В последние годы интерес к продуктам, не содержащим глютен, растет во всех развитых странах мира. Изначально интерес к безглютеновой продукции возник именно как к продуктам, которые помогают решить конкретную медицинскую проблему — непереносимость проламина (глютена), однако со временем безглютеновые продукты стали восприниматься как более полезные для здоровья и способствующие похудению. Исследование компании Mintel показало, что основная часть потребителей — это люди, более тщательно заботящееся о своем здоровье. Однако важность поддержания правильного питания группой лиц, подверженных заболеванию целиакия, является основополагающим на протяжении всей их жизни. В статье представлены рецептуры хлеба, основой которых являются безглютеновые мучные смеси. Рекомендована рецептура, в состав которой входят мука из зеленой гречки, рисовая мука, картофельный крахмал, псиллиум, рисовая и гречневая закваски. Обосновано использование выбранного сырья с целью улучшения качества, как самого продукта, так и его влияния на здоровье потребителя. Изучена технология безглютенового хлеба на рисовой закваске. Результатом подбора рецептур, а также проведения исследования рекомендовано рецептурное соотношение компонентов для безглютенового хлеба на гречневой закваске: использование смеси овсяной и гречневой муки, воды и опары в соотношении 1,8:3:1, соответственно. Для устранения горечи образца хлеба в рецептуру рекомендуется вводить сахар в количестве 7,0±0,5 %. По результатам исследований показателей качества полученных образцов хлеба выбран режим ведения закваски при температуре 27±1 °С в течение 5,0±0,1 ч. Конечная кислотность закваски — 10,0±0,5 град. Разработаны режимы производства хлеба. Температура брожения теста должна составлять 27±1 °С, продолжительность брожения 5±0,5 ч. Режим выпечки: температура 180±5 °С, продолжительность 7±1 мин с паром, 25±3 мин без пара. Эти усовершенствования позволили устранить дефекты, связанные с неравномерной пористостью хлеба, отрывом корки и кислым привкусом и получить изделие с наиболее привлекательными для потребителя свойствами. Проведенные физико-химические исследования выпеченного хлеба по показателям влажности и кислотности подтвердили соответствие образцов ГОСТ Р 58233–2018
Дефицит полиненасыщенных жирных кислот может приводить к проблемам, связанным с сердечно-сосудистой системой, воспалительными заболеваниями, состоянием кожных покровов, суставов и многие другие. Для профилактики их недостатка рекомендуется вводить в рацион обогащенные продукты. Представлены результаты разработки конфет типа трюфель, обогащенных полиненасыщенными жирными кислотами омега-3 за счет введения масла рыжикового и пюре авокадо. С целью снижения количества добавленного сахара в продукте использовалось пюре финика. Разработанные конфеты типа трюфель отличались приятным легким привкусом авокадо и ореховым ароматом, придаваемым рыжиковым маслом, приобретали более нежную кремовую текстуру. Введение новых видов ингредиентов способствовало значительному сокращению продолжительности стабилизации разработанных кремовых масс перед формованием. Полученные данные оценки степени проявления видимых признаков микробиологической порчи позволили установить рекомендуемые сроки годности разработанных конфет типа трюфель при пониженной температуре от 0 до +2 °С не более 14 сут. Разработанные конфеты характеризуются сниженным в 1,7 и 1,5 раза содержанием жира, уменьшенной в 1,5 и 1,3 раза калорийностью, повышенным в 2,8 раз содержанием пищевых волокон для изделий из горького и темного шоколада соответственно. Покрывают 51,2 % суточной потребности взрослого человека в полиненасыщенных жирных кислотах семейства омега-3 для конфет на основе горького шоколада и 74,1 % для конфет на основе темного шоколада, в жирных кислотах семейства омега-6 — на 5,2 и 7,0 %, соответственно
