AGRIS - 

2022

Tamova, M.Yu. | Barashkina, E.V. | Zhuravlev, R.A. | Usatikov, S.V. | Nekhaj, B.A.

Вследствие ухудшения экологической обстановки в рацион питания человека рекомендуется включать компоненты, обладающие повышенной детоксикационой активностью. Жом сахарной свеклы - вторичный продукт производства сахара - содержит достаточно большое количество пищевых волокон. Цель работы – совершенствование технологических режимов производства пищевых волокон, обладающих высокой сорбционной способностью по отношению к ионам свинца, из жома сахарной свеклы. Комбинированные сорбенты из жома сахарной свеклы получали по модифицированной технологии. Исследовали процесс экстракции пищевых волокон. Сырье предварительно обрабатывали электромагнитным полем крайне низкой частоты. Экспериментально установлены технологические режимы производства комбинированных сорбентов растительного происхождения с высокой детоксикационной активностью по отношению к ионам свинца. Оценку связывающей способности растворов комбинированных сорбентов проводили модифицированным трилонометрическим способом. Методами математического программирования определены оптимальные технологические режимы процесса: pH среды 2,5-2,8; t 60-80 град. С; продолжительность гидролиза-экстрагирования 40-65 мин; массовая доля янтарной и лимонной кислот в растворе гидролизующего агента 70-100 и 0-30% соответственно; соотношение клетчатки и пектина 1:0,4 – 1:0,5. При реализации разработанного режима возможно сократить затраты на энергоресурсы за счет снижения продолжительности теплового гидролиза-экстрагирования. Показатель связывающей способности конечного продукта по отношению к ионам свинца при этом повышается до 601 мг Pb2+/г. Это более чем на 20% превышает аналогичную характеристику продукта, полученного традиционным методом. | Due to the deterioration of the environmental situation, it is highly recommended to include components with increased detoxification activity in the human diet. Sugar beet pulp is a secondary product of sugar production; it contains a fairly large amount of dietary fiber. The purpose of the work is to improve the technological regimes for the production of dietary fibers having a high sorption capacity for lead ions from sugar beet pulp. Combined sorbents based on sugar beet pulp were obtained using a modified technology. The process of dietary fiber extraction has been under study. The raw materials were pre-treated with an extremely low frequency electromagnetic field. Technological regimes for the production of combined sorbents of plant origin with high detoxification activity with respect to lead ions have been experimentally established. The binding capacity of combined sorbent solutions was evaluated by a modified trilonometric method. The methods of mathematical programming determined the optimal technological regimes of the process: pH of the medium of 2.5-2.8; temperature 60-80 deg. C; duration of hydrolysis-extraction 40-65 min; mass fraction of succinic and citric acids in a solution of hydrolyzing agent 70-100 and 0-30%, respectively; the ratio of fiber and pectin is 1:0.4 - 1:0.5. Due to implementing the developed mode, it is possible to short the cost of energy resources by reducing the duration of thermal hydrolysis-extraction. The binding capacity of the final product with respect to lead ions increases to 601 mg Pb2+/g. This is more than 20% higher than the similar characteristic of the product obtained by the traditional method.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Titova, V.I. | Vorob'ev, G.A.

