conclusion

Conclusion. This technique can be applied in wide climatic conditions in the production of the Russian Federation on a large scale. If we increase the air speed at the surface of the product to 3 m/s, we will get a reduction in time by 502 s, provided R = 0.015 m and δ = 0.125 m. Having the initial and final conditions, you can quickly determine the duration of the refrigeration exposure, both for raw lean meat, and for any other food products, choosing the optimal one.

охлаждениезамораживаниекриоскопическая температурарасчёттеплофизические характеристикиэкспериментcoolingfreezingcryoscopic temperaturecalculationthermophysical characteristicsexperimentReferencesЖлобо Р.А., Степанова Е.Г., Бзегежев А.З. Зависимость коэффициента сжимаемости фтортрихлорметана от давления при различных температурах//Электронный сборник научных статей по материалам третьей международной научно-практической конференции. Краснодар, 2020. 909-913 с.Zhlobo R.A., Stepanova E.G., Bzegezhev A.Z. "Dependence of the compressibility factor of fluorotrichloromethane on pressure at different temperatures". Electronic collection of scientific articles based on the materials of the third international scientific and practical conference. Krasnodar. 2020; 909-913[In Russ]Жлобо Р.А., Степанова Е.Г., Гармаш А.П. Зависимость коэффициента сжимаемости трифтортрихлорэтана от давления при различных температурах//Электронный сборник научных статей по материалам третьей международной научно-практической конференции. Краснодар, 2020. 893-897 с.Zhlobo R.A., Stepanova E.G., Garmash A.P. "Dependence of the compressibility coefficient of trifluorotrichloroethane on pressure at different temperatures". Electronic collection of scientific articles based on the materials of the third international scientific and practical conference/ Krasnodar. 2020; 893-897 [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости трифторметана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, А. Ю. Трудников [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 494-502.Dependence of the compressibility coefficient of trifluoromethane on pressure at different temperatures. R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, A. Yu. , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021;494-502. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости тетрафторэтана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, И. Е. Полушкин [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 472-480.Dependence of the compressibility coefficient of tetrafluoroethane on pressure at different temperatures. R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, I. E. Polushkin [et al.]. Mechanics, Equipment, Materials and Technologies: 4th international scientific and practical conference, Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021;472-480. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости тетрафторметана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, О. А. Пятышин [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 465-472.Dependence of the compressibility coefficient of tetrafluoromethane on pressure at different temperatures. R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, O. A. Pyatyshin [et al.]. Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021; 465-472. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости тетрафтордихлорэтана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, Н. Д. Капитанов [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 457- 465.Dependence of the compressibility coefficient of tetrafluorodichloroethane on pressure at different temperatures. R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, N. D. Kapitanov [et al.] .Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021; 457-465. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости дихлорфторметана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, М. П. Тихомиров [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 276- 284.Dependence of the compressibility coefficient of dichlorofluoromethane on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, M. P. Tikhomirov [et al.]. Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021. - P. 276-284. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости дифтордихлорметана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, А. Е. Лебедев [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 268-276.Dependence of the compressibility coefficient of difluorodichloromethane on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, A. E. Lebedev [et al.]. Mechanics, Equipment, Materials and Technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021; 268-276. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости хлордифторметана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, И. В. Томашев [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 486-494.Dependence of the compressibility coefficient of chlorodifluoromethane on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, I. V. Tomashev [et al.] Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021; 486-494. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости трифторхлорметана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, Р. В. Масленников [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 502- 510.Dependence of the compressibility coefficient of trifluorochloromethane on pressure at different temperatures. R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, R. V. Maslennikov [et al.]. Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021. - Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021;502-510. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости оксафторциклобутана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, Г. Г. Черненко [и др.] // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 338-344.Dependence of the compressibility coefficient of oxafluorocyclobutane on pressure at different temperatures. R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, G. G. Chernenko [et al.]. Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference , Krasnodar, November 25–26, 2021.- Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021; 338-344. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости пропилена от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, М. В. Шамаров, Д. Р. Мойдинов [и др.] // Инновационные направления интеграции науки, образования и производства: сборник материалов III Международной научно-практической конференции, Керчь, 11–15 мая 2022 года. – Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2022. – С. 40-43.Dependence of the propylene compressibility coefficient on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, M. V. Shamarov, D. R. Moidinov [et al.] // Innovative directions of integration of science, education and production: collection of materials of the III International Scientific -practical conference, Kerch, May 11–15, 2022. Kerch: FGBOU VO "Kerch State Marine Technological University", 2022; 40-43. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости пропана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, А. В. Гукасян, А. А. Султанов [и др.] // Инновационные направления интеграции науки, образования и производства: сборник материалов III Международной научно-практической конференции, Керчь, 11–15 мая 2022 года. – Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2022. – С. 53-56.Dependence of the propane compressibility coefficient on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, A. V. Gukasyan, A. A. Sultanov [et al.]. Innovative directions of integration of science, education and production: collection of materials of the III International Scientific -practical conference, Kerch, May 11–15, 2022. - Kerch: FGBOU VO "Kerch State Marine Technological University", 2022; 53-56. [In Russ]Зависимость коэффициента сжимаемости метана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, Е. Г. Степанова, С. Ю. Ропот [и др.] // Инновационные направления интеграции науки, образования и производства: сборник материалов III Международной научно-практической конференции, Керчь, 11–15 мая 2022 года. – Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2022. – С. 57-60.Dependence of the compressibility coefficient of methane on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, E. G. Stepanova, S. Yu. -practical conference, Kerch, May 11–15, 2022. Kerch: FGBOU VO "Kerch State Marine Technological University", 2022; 57-60. [In Russ]Расчет и проектирование сопла Лаваля / Ю. С. Беззаботов, Р. А. Жлобо, Д. Р. Мойдинов, Е. Г. Степанова // Инновационные направления интеграции науки, образования и производства: Сборник тезисов докладов участников I Международной научно-практической конференции, Керчь, 14–17 мая 2020 года / Под общей редакцией Е.П. Масюткина. – Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2020. – С. 172-175.Calculation and design of the Laval nozzle / Yu. S. Bezzabotov, R. A. Zhlobo, D. R. Moidinov, E. G. Stepanova. Innovative directions for the integration of science, education and practical conference, Kerch, May 14–17, 2020 / Under the general editorship of E.P. Masyutkin. Kerch: FGBOU VO "Kerch State Marine Technological University", 2020; 172-175. [In Russ]Приборы и техника низкотемпературных систем: учеб. пособие / Е.Г. Степанова, Б.Ю. Орлов, Р.А. Жлобо. – Краснодар: Изд. ФГБОУ ВО «КубГТУ», 2021. – 291 с.Devices and technology of low-temperature systems: textbook. Allowance. E.G. Stepanova, B.Yu. Orlov, R.A. Redneck. - Krasnodar: Ed. FGBOU VO "KubGTU", 2021; 291. [In Russ]Жлобо, Р. А. Зависимость коэффициента сжимаемости дифторэтана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, И. Е. Сязин, А. Г. Биденко // Молодежь и наука : Материалы XVIII международной научно-практической конференции старшеклассников, студентов и аспирантов. В 2-х томах, Нижний Тагил, 27 мая 2022 года. Том 1. – Нижний Тагил: Нижнетагильский технологический институт - филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина", 2022. – С. 34-36.Zhlobo, R. A. Dependence of the compressibility coefficient of difluoroethane on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, I. E. Syazin, A. G. Bidenko. Youth and Science: Proceedings of the XVIII International Scientific and Practical Conference of High School Students, students and graduate students. In 2 volumes, Nizhny Tagil, May 27, 2022. Volume 1. - Nizhny Tagil: Nizhny Tagil Institute of Technology - a branch of the Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin", 2022; 34-36. [In Russ]Жлобо, Р. А. Зависимость коэффициента сжимаемости этана от давления при различных температурах / Р. А. Жлобо, А. С. Зайцев // Перспективные материалы и высокоэффективные процессы обработки: сборник материалов Всероссийской молодежной конференции, Саратов, 18–19 мая 2022 года. – Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., 2022. – С. 73-75.Zhlobo, R. A. Dependence of ethane compressibility coefficient on pressure at different temperatures / R. A. Zhlobo, A. S. Zaitsev. Promising materials and highly efficient processing processes: collection of materials of the All-Russian Youth Conference, Saratov, May 18–19 2022. - Saratov: Saratov State Technical University named after Yuri Gagarin, 2022;73-75. [In Russ]Степанова, Е. Г. Исследование процесса охлаждения рыбы с применением бинарного льда / Е. Г. Степанова, Р. А. Жлобо, И. Е. Трофименко // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. – 2022. – № 3. – С. 262-266. – DOI 10.24412/2311- 6447-2022-3-262-266.Stepanova, E. G. Study of the fish cooling process using binary ice / E. G. Stepanova, R. A. Zhlobo, I. E. Trofimenko. Technologies of the food and processing industry of the AIC - healthy food products. 2022; 3: 262-266. – DOI 10.24412/2311-6447-2022-3-262-266. [In Russ]Андреев, И. А. Перспективы применения углекислотных холодильных машин в системах холодоснабжения / И. А. Андреев, М. В. Шамаров // Механика, оборудование, материалы и технологии: 4 международная научно-практическая конференция, Краснодар, 25–26 ноября 2021 года. – Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ПринтТерра", 2021. – С. 518-526.Andreev, I. A. Prospects for the use of carbon dioxide refrigeration machines in refrigeration systems / I. A. Andreev, M. V. Shamarov. Mechanics, equipment, materials and technologies: 4th international scientific and practical conference, Krasnodar, 25–26 November 2021. Krasnodar: PrintTerra Limited Liability Company, 2021; 518-526. [In Russ]Научно-технические достижения и перспективы института механики, робототехники, инженерии транспортных и технических систем КУБГТУ в области образования и компрессоростроения / М. В. Шамаров, А. В. Гукасян, Ю. С. Беззаботов, И. Е. Сязин // Эффективное применение в проектах компрессорного, газоразделительного и энергосберегающего оборудования: Сборник трудов III-й научно-технической конференции, станица Динская, 07–08 октября 2021 года. – Краснодар: ООО "Контур", 2021. – С. 53-57.Shamarov M. V., Gukasyan A. V., Bezzabotov Yu. S., Syazin I. E. Scientific and technical achievements and prospects of the Institute of Mechanics, Robotics, Engineering of Transport and Technical Systems of KUBGTU. Effective application in projects of compressor, gas separation and energy-saving equipment: Proceedings of the III scientific and technical conference, Dinskaya village, October 07–08, 2021. - Krasnodar: Kontur LLC, 2021; 53-57. [In Russ]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.