Анемия — это состояние, при котором происходит снижение уровня гемоглобина (носителя кислорода в эритроцитах), что отрицательно сказывается на функционировании организма. Недостаток железа в организме человека является серьезной проблемой. В связи с этим, функциональные напитки, направленные на профилактику и компенсацию недостатка железа, представляют особую важность для здоровья людей. В исследовании проведен контент анализ пищевой продукции функциональных напитков для профилактики недостатка железа в организме человека для дальнейшей разработки рецептуры собственного продукта, отвечающего всем требованиям и предпочтениям потребителей. Материалами и методами для исследования являлись данные Единого реестра свидетельств о государственной регистрации и технологические методы. На сегодняшний день на рынке пищевой продукции существует 5039 видов напитков. Из их функциональных напитков на молочной основе — 3023 (60 %), на винной основе — 1208 (23,98 %), на соковой основе — 819 (16 %), с содержанием железа — 1 (0,02 %). На основе полученных данных была разработана рецептура соковой основы «Iron juice». Данная функциональный напиток содержит в своем составе следующие ингредиенты: сок яблочный из яблок сорта «Белый Налив», сок гранатовый из гранатов сорта «Иридана», бананы вяленый, сорбат калия, фруктоцим, гемоглобин свиной крови. При производстве использовались основные процессы, такие как: взвешивание, дробление, сортировка, мойка, прессование, процеживание, фильтрование, смешивание. В результате работы был разработан состав из компонентов, технология напитка и его функциональные показатели, которые должны присутствовать в функциональном напитке, а также рецептура функционального напитка
В статье представлен обзор явлений, связанных с отпарным газом (boil-off gas, BOG) и его параметрами в случае хранения сжиженного природного газа. Приведена история развития методов моделирования, используемых для прогнозирования BOG, представлены вычислительные методы, применяемые в настоящее время в данной отрасли. Рассматриваются три основные категории методов моделирования, используемых для прогнозирования отпарного газа: 1 — термодинамические модели на основе взаимосвязей между температурой, давлением и фазовыми изменениями; 2 — динамические имитационные модели, включая вычислительную динамику жидкости и газа (computational fluid dynamics, CFD); 3 — программные средства моделирования процессов, такие как Aspen HYSYS, MATLAB, ANSYS и др. Динамические имитационные модели отличаются более высокой точностью и могут описывать сложное поведение системы, но при этом требуется подробная системная информация, а процесс моделирования отличается большими вычислительными затратами и длительным временем расчета, что подходит для фундаментальных исследований, где точность имеет решающее значение. Термодинамические модели работают быстрее, но могут быть менее точными в детальном прогнозировании поведения системы, особенно в изменчивых условиях. Они хорошо подходят для рутинных оперативных прогнозов или систем с более простыми конфигурациями. Обзор и детальный анализ применения этих подходов к моделированию, призван помочь исследователям и специалистам отрасли в выборе наиболее подходящих моделей, основанных на сложности системы, желаемом уровне точности и доступных вычислительных ресурсах, обеспечивая оптимальные решения задачи снижения потерь на BOG и повышения операционной эффективности хранилищ
В представленной работе рассмотрены особенности изменения мгновенных параметров сжимаемого хладагента (R134а) за время цикла, обусловленные конструктивными и режимными параметрами тихоходного компрессора. Авторами осуществлен численный расчет параметров работы тихоходного холодильного компрессора в указанных диапазонах рабочих параметров и в сравнении с быстроходной машиной при работе на фреоне R134а. Проведенные численные расчеты холодильной тихоходной ступени на хладагенте R134а позволили осуществить анализ рабочего процесса и получить интегральные характеристики — коэффициент подачи, индикаторный изотермический КПД, холодильный коэффициент. Показана перспектива применения тихоходных машин, как альтернативная замена одно и многоступенчатых быстроходных холодильных компрессоров.