Beet sugar production is accompanied by the formation of a waste "beet pulp", which, in accordance with STO 45379563-001-2019, can be interpreted as a "by-product", in accordance with the Federal Classificatory Catalogue of Wastes as a practically non-hazardous waste of production –hazard class V, and in accordance with STO 45379563-001-2019 – compliance with GOST 341-3-2017 "Organic fertilizers. Terms and definitions" – as an organic fertilizer. Given the physical condition of pulp, it is common practice to use it on arable land close to production facilities. Before being exported to the field, it is kept in pulp silos located on the territory of a sugar factory, and then in temporary storage facilities near agricultural land, where it is supposed to be used. The aim of the research was to assess the fertility and content of the main non-organic toxicants in the soil at the site of temporary storage of sugar beet pulp during the season. The soil is dark gray forest medium loamy, the site is located in the southeast of the Nizhny Novgorod region. The survey was carried out in October 2020, 5 combined soil samples were taken from the storage site and 1 combined sample from the background plot. Tests were performed according to the approved methods in a laboratory. According to the content of organic matter, the soil is characterized as slightly humus – 3.89%, the content of mobile compounds of phosphorus and potassium is 208 and 470 mg/kg, respectively, the pH of the salt extract is 6.0. It has been found that the soil of the beet pulp storage site contains 1.18 mg/kg of lead and 0.045 mg/kg of cadmium, that is, it does not exceed the approximate permissible concentrations (APC) and background values for the soils of the Right Bank of the Nizhny Novgorod region. In terms of mercury content, it meets the requirements of the hygienic standards 2.1.7.2041-06 and does not exceed the approximate background values for the middle zone of Russia. The average arsenic content in the soil of the site is 4.59 mg/kg, which slightly exceeds the translocation MPC, but, according to the hygienic standards 2.1.7.2511-09, does not exceed the APC. | Свеклосахарное производство сопровождается образованием отхода "жом свекловичный", который, в соответствии с СТО 45379563-001-2019, можно трактовать как "побочный продукт", в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, как практически неопасный отход производства – V класс опасности, а в соответствии с ГОСТ 341-3-2017 "Удобрения органические. Термины и определения" – как органическое удобрение. Учитывая физическое состояние жома, обычной практикой является его использование на пахотных землях, близлежащих к производственным мощностям. До вывоза в поле он содержится в жомохранилищах, расположенных на территории сахарного завода, а затем – во временных хранилищах рядом с с.-х. угодьями, где предполагается его использование. Цель исследований - оценка плодородия и содержания основных неорганических токсикантов в почве на участке временного, в течение сезона, хранения свекловичного жома. Почва темно-серая лесная среднесуглинистая, участок расположен на юго-востоке Нижегородской области. Обследование проведено в октябре 2020 г., отобрано 5 объединенных почвенных образцов с места хранения и 1 объединенный образец с фонового участка. Анализы выполнены по утвержденным методикам в лаборатории. По содержанию органического вещества почва характеризуется как слабогумусированная – 3,89%, содержание подвижных соединений фосфора и калия 208 и 470 мг/кг соответственно, рН солевой вытяжки – 6,0. Установлено, что почва участка хранения свекловичного жома содержит 1,18 мг/кг свинца и 0,045 мг/кг кадмия, то есть не превышает ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) и фоновые значения для почв Правобережья Нижегородской области. По содержанию ртути удовлетворяет требованиям гигиенических нормативов (ГН) 2.1.7.2041-06 и не превышает ориентировочные фоновые значения для средней полосы России. Содержание мышьяка в среднем в почве участка равно 4,59 мг/кг, что несколько превышает транслокационный ПДК, но, согласно ГН 2.1.7.2511-09, не превышает ОДК.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Kolesnikov, A., Belgorod State Agricultural Univ. named after V. Gorin

The main operations of the process of producing multicomponent mixtures are dosing and mixing operations. The technology of vegetable protein production from sugar beet processing wastes involves the process of dosing and mixing organic acid solution with squeezed juice. The optimal selection of process equipment has an impact on the quality of the obtained product. These processes can be carried out using a liquid batcher mixer. The analysis of the design features of the existing batcher mixers showed their main disadvantages. There is the no uniformity in the distribution of the additional liquid in the main liquid flow, the additional energy costs for driving the mixing element and the low degree of homogeneity of the finished mixture. An experimental plant for conducting researches of a batcher mixer has been developed. Analysis of the functioning of the used equipment was carried out to determine the main parameters of the liquid dosing and mixing processes. The design diagram of measuring instruments arrangement at the experimental assembly is presented. The purpose of the research in the liquid batcher mixer was to determine the dependencies of qualitative indicators of the obtained mixture on the design parameters. Functions of uniformity of distribution of solution of organic acids in juice on the design parameters of the batcher mixer are shown. Dependencies of coagulation time and the amount of the obtained protein on the content of organic acid solution are presented. Experimental researches made it possible to substantiate the optimal design and technological parameters of the batcher mixer.

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia

2021

Zobova, S.N. | Frolova, L.N. | Alekseev, G.V. | Birchenko, A.A. | Bogomolov, I.S.