В статье рассматриваются методика подбора компонентов канальных приточно-вытяжных установок (ПВУ). Отличительной особенностью канальных приточно-вытяжных установок является многообразие конструкций однотипных блоков ПВУ. На основе каталогов нескольких производителей сформирована таблица составных блоков ПВУ. Анализ показал, что не все производители обладают программами по подбору оборудования и не у всех производителей имеется полный перечень блоков системы. Возникает необходимость оценить варианты, предлагаемые различными проектировщиками и выбрать лучший из них. Для решения задачи многокритериальной оптимизации в статье рассмотрены: метод весовых множителей, метод ограничений, метод приближения, метод отклонения (минимаксный). Для оценки ПВУ приняты следующие локальные критерии: стоимость ПВУ, расчетная мощность в условиях летней эксплуатации, расчетная мощность при зимней эксплуатации, общая масса, надежность. Для вычислительного эксперимента было сформировано восемь вариантов компоновки блоков нескольких производителей для установок с рекуперативным теплообменником. Сформирована таблица локальных критериев для рассматриваемых альтернативных вариантов и таблица весовых коэффициентов локальных критериев. Расчет коэффициентов проводился методом парного сравнения на основании оценок трех независимых экспертов. Приведены результаты вычисления аддитивной функции для вариантов ПВУ. Для метода приближения в качестве эталона принята виртуальная установка, локальные критерии которой являются лучшими из совокупности всех альтернативных вариантов. В заключении статьи приведен алгоритм решения оптимизационной задачи выбора компоновки блоков ПВУ.
Аэродинамическое сопротивление влияет на степень совершенства пластинчато-трубчатых теплообменников (ТО). С увеличением скорости воздуха растут падение давления (ПД) и затраты энергии на его перемещение. Оба показателя сложным образом зависят от сочетания конструктивных и режимных параметров ТО. Из доступных источников собраны экспериментальные данные о показателях аэродинамическое сопротивления ТО с разными конструктивными параметрами. Использована 21 методика расчета фактора Фаннинга или ПД. Выполнены расчеты ПД по каждой методике во всем диапазоне конструктивных и режимных параметров, которые указаны в источниках с описанием экспериментальных данных. Расчеты проводились по составленной в MS Excel программе. Текущие ΔPi и средние ΔPс значения ПДсопоставлялись с опытными данными ΔPэ. i и ΔPэ. с. Лишь две методики дают удовлетворительное совпадение результатов расчета c опытными данными в широком диапазоне конструктивных параметров. С использованием статистической функции ЛИНЕЙН выполнен регрессионный анализ опытных данных, охватывающих общий массив и отдельно ТО с шахматным и с коридорным расположением труб. По каждому из них совпадение результатов расчета с опытными данными лучше, чем по отобранным методикам. На графиках отношения ΔPi/ΔPэ. i обнаруживаются выпадающие точки, что свидетельствует о несогласованности опытных данных, полученных разными исследователями. Для повышения точности расчета ПД требуется больше опытных данных, особенно для ТО с шагом ребер больше 4 мм
В работе приведены результаты экспериментального и численного исследования тепломассопереноса при фазовом переходе твердое тело-жидкость в сферических колбах диаметром 66 мм с теплоаккумулирующим веществом — муравьиной кислотой. Эксперимент показал, что средняя величина плотности теплового потока составила порядка 750÷800 Вт/м2 и соответствует 15 мин времени осуществления процесса плавления. К этому моменту около 60 % веществ с фазовым переходом переходит в жидкое состояние. Экспериментальные и рассчитанные по нульмерной модели величины плотности теплового потока и объемной доли жидкой фазы муравьиной кислоты отличаются не более чем на 7 %. Неопределенность расчетного времени плавления веществ с фазовым переходом составляет около 10 %. Полученные в работе данные могут быть использованы для оценки параметров аккумуляторов холода с муравьиной кислотой в качестве теплоаккумулирующего вещества, расположенной в сферических контейнерах диаметром 66 мм. Результаты данных исследований показывают допустимость применения более быстрых нульмерных моделей для расчетов интенсивности теплообмена при плавлении веществ с фазовым переходом в сферических контейнерах и времени работы аккумуляторов холода контейнерного типа. Результаты работы могут найти применение в системах кондиционирования воздуха в помещениях при использовании аккумуляторов холода контейнерного типа с муравьиной кислотой для снятия пиковых нагрузок