The purpose of the work is the development of a mathematical regression model of the beet pulp pressing process carried out on a deep press extruder. The following parameters of beet pulp pressing were taken as initial ones: initial moisture content (before the extruder) and final moisture content (after the extruder); sugar content in the pulp before and after pressing; sugar content in the pulp; beet chips length before and after pressing; total biological contamination of sugar beet pulp; pulp acidity before and after pressing; acidity of the granulated pulp. The Fuzzy Logic Toolbox module included in the MatLab package is used to implement the proposed technique. The Surfase Viewer module is used to present the simulation results in a graphical form. Such studies were previously carried out with the CurveExpert 1.3 application package. The resulting equations adequately describe the change in the sugar content in the pulp and its nutritional value depending on the pulp acidity and moisture content, as well as the length of the sugar beet chips. The significance of the influence of each of the main technological parameters (acidity and moisture content of the beet pulp, the length of the beet chips) on the amount of sugar in the pulp and its nutritional value was determined in the work. The resulting quadratic dependences having sufficiently high coefficients R2, adequately describe the process of beet pulp pressing in a deep press extruder with an assessment of the influence of variable parameters on the content of residual sugar and feed units in beet pulp. The data obtained make it possible to objectively evaluate the work of a deep-pressing extruder and justify the kinematic mode of the screws rotation, which allows minimizing the cost of finished products. | Цель работы - разработка математической регрессионной модели процесса прессования свекловичного жома на прессе глубокого отжима. В качестве исходных параметров были приняты следующие параметры прессования свекловичного жома: влажность начальная (перед прессом) и конечная (после пресса) влажность; содержание сахара в жоме перед и после прессования; содержание сахара в жоме; длина свекловичной стружки перед и после прессованием; общая биологическая обсемененность свекловичного жома; кислотность жома перед и после прессованием; кислотность гранулированного жома. Для реализации предлагаемой методики используется модуль Fuzzy Logic Toolbox, входящий в пакет MatLab, а для представления результатов моделирования в графическом виде, используют модуль Surfase Viewer. Такие исследования предварительно проводились с помощью пакета прикладных программ CurveExpert 1.3. Полученные уравнения адекватно описывают изменение содержания сахара в жоме и его кормовой ценности в зависимости от кислотности и влажности жома, а также от длины свекловичной стружки. Выявлена значимость влияния каждого из основных технологических параметров (кислотность и влажность свекловичного жома, длина свекловичной стружки) на величину содержания сахара в жоме и его кормовую ценность. Полученные квадратичные зависимости, имеющие достаточно высокие коэффициенты R2 адекватно описывают реализуемый процесс отжима свекловичного жома в прессе глубокого отжима с оценкой влияния изменяемых параметров на содержание остаточного сахара и кормовых единиц в свекловичном жоме. Полученные данные позволяют объективно оценивать работу пресса глубокого отжима и обосновать кинематический режим вращения шнеков, позволяющий минимизировать себестоимость готовой продукции.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Drannikov, A.V. | Shevtsov, A.A. | Kvasov, A.V. | Lytkina, L.I. | Bubnov, A.R. | Volkov, S.P., Voronezh State Univ. of Engineering Technologies

4 ill. | Summaries (En, Ru) | В технологических процессах по изготовлению кормовых смесей первоначальной задачей является операция по смешиванию компонентов, результаты которой влияют на поедаемость и усвояемость кормов. Задачей смешивания является получение наилучшей однородности смеси. Этот процесс занимает много времени и требует больших энергозатрат. Исследована кинетика смешивания. Параметры процесса меняли в следующих интервалах значений: частота вращения рабочего органа смесителя (Х1) - 40–120 об./мин, степень заполнения бункера (Х2) - 0,2–1,0, количество введённой мелассы (Х3) - 2,5–10%, продолжительность смешивания (Х4) - 80–200 с. Из построенных регрессионных моделей следует, что наибольшее влияние на качество смешивания оказывает Х1, наименьшее –Х4. Определены оптимальные параметры смешивания: Х1 = 40-80 об./мин; Х2 = 0.2–0.6; Х3 = 2.5–6.25%; Х4 = 80–140 с.Предложена модернизация конструкции смесителя. Рекомендовано оснастить его 3 камерами с различными рабочими органами, в каждой из которых происходят разные элементарные процессы смешивания: конвективное, диффузионное смешивание и сегрегация. Выбор рациональных параметров процесса смешивания позволит обеспечить получение продукта высокого качества при минимальных энергетических затратах. | 2 tables | In the technological processes for the manufacture of feed mixtures, the initial task is the operation of the components mixing, the results of which affect the eatability and digestibility of feed. The task of mixing is to obtain the best mixture uniformity. This process takes a lot of time and requires consuming large energy. The kinetics of mixing has been studied. The process parameters were changed in the following values: rotation rate of working body ranges of the mixer (XI) 40-120 rpm, the filling degree of hopper (X2) – 0.2-1.0, amount of molasses introduced (X3) – 2.5–10%, mixing duration (Х4) - 80–200 s. From the regression models built it is apparent X1 has the most influence on the mixing quality, X4 has the least influence. The optimum mixing parameters have been defined: Х1 = 40-80 rpm; Х2 = 0.2–0.6; Х3 = 2.5–6.25%; Х4 = 80–140 s. It is proposed to update the mixer design. It is recommended to equip it with 3 chambers with different working elements, each of which has different elementary mixing processes: convective mixing, diffusion mixing and segregation. The choice of rational parameters of the mixing process will ensure the high quality product with minimal energy costs. | 10 ref.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kol'tsova, O.M. | Stekol'nikova, N.V. | Zhitin, Yu.I., Voronezh State Agrarian Univ.

The authors present the results of studies conducted in 2008–2011 in the conditions of stationary experiments of the «Agrotechnology» Scientific Research and Development Center of Voronezh State Agrarian University (leached chernozems with soil adsorption complex undersaturated with calcium). The objective of studies was to assess the soil fertility parameters with the emphasis on the environmental aspect, which is associated with the disposal of industrial wastes (beet pulp and defecate) that have a significant negative impact on the environment. Humidity and acidity of soil were determined as the most important properties for the formation of crop yields. Research methods included the field, laboratory and analytical, comparative and mathematical methods. The crops under study were buckwheat, soy, barley, and winter wheat. The authors assessed the effect of applying various doses of beet pulp both independently and in combination with defecate and defecate together with manure. The article provides the experimental data on changes in moisture regime and acidity, which allow assessing the condition of leached chernozems at different levels of fertilization and application of wastes of sugar beet production valuable for the Central Chernozem Region as a whole and Voronezh Oblast in particular. The most favorable soil moisture regime was formed in the variants where beet pulp was applied in autumn in the dose of 50 t/ha; the amount of productive moisture exceeded the control variant by 12%. It was revealed that acidification of soil solution after adding beet pulp was transient. The application of defecate together with organic fertilizers stabilizes the acidity to the level of 6.0–6.2, maintaining this value in the aftereffect as well (10–12 years). At the same time, the yield of winter wheat was close to or equal to the yield in the variant with combined application of 40 t/ha of manure and N60P60K60. Thus, the authors have established a high efficiency of application of beet pulp and defecate in agricultural ecosystems of the region and the possibility of their use as fertilizers. Thus, the authors' proposals allow solving the environmental problem of disposal of large-tonnage sugar beet production wastes and, consequently, the problem of increasing the fertility of arable lands. | Представлены результаты исследований, проведенных в 2008–2011 гг. в условиях стационарных опытов Воронежского ГАУ (черноземы, выщелоченные с недонасыщенным кальцием почвенным поглощающим комплексом) с целью оценки показателей почвенного плодородия с выделением экологического аспекта, который связан с утилизацией отходов производства (жом и дефекат), оказывающих значительное отрицательное воздействие на окружающую среду. Определяли влажность и кислотность почвы, как наиболее важные свойства для формирования урожая с.-х. культур. Методы исследований: полевой, лабораторно-аналитический, сравнительный и математический. Культуры в опыте: гречиха, соя, ячмень, озимая пшеница. Изучалось влияние внесения различных доз жома как самостоятельно, так и в сочетании с дефекатом и дефеката совместно с навозом. Приводятся экспериментальные данные изменения режима увлажнения и кислотности, позволяющие оценить состояние черноземов выщелоченных при различном уровне удобренности и использовании наиболее значимых для Воронежской области отходов свеклосахарного производства. Наиболее благоприятно режим влажности почвы складывался на вариантах внесения жома в дозе 50 т/га осенью: количество продуктивной влаги превышало контроль на 12%. Выявлено, что подкисление почвенного раствора после внесения жома носит кратковременный характер. Применение дефеката совместно с органическими удобрениями стабилизирует кислотность до уровня 6,0–6,2, сохраняя эту величину и в последействии (10–12 лет). При этом урожайность озимой пшеницы близка или равна урожайности на варианте совместного внесения 40 т/га навоза и N60P60K60. Таким образом, установлена высокая эффективность применения жома и дефеката в агроэкосистемах региона, возможность их использования в качестве удобрений, что позволяет решить экологическую проблему утилизации многотоннажных отходов свеклосахарного производства и, как следствие, проблему повышения плодородия пахотных земель.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Lunitsyn, V.G., Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnology, Barnaul