Достаточно давно замечено, что при определенных условиях изначально более горячая вода замерзает несколько быстрее, чем изначально более холодная. Такой парадокс получил название эффекта Мпембы. Несмотря на проявленный в последнее время интерес к этой тематике, окончательная теория такого эффекта не сформирована. В данной работе рассмотрена достаточно простая модель охлаждения жидкости, которая допускает проявление эффекта Мпембы. В качестве основного допущения предполагается, что коэффициент теплоотдачи зависит от начальной температуры жидкости. При этом более высоким значениям начальной температуры соответствует более высокое значение коэффициента теплоотдачи. Предложено качественное обоснование такому допущению. Приводятся результаты численных экспериментов по оценке влияния основных параметров модели на проявление эффекта Мпембы, которые могут быть учтены при проектировании охлаждающего оборудования
Пленочная конденсация в мини- и микроканалах является ключевым процессом в современных компактных и высокоэффективных системах теплопередачи. В данной работе проведено численное исследование влияния температурного напора ΔT, состава пара x, углов наклона и поворота канала, а также аспектного отношения (AR) на локальную толщину конденсатной пленки δ, коэффициент теплоотдачи (HTC) и гидравлические потери Δp. Результаты показали, что влияние ΔT на δ не является линейным: при малых ΔT пленка остаётся тонкой из-за слабой интенсивности конденсации, тогда как при увеличении ΔT формируется более толстая пленка. Оптимальные значения ΔT ≈ 10 K обеспечивают минимальную толщину пленки δ ≈ 18–22 мкм и максимальный HTC до 13800 Вт / (м²·К). Значения углов наклона 30–45° позволяют достичь баланса между поддержанием оптимальной толщины пленки и допустимым гидравлическим сопротивлением. Аспектное отношение канала AR = 2.0 демонстрирует наилучшую эффективность теплоотдачи при умеренных потерях давления. Новизна работы заключается в количественной оценке комплексного влияния геометрии и эксплуатационных параметров, что позволяет использовать результаты для оптимизации проектирования мини- и микроканальных теплообменников
Работа посвящена решению краевой задачи стационарной теплопроводности. В ней рассматривается вопрос о распределении температурного поля внутри бесконечной пластинки с цилиндрическим включением при граничных условиях первого и третьего рода. Решение находилось с помощью применения преобразования Вебера — Орра для исходной функции, что показывает новые подходы к решению краевых задач теплопроводности. В результате были получены выражения для определения температурного поля пластины и теплового потока к цилиндрическому включению, содержащие функции Бесселя нулевого порядка. Полученный результат позволяет решать задачи по определению термопрочности стеклянных элементов электровакуумных приборов со стержневыми включениями в виде кругового цилиндра, а также при определении теплового потока к электрическому кабелю от кабельной проходки при пожаре.
Рост цен на редкоземельные металлы и растущее применение постоянных магнитов привел к возобновлению интереса к созданию новых магнитных материалов. Перспективным направлением поиска стали не содержащие редкоземельных элементов материалы на основе системы железо-олово, получаемые методом твердофазного синтеза. Решающее значение при их синтезе имеют диффузионные процессы. Исследованы диффузионные процессы при реакционном синтезе магнитных материалов на основе интерметаллидов системы железо-олово с повышенными термомагнитными свойствами. Синтез производится при нагреве реакционной зоны электрическим током высокой плотности до температур, превышающих температуру плавления олова. Методом математического моделирования проанализировано влияние геометрических размеров реакционной зоны на тепловые режимы и интенсивность диффузионных процессов системы железо — олово при их электротермической обработке. Выполнен анализ расчетных данных по диффузии олова в железо в процессе реакционного синтеза интерметаллидов системы железо-олово в условиях длительного электротермического воздействия. Установлено, что изменение геометрических размеров тигля существенно влияет на температурные режимы и активность диффузионных процессов. Поддержание пропорций тигля обеспечивает согласованное распределение силовых линий электрического тока внутри тигля и заданный температурный режим синтеза, тем самым облегчая получение воспроизводимых результатов. Результаты исследований могут быть использованы при прогнозировании условий получения новых функциональных магнитных материалов.