The effectiveness of new feed items and supplements was investigated on 1294 marals in 11 experiments carried out on the farms in the Republic of Altai and in the Altai Region. Beetroot pulp, distiller's dried grains, supplements of the Felutsen line, sea-buckthorn presscake, packed haylage, Belkoff, Ketostop, polysaccharides, "Minvit-3.27", special formula feed stuff and premix were used in maral nutrition. Dried beetroot pulp and distiller's dried grains were fed to young deer (1.5 year old) in doses of 0.3 and 0.5 kg per head respectively; to stags – in a dose of 0.5 and 0.8 kg per head respectively; "Felutsen-granulate" was fed to young deer in a dose of 100 g per head; to maral females – in a dose of 120 g per head; to stags – in a dose of 230 g per head. "Felutsen-lick" was fed to appetite. The stags were fed as following: "Belkoff" – 0.1-0.35 kg per head; "Ketostop" – 0.06-0.08 kg per head; liquid polysaccharides – 0.08 kg per head; "Minvit-3.27" – 0.1 kg per head. Young deer (first horns, 2.5 years old) were fed: packed haylage – 3.58 kg per head; sea-buckthorn presscake – 0.3 kg per head; the stags were fed: packed haylage – 8.0 kg per head; premix – 0.08 kg per head; formula feed stuff – 0.8 kg per head. The effectiveness of feeding a particular feed supplement depended on their composition, quality and application technique (single or combined), and age and sex of animals. In some feeding schedules, body weight increased (weight gain from 3.2 to 32.5%); in other cases, velvet antler yield increased (from 8.6 to 26.4%). All tested feed items and supplements exerted beneficial effect on animal physiologic condition and growth of body weight, and promoted velvet antler production. | На мараловодческих фермах Республики Алтай и Алтайского края в 11 научно-хозяйственных опытах, проведенных на 1294 маралах разного пола и возраста, изучили эффективность скармливания новых для пантового оленеводства кормовых средств и добавок. В кормлении маралов применяли свекловичный жом, сухую барду, добавки линейки Фелуцен, облепиховый жмых, сенаж в упаковке, Белкофф, Кетостоп, полисахариды, Минвит-3,27, специальный комбикорм и премикс. Сухой свекловичный жом и сухую барду скармливали в дозах: сайки – 0,3 и 0,5 кг, рогачи – 0,5 и 0,8 кг; сухую барду: сайки – 0,3 и 0,5 кг; Фелуцен-гранулят: сайки – 100 г, маралухи – 120 г, рогачи – 230 г; Фелуцен-лизунец – вволю. На рогачах: Белкофф – 0,1-0,35 кг, Кетостоп – 0,06-0,08 кг, жидкие полисахариды – 0,08 кг, Минвит-3.27 – 0,1 кг. На перворожках: сенаж в упаковке – 3,58 кг, облепиховый жмых – 0,3 кг; на рогачах: сенаж в упаковке – 8,0 кг, премикс – 0,08 кг; рецептурный комбикорм – 0,8 кг. Эффективность скармливания маралам той или иной кормовой добавки или кормового средства зависела от ее вида, качества, половозрастной группы и способа применения (моно- или несколько). В одних случаях наблюдали больше влияния на живую массу (прирост от 3,2 до 32,5%), в других – на пантовую продуктивность (увеличение от 8,6 до 26,4%). Все апробированные в кормлении маралов кормовые средства и добавки благотворно влияли на физиологическое состояние опытных животных и способствовали росту живой массы, повышению пантовой продуктивности маралов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Kostin, V.I. | Mudarisov, F.A. | Ignatova, T.D. | Smirnova, N.V., Ulyanovsk State Agricultural Academy

The experimentations were held in January, 2017, on one of the facilities of Ulyanovsk region. The object for research was root crops of sugar beet which has been produced on fields of Cilninsk and Ulyanovsk areas according to developed technology of cultivation and root crops from the nearest areas of Tatarstan and Chuvashiya Republic. For production of frozen beet chips the technological parameters of beet cutting machine and diffusion apparatus were changed. The thickening of chips produced by beet cutting machine in January allowed to reduce amount of a defective chips (length being less than 1 cm), that is why amount of a spoilage did not exceed 3%. In January the increase of water temperature in diffusion apparatus allowed to reduce defrosting time of sugar beet cells and to reduce portion of sucrose transition into invert sugar. Due to change of technological parameters of the beet cutting machine and the diffusive apparatus the profit from processing of the frozen sugar beet in January was 7854 rub per 1 t of white sugar which was less than October indicators just by 1576 rub (profitability was 27.1% and 34.5% respectively). The enhancement of technological parameters of sugar beet processing promote cost reduction for raw materials and components, as well as repair of the main equipment and expenses for the electric power for production of 1 t of white sugar. As a result the portion of defective chips is reduced and the sucrose transformation into invert sugar decreases, thus the technological qualities of raw material are saved, and the decrease of sugar output is insignificant. | Опыты проводились в январе 2017 г. на базе одного из заводов Ульяновского региона. Объектом исследования были посевы сахарной свеклы, выращенные на полях Цильнинского и Ульяновского районов по разработанной технологии возделывания, и корнеплоды с ближайших районов Республики Татарстан и Чувашии. Для получения замороженной свекловичной стружки изменены технологические параметры свеклорезки и диффузионного аппарата. Утолщение стружки в свеклорезке в январе позволило сократить количество бракованной стружки (длина менее 1 см), поэтому количество брака не превысило 3%. Увеличение температуры воды в январе в диффузионном аппарате позволило сократить время на разморозку клеток корнеплодов и уменьшить процент перехода сахарозы в инвертный сахар. Благодаря изменению технологических режимов работы свеклорезки и диффузионного аппарата прибыль от переработки замороженной сахарной свеклы в январе составила 7854 руб на 1 т белого сахара, что оказалось меньше показателей октября всего на 1576 руб (рентабельность соответственно 27,1% и 34,5%). Повышение технологических показателей сахарной свеклы способствуют снижению затрат на сырье и компоненты, затрат на содержание и ремонт основных средств, затрат электроэнергии на производство 1 т белого сахара. В результате снижается процент бракованной стружки и уменьшается превращение сахарозы в инвертный сахар, при этом сохраняются технологические качества сырья, и выход сахара уменьшается незначительно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Shabarin, A.A. | Shabarin, A.A. | Vodyakov, V.N. | Kuz'min, A.M., Mordovia State National Reseach Univ., Saransk

The purpose of the research was the development of compositions and study of the physical, mechanical and rheological properties of thermoplastic composites filled with beet pulp, as well as evaluation of their ability to decomposition under environmental conditions. In obtaining compositions, a mixture of polyethylenes (HDPE 273-83 and HDPE 15303-003) in a weight ratio of 1: 1 was used as a polymer matrix. The plasticizer was the PEG-115 (4000) polyethylene glycol, the filler - beet pulp pre-dried and ground in a rotor-and-knife type mill to a particle size of less than 200 um. To ensure the thermodynamic compatibility of polyethylenes and the filler, ultrathene (EVAC 12206-007), functionalized by the alcohol exchange method, was introduced into the composite. Complex viscosity and the shear modulus of melts of the composites in the studied range of the filler concentration (5-30% by weight) vary by a factor of no more than 2-2.5 times in reference to the polymer matrix, which indicates good technological efficiency of the compositions. As the filler content increases, both the elasticity modulus and tensile strength of the samples decrease. When the filler content exceeds 20%, the values of the nominal and true strength differ by no more than 30-35%. Strength and elasticity modulus increase for the composition with the filler content of 15% in stretching direction is 240 and 30%, respectively, while maintaining the elastic strength indices in transverse direction. As the filler content increases, the composite shows an increase in moisture absorption, weight losses of the samples when keeping them in the laboratory soil and consuming oxygen per area unit of their surface. A conclusion is made about suitability of polyolefin thermoplasts of beet pulp for creating biodegradable composites that may be used in the production of package materials and agricultural purpose products. | Цель исследований – разработка составов и исследование физико-механических и реологических свойств термопластичных композитов, наполненных свекловичным жомом, а также оценка их способности к разложению в условиях окружающей среды. При получении композиций в качестве полимерной матрицы использовали смесь полиэтиленов (ПЭНД 273-83 и ПЭВД 15303-003) в массовом соотношении 1:1. Пластификатором служил полиэтиленгликоль ПЭГ-115 (4000), наполнителем – предварительно высушенный и измельченный на роторно-ножевой мельнице до размера частиц менее 200 мкм свекловичный жом. Для обеспечения термодинамической совместимости полиэтиленов и наполнителя в композит вводили сэвилен (СЭВА 12206-007), функционализированный методом алкоголиза. Комплексная вязкость и модуль сдвига расплавов композитов в исследованном диапазоне концентрацией наполнителя (5-30% по массе) изменяется по отношению к полимерной матрице не более чем в 2-2,5 раза, что свидетельствует о хорошей технологичности композиций. С ростом содержания наполнителя происходит снижение как модуля упругости, так и предела прочности образцов. При содержании наполнителя свыше 20% значения условной и истинной прочности различаются не более чем на 30-35%. Рост прочности и модуля упругости для композиции с содержанием наполнителя 15% в направлении вытяжки составляет, соответственно, 240 и 30% при сохранении упруго-прочностных показателей в поперечном направлении. По мере увеличения содержания наполнителя в композите наблюдается рост влагопоглощения, потери массы образцов при выдержке их в лабораторном грунте и потребления кислорода единицей площади их поверхности. Сделан вывод о пригодности полиолефиновых термопластов свекловичного жома для создания биоразлагаемых композитов, которые могут применяться в производстве упаковочных материалов и изделий с.-х. назначения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Drannikov, A.V. | Litvinov, E.V. | Polkanov, A.S. | Kostina, D.K., Voronezh State Univ. of Engineering Technologies

Beet pulp (BP) is the main sugar industry by-product obtained. It has high nutritional qualities, but in its raw form it turns sour quickly so it must be preserved. Drying of the BP with superheated vapor of reduced pressure in the pulsating vibro-boiling layer allows improving the quality of the finished product by lowering of the drying agent temperature, maximum retaining of nutrients. To study the kinetic and hydrodynamic dependencies of the drying process, an experimental apparatus was developed that makes it possible to obtain the most accurate and reproducible results. Drying curves, drying rate curves and heating curves were made based on these experiments results. According to the nature of the changes the corresponding conclusions were drawn. To study the interaction of various factors affecting the BP drying process, the mathematical methods of experiment planning were applied. A mathematical model has the form of a regression equation, determined by statistical methods on the basis of experiments. Regression equations were obtained that adequately describes the BP drying process in a pulsed low-pressure vibro-boiling layer in the experimental apparatus. Such technological modes of operation of drying apparatus were determined that ensure a minimum specific energy consumption of the drying process per kilogram of evaporated moisture and the maximum drying chamber moisture stress: overheated steam temperature – 418-428 deg K, pressure and rate of over-heated steam in the process chamber – 60-80 kPa and 3.5-4.5 m/s, respectively, specific load of BP on the gas distribution grid – 12-16 kg/m2. | Свекловичный жом (СЖ) – основной побочный продукт сахарной промышленности. Он обладает высокими питательными качествами, но в сыром виде быстро закисает, поэтому его необходимо консервировать. Сушка СЖ перегретым паром пониженного давления в импульсном виброкипящем слое позволяет повысить качество готового продукта за счет снижения температуры сушильного агента, максимального сохранения питательных веществ. Для изучения кинетических и гидродинамических зависимостей процесса сушки разработана экспериментальная установка, позволяющая получать максимально точные и воспроизводимые результаты. По результатам проведенных экспериментов были построены кривые сушки, кривые скорости сушки и кривые нагрева, по характеру изменения которых сделаны соответствующие выводы. Для исследования взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс сушки СЖ, применяли математические методы планирования эксперимента. Математическая модель имеет вид уравнения регрессии, найденного статистическими методами на основе экспериментов. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие процесс сушки СЖ в импульсном виброкипящем слое пониженного давления на экспериментальной установке. Определены такие технологические режимы работы сушильной установке, которые обеспечивают минимум удельных энергозатрат процесса сушки, отнесенные на 1 кг испаренной влаги, и максимальное влагонапряжение сушильной камеры: температура перегретого пара – 418-428 град. К, давление и скорость перегретого пара в рабочей камере – 60-80 кПа и 3,5-4,5 м/с соответственно, удельная нагрузка СЖ на газораспределительную решетку – 12-16 кг/м2.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation