1. Repository at ChSTU
  2. Випускні кваліфікаційні роботи
  3. Магістр
  4. 133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв)
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9178
Title: Інтенсифікація процесу нагрівання тіста в зоні екстрагування електричним струмом
Authors: Хандюк , Микола Васильович
Голубенко, Олександр Миколайович
Keywords: екструзія;бродильно-формувальний агрегат
Issue Date: 8-Dec-2020
Abstract: Магістерська випускна робота виконана з метою дослідження процесу нагрівання тіста в зоні екстрагування електричним струмом та розробка модернізованої лінії виробництва хлібобулочних виробів та бродильно-формувального апарату (БФА) з удосконаленою матрицею для формування тіста. Метою досліджень є визначення впливу температури на процес формування тіста екструзією та розробка екструдера з підігрівом тіста в зоні екстрагування з використанням електроконтактного методу нагріву в поєднанні з зовнішнім нагрівом тіста в зоні формування з метою покращення процесу екструзії та покращення якості готових виробів. Дослідження проводили на експериментальній установці формуючим органом якої є циліндрична матриця в якій відбувається нагрівання тіста електричним струмом за рахунок його провідності. Результатом роботи стало проведення дослідів по впливу температури на процес формування тіста екструзією. При проведенні дослідів було встановлено, що температура біля електроду значно більша ніж біля стінок матриці, При підігріві матриці відбувається збільшення продуктивності за рахунок зниження в`язкості тіста. В результаті проведених дослідів видно, що підігрів тіста позитивно впливає на процес екстраґування. Також по результатам дослідів побудовані температурні поля джгута із тіста по радіусу поверхні нагріву в залежності від температури матриці та в залежності від напруги при використанні електроконтактного нагріву Практичне значення отриманих у роботі результатів полягає у використанні розробленого БФА для виробництва хлібобулочних виробів.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9178
Appears in Collections:133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
КРМ Голубенко.pdf
  Restricted Access		Магістерська випускна робота виконана на 100 сторінках, включає 147 формул, 14 рисунків, 11 таблиць, 15 літературних джерел та сторінках додатків.1.86 MBAdobe PDFView/Open Request a copy
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Extracted text 
1 
 
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
(повне найменування вищого навчального закладу)  
факультет Комп’ютеризованих технологій машинобудування і дизайну 
(повна  назва факультету) 
кафедра Проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління 
(повна назва кафедри) 
 
 
 
 
 
 
МАГІСТЕРСЬКА РОБОТА 
   магістр     
(освітньо-кваліфікаційний рівень) 
 
 
на тему:  “Інтенсифікація процесу нагрівання тіста в зоні екстрагування 
електричним струмом” 
 
 
 
Виконав: студент 2 курсу, групи мЗПВ-46 
спеціальності 133 – галузеве машинобудування 
(шифр і назва спеціальності) 
обладнання переробних і харчових виробництв 
(спеціалізація) 
Голубенко Олександр Миколайович 
(прізвище та ініціали) 
     Керівник  Хандюк М.В. 
(прізвище та ініціали) 
Рецензент  Кармазин О.М. 
(прізвище та ініціали) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Черкаси 2020 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
 
 
2 
 
Факультет комп’ютеризованих технологій машинобудування і дизайну 
(повна  назва факультету) 
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління 
(повна назва кафедри) 
Освітньо-кваліфікаційний рівень магістр 
Спеціальность 133  “Галузеве машинобудування” 
Спеціалізація  “Обладнання переробних і харчових виробництв” 
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності) 
 
ЗАТВЕРДЖУЮ 
        завідувач кафедри __________ 
        “01” вересня 2020 року 
 
ЗАВДАННЯ 
на магістерську кваліфікаційну роботу студенту 
 
Голубенко Олександр Миколайович 
(прізвище, ім’я,  по батькові) 
1. Тема магістерської роботи: “Інтенсифікація процесу нагрівання тіста 
в зоні екстрагування електричним струмом” 
Керівник магістерської роботи:  Хандюк Микола Васильович, ст. викладач 
                                                  ( прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання) 
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від 
“___”____________20     року №_____ 
2. Строк подання студентом магістерської роботи  24.11.2020 р. 
3. Вихідні дані до магістерської роботи: технологічні інструкції; робочі інструкції; 
патенти; конструкторська документація, наукова та довідкова література. 
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно 
розробити): Реферат; перелік умовних позначень та скорочень, вступ; Розділ 1. 
Аналітичний огляд; Розділ 2. Комплексно-механізовані лінії для виробництва хліба; 
Розділ 3. Дослідження процесу екструзії для виробництва хліба; Розділ 4. 
Розрахунок основних параметрів; Розділ 5. Автоматизація процесу приготування та 
випікання тіста; Розділ 6. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях; 
Загальні висновки, список використаних джерел, додатки. 
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень) 
 1. Вступ; 
2. Лист технічної пропозиції; 
3. План лінії виробництва хліба;  
4. Поздовжній розріз лінії по виробництву хлібобулочних виробів;  
5. Складальне креслення екструдера; 
6. Складальне креслення формуючого вузла; 
7. Складальне креслення матриці; 
8. Робочі креслення екструдера; 
9. Науково-дослідна робота; 
11. Висновок  
 
 
3 
 
РЕФЕРАТ 
Магістерська випускна робота виконана на 100 сторінках, включає 147 
формул, 14 рисунків, 11 таблиць, 15 літературних джерел та  сторінках додатків. 
Магістерська випускна робота виконана з метою дослідження процесу 
нагрівання тіста в зоні екстрагування електричним струмом та розробка 
модернізованої лінії виробництва хлібобулочних виробів та бродильно-
формувального апарату (БФА) з удосконаленою матрицею для формування тіста. 
Метою досліджень є визначення впливу температури на процес формування 
тіста екструзією та розробка екструдера з підігрівом тіста в зоні екстрагування з 
використанням електроконтактного методу нагріву в поєднанні з зовнішнім 
нагрівом тіста в зоні формування з метою покращення процесу екструзії та 
покращення якості готових виробів.  
Дослідження проводили на експериментальній установці формуючим органом 
якої є циліндрична матриця в якій відбувається нагрівання тіста електричним 
струмом за рахунок його провідності. 
Результатом роботи стало проведення дослідів по впливу температури на 
процес формування тіста екструзією. При проведенні дослідів було встановлено, що 
температура біля електроду значно більша ніж біля стінок матриці, При підігріві 
матриці відбувається збільшення продуктивності за рахунок зниження в`язкості 
тіста. В результаті проведених дослідів видно, що підігрів тіста позитивно впливає 
на процес екстраґування. Також по результатам дослідів побудовані температурні 
поля джгута із тіста по радіусу поверхні нагріву в залежності від температури 
матриці та в залежності від напруги при використанні електроконтактного нагріву 
Практичне значення отриманих у роботі результатів полягає у використанні 
розробленого БФА для виробництва хлібобулочних виробів. 
Ключові слова: екструзія; тісто; бродильно-формувальний агрегат; 
хлібобулочні вироби; матриця; формуючий вузол 
  
 
 
4 
 
ABSTRACT 
 
The master's thesis is 100 pages long, includes 147 formulas, 14 figures, 11 tables, 
15 literary sources and pages of appendices. 
The master's thesis was carried out with the aim of studying the process of heating 
dough in the electric extraction zone and developing a modernized bakery production line 
and a fermentation-forming apparatus (FPA) with an improved matrix for dough 
formation. 
The purpose of the research is to determine the effect of temperature on the process 
of dough molding by extrusion and to develop an extruder with dough heating in the 
extraction zone using the electric contact heating method in combination with external 
heating of the dough in the molding zone in order to improve the extrusion process and 
improve the quality of finished products. 
The research was conducted on an experimental setup whose forming element is a 
cylindrical matrix in which the dough is heated by electric current due to its conductivity. 
The result of the work was the conduct of experiments on the influence of 
temperature on the process of forming dough by extrusion. During the experiments, it was 
established that the temperature near the electrode is significantly higher than near the 
walls of the matrix. When heating the matrix, productivity increases due to a decrease in 
dough viscosity. As a result of the experiments, it is seen that heating the dough has a 
positive effect on the extraction process. Also, based on the results of the experiments, 
temperature fields of the dough bundle along the radius of the heating surface were 
constructed depending on the temperature of the matrix and depending on the voltage 
when using electric contact heating 
Practical significance of the results obtained in the workconsists in using the 
developed BFA for the production of bakery products. 
Keywords: extrusion; dough; fermentation-forming unit; bakery products; matrix; 
forming unit. 
  
 
 
5 
 
ЗМІСТ 
Перелік умовних позначень і скорочень…………………………………….….………7 
Вступ……………………………………………………………………….…….………..8 
1. Аналітичний розділ...……………………………………………….………….……..11 
1.1. Техніко-економічне обґрунтування розроблюваного обладнання…………..11 
1.2. Обладнання для екстрагування харчових мас……………….………………..12 
1.3. Історія виникнення процесу екструзії………...........……………………..…...13 
1.4. Теоретичні основи процесу екстрагування……………………………………15 
1.5. Харчові маси як дисперсні системи……………………………...………….…17 
1.6. Пшеничне дріжджове тісто як об’єкт 
реологічних досліджень…..…….…..……………………………………………….…..18 
1.6.1. типи неньютонівських матеріалів……………..………...……………..….18 
1.6.2. Дріжджове тісто як об’єкт екстрагування……………...……………...….21 
Висновки до розділу 1……………………………………………………..………...28 
2. Комплексно механізовані потокові лінії для виробництва 
хлібобулочних виробів………………………………………………………..……....…29 
2.1. Опис лінії для виробництва хліба…………..……………………………….....29 
2.2. Технічна пропозиція……………………..…………………………..................31 
2.2.1 Лінія для виробництва хліба до реконструкції……………….………..….31 
2.2.2 Машинно-апаратурна схема виробництва хліба після  реконструкції…..32 
2.3. Опис конструкції та принципу дії екструдера...................................................33 
Висновок до розділу 2………………………………………………………….……35 
3. Дослідження процесу екструзії для виробництва хлібобулочних виробів……......36 
3.1. Загальні відомості………………………………………………….....................36 
3.2. Сучасний стан дослідження процесу екстрагування…………………………37 
3.2.1 Екструзія як процес приготування харчових продуктів…………….....…37 
3.2.2 Дослідження процесу екстрагування крохмалевмісної сировини…...…..38 
3.3. Шляхи інтенсифікації процесу екстрагування……...……..………………….45 
3.4. Матриця екструдера…………………………………………………....……….48 
3.5. Вплив температури на процес екструзії...………………………………….….49 
 
 
6 
 
3.6. Способи обігріву тіста в зоні формування…………………………………….51 
3.7. Вплив нагріву на механічні властивості тіста….…………………………......53 
Висновки до розділу 3…………………………………………………………….…55 
4. Розрахунок основних параметрів………………………………………...………......56 
4.1. Розрахунок продуктивності……………………………………….......…..……56 
4.2. Розрахунок основних геометричних параметрів екструдера……………...…57 
4.3. Визначення товщини стінок екструдера та їх розрахунок 
на міцність.……...………………………………………………………………….…….58 
4.4. Розрахунок фланцевих з’єднань….………………………………..………...…65 
4.5. Розрахунок маси екструдера.………………………………………………..….68 
4.6. Дослідження залежності продуктивності екструдера від маси тіста, 
часу випікання та кількості виробів в ряду…………………………………………….69 
Висновки до розділу 4…………………………………………………………….…77 
5. Автоматизація процесу приготування та випікання тіста……………...………......78 
5.1. Опис схеми автоматизації………………………………………………………78 
5.2. Вибір і обґрунтування технологічного середовища 
вимірювання і автоматичного регулювання………………………………………...…78 
5.3. Опис схеми автоматизації печі та екструдера……….……….……………….79 
Висновки до розділу 5…………………………………………………………….…80 
6. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях…………………...……….….81 
6.1. Охорона праці………………………………………………………………...…81 
4.2. Охорона навколишнього середовища………………….………………….…...93 
4.3. Цивільна оборона…………………………………....……………………….….94 
Висновки до розділу 4…………….……….……………………………...……........96 
Загальні висновки……………………………………………………………………......97 
Список використаних джерел…………………………….…………………………......99 
Додатки………………………………………….………………………………….…...101 
  
 
 
7 
 
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ 
АПК – Агропромисловий комплекс 
ЧДТУ – Черкаський державний технологічний університет 
ГОСТ – Государственный стандарт 
ЗІЗ – Засоби індивідуального захисту 
ХПК – Хімічна потреба в кисні 
МКР – Магістерська кваліфікаційна робота 
ПАР – Поверхнево-активні речовини 
ТЕН – Тепловий електричний нагрівач 
РР– Радіоактивні речовини 
НДР – Науково-дослідна робота 
ЧАЕС –Чорнобильська атомна електростанція 
БФА– Бродильно-формувальний агрегат 
 
  
 
 
8 
 
ВСТУП 
Магістерська випускна робота виконана з метою дослідження процесу 
нагрівання тіста в зоні екстрагування електричним струмом та розробка 
модернізованої лінії виробництва хлібобулочних виробів та бродильно-
формувального апарату (БФА) з удосконаленою матрицею для формування тіста. 
Харчова промисловість в Україні традиційно є однією з головних і найбільш 
важливих галузей АПК. Одне з провідних місць в ній займає хлібна промисловість.  
Потреба у проведенні наукових досліджень у харчовій промисловості 
викликається необхідністю інтенсифікувати і оптимізувати технологічні процеси, а 
також є результатом реагування виробників на зміни у споживацьких смаках, які 
відповідають змінам соціальних та економічних тенденцій розвитку країни. Зараз 
все більше уваги привертається до впливу харчової продукції на здоров’я людини; 
важливим фактором, зважаючи на низьку купівельну спроможність населення, є 
ціна виробів. Завдання отримання продукції з перерахованими властивостями можна 
вирішити за рахунок покращення умов технологічного процесу і обладнання. В 
Україні удосконалені технології впроваджуються досить повільно, відстаючи від 
аналогів інших країн. Головна причина існуючого стану полягає у відсутності 
коштів на модернізацію виробничих фондів. Окрім того, харчові матеріали є 
гетерогенними системами, властивості яких змінюються в залежності від умов 
технологічного процесу, і їх дослідження з метою подальшого використання 
отриманих результатів у виробництві пов’язане зі значними труднощами. 
Так в теперішній час широкого застосування знаходить екструзія, яка 
забезпечує інтенсифікацію і поглиблену обробку сировини, що містить крохмаль, 
при виробництві продуктів харчування.  
Екструзія – ідеальний технологічний процес для збагачення продуктів 
білками, вітамінами та мінеральними речовинами. Випуск різноманітних продуктів 
методом екструзії з підвищеним вмістом корисних речовин грає важливу роль в 
профілактиці багатьох захворювань людини. Сьогодні на екструдерах 
переробляється до 12% сировини і спостерігається тенденція до подальшого 
збільшення виробництва цієї продукції. 
 
 
9 
 
В магістерській кваліфікаційній роботі (МКР) розглядається можливість 
використання екструзії для формування виробів з вибродженого тіста відразу на під 
печі. При цьому з технологічної лінії виготовлення хлібобулочних виробів 
вилучається ряд технологічного обладнання. Такі зміни дають змогу зменшити 
виробничі площі та енергозатрати на виробництво, а також існує можливість 
виробництва нових видів продукції. 
При вивченні впливу температури на процес формування виробів було 
встановлено, що при підігріві матриці відбувається збільшення продуктивності 
преса за рахунок зниження в`язкості тіста. Для покращення процесу екструзії 
пропонується підігрів тіста в зоні екстрагування. Метою роботи є розробка 
екструдера для неізотермічного процесу екстрагування. 
Ціль проектування – підвищити якість хлібобулочних виробів та зменшити 
собівартість продукції. 
Для цього передбачається в лінію по виробництву батонів установити БФА з 
підігрівом тіста в зоні екстрагування. 
Актуальність дослідження. Актуальністю наукового дослідження є 
обґрунтування напрямків вдосконалення процесу виробництва хлібобулочних 
виробів методом екструзії з метою зниження енергоємності та трудомісткості 
процесу, розширення функціональних можливостей обладнання та підвищення 
показників якості.  
Мета і задачі дослідження. Метою досліджень є визначення впливу 
температури на процес формування тіста екструзією та розробка екструдера з 
підігрівом тіста в зоні екстрагування з використанням електроконтактного методу 
нагріву в поєднанні з зовнішнім нагрівом тіста в зоні формування з метою 
покращення процесу екструзії та покращення якості готових виробів.  
Методи дослідження. Дослідження проводили на експериментальній 
установці формуючим органом якої є циліндрична матриця в якій відбувається 
нагрівання тіста електричним струмом за рахунок його провідності. 
Результати дослідження. Результатом роботи стало проведення дослідів по 
впливу температури на процес формування тіста екструзією. При проведенні 
 
 
10 
 
дослідів було встановлено, що температура біля електроду значно більша ніж біля 
стінок матриці, При підігріві матриці відбувається збільшення продуктивності за 
рахунок зниження в`язкості тіста. В результаті проведених дослідів видно, що 
підігрів тіста позитивно впливає на процес екстраґування. Також по результатам 
дослідів побудовані температурні поля джгута із тіста по радіусу поверхні нагріву в 
залежності від температури матриці та в залежності від напруги при використанні 
електроконтактного нагріву 
Об’єкт дослідження. Процес нагрівання тіста в зоні екстрагування 
електричним струмом. 
Предмет дослідження. Дослідити вплив температури на процес формування 
тіста екструзією, надати рекомендації щодо конструктивних змін вже існуючих БФА 
або запропонувати нові. 
Наукова новизна отриманих результатів полягає в науковому обґрунтуванні і 
експериментальному підтвердженні конструкції, режимів роботи та продуктивності 
бродильно-формувального агрегату для випуску широкого асортименту 
хлібобулочної продукції методом екструзії з підігрівом тіста в зоні екстрагування. 
Апробація результатів магістерської кваліфікаційної роботи: 
1. Практичне значення отриманих у роботі результатів полягає у використанні 
розробленого БФА для виробництва хлібобулочних виробів. 
2. Голубенко О.М. Інтенсифікація процесу нагрівання тіста в зоні 
екстрагування електричним струмом / Інженеринг в харчовій галузі і 
машинобудуванні: зб. доп. наук.-практ. конф. “Дні студентської науки ЧДТУ – 
2020” (м. Черкаси, 2020 р.) [Електронний ресурс] / за ред. професора В.І. Осипенка; 
М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси, ЧДТУ, 2020. – с.  
 
  
 
 
11 
 
РОЗДІЛ 1 
АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД 
 
1.1. Техніко – економічне обґрунтування розроблюваного обладнання 
В галузі харчової промисловості однією з найважливіших є хлібопекарна 
промисловість. Хлібопекарні підприємства в сучасних умовах являють собою 
досить великий комплекс агрегатів і машин різноманітного призначення. В сучасних 
умовах особливо гостро стоїть питання про те, як підвищити якість готової 
продукції, збільшити продуктивність праці, підвищити санітарні умови виробництва 
продукції та шляху її надходження до споживача. Саме тому весь час ведеться 
робота над подальшим розвитком і технічним переоснащенням хлібопекарної 
промисловості шляхом заміни застарілого обладнання на сучасне. 
Впровадження новітньої техніки потребує нових виробничих площ, 
проведення великих будівельно-монтажних робіт в результаті чого збільшується 
вартість пасивної частини основних виробничих фондів. Поновлення або 
переоснащення парку обладнання дозволяє максимально використовувати будівлі і 
споруди, скоротити до мінімуму будівництво нових будівель при одночасному 
нарощенні виробничої потужності підприємства. 
На хлібокомбінаті реконструюємо лінію по виробництву хліба шляхом 
встановлення екструдера.  
Екструдер з підігрівом тіста в матриці проектується з метою поєднання в собі 
таких операцій як: 
– вистоювання тіста; 
– формування заготовок з тіста; 
– підігрів тіста в зоні формування  
Це дозволяє зменшити кількість обладнання, оскільки відпадає потреба в шафі 
для вистоювання, машині для ділення тіста, машині для округлювання тіста та 
машині для закатування тіста. З технічної точки зору дану машину буде простіше 
обслуговувати ніж все перелічене обладнання. 
 
 
12 
 
Впровадження даної лінії дає можливість спростити схему виробництва, 
завдяки видаленню ділянки по розробці тіста, а як наслідок зменшення площі 
виробничого цеху, скорочення робочих місць, зменшення ручної праці. Це 
призводить до підвищення загального рівня конкурентоспроможності підприємства 
за рахунок зменшення собівартості продукції. 
За рахунок підігріву тіста в матриці ми зможемо знизити тиск випресовування 
за рахунок зниження в`язкості тіста, що призводить до: 
– підвищенню продуктивності екструдера (збільшується швидкість 
видавлювання). 
– зниження витрат енергії на видавлювання. 
– зниження витрати енергії в печі при випіканні виробів за рахунок вищої 
температури заготовок з тіста. 
– покращення якості готових виробів. 
Крім того нагрів тіста в зоні формування призводить до утворення гладенької 
поверхні хлібобулочних виробів та рівномірної пористості готових хлібобулочних 
виробів. 
Матриці екструдера можна міняти, що дозволяє виготовлювати хлібобулочні 
вироби різної форми цим самим розшити асортимент не змінюючи основного 
обладнання.  
1.2. Обладнання для екстрагування харчових мас 
Екструдерами називають машини в яких відбувається випресовування джгутів 
перероблюваної маси через формуючі отвори матриці. 
Аналіз техніки і технології екстрагування західних країн дозволив 
систематизувати найважливіші типи цих машин і класифікувати їх по різним 
ознакам, що, найбільше повно відбиває сутність процесу екструзії і є важливим 
допоміжним матеріалом при проектуванні сучасних установок для екструзії 
вироблення нових видів продукції. 
По типу основного робочого органу екструдери підрозділяють на шнекові (з 
одним, двома та багатьма шнеками), дискові, поршневі, валкові, гвинтові, 
шестеренні і комбіновані. 
 
 
13 
 
Конструкції екструдерів також можуть бути класифіковані: 
1) по частоті обертання робочого органу: 
- нормальні; 
- швидкохідні; 
2) по конструктивному виконанню: 
- стаціонарні; 
- з обертовим корпусом; 
- з  горизонтальним або вертикальним розташуванням робочого органа; 
3) по формі; 
4) по механічним, функціональним або термодинамічним характеристиками, 
оскільки вони впливають на хімічні і структурні характеристики екстрагованих 
продуктів. Особливе значення мають такі параметри, як кількість теплової енергії, 
що утвориться в процесі екстрагування за рахунок механічного перетворення 
енергії; температура під час ведення процесу; вологість маси. 
1.3. Історія виникнення методу екструзії  
Під екструзією (від лат. extrudo – виштовхування,) розуміють процес 
видавлювання вихідної сировини крізь отвори матриці з метою отримання виробів 
заданої форми, а також напівфабрикатів з новими фізико-хімічними властивостями. 
А машина, в якій відбувається процес – називається екструдером. 
Екструзія використовується у багатьох галузях промисловості.  
Перші екструдери були створені в 19 ст. у Великобританії, Німеччині і США 
для нанесення гутаперчевої ізоляції на електричні проводи. 
Серійне використання екструдерів почалось з ХХ ст. Одним з перших 
промислових черв'ячних екструдерів, призначеним для переробки термопластичних 
матеріалів, був сконструйований П. Трестером у 1935 р. 
У екструдері одержують головним чином вироби з термопластичних 
полімерних матеріалів, використовують їх також для переробки гумових сумішей (у 
цьому випадку екструдер часто називають шприц-машиною). За допомогою 
екструзії виготовляють плівки, листи, труби, шланги, вироби складного профілю й 
ін., наносять тонкошарові покриття на папір, картон, тканину, фольгу, а також 
 
 
14 
 
ізоляцію на проводи і кабелі. Екструзію застосовують, крім того, для одержання 
гранул, формування металевих виробів і в інших цілях. 
У 1935 – 1937рр. паровий підігрів корпусу замінили електричним. У 1937 – 39 
з’явились екструдери зі збільшеною довжиною шнеку, то був прототип сучасного 
екструдера, сконструйований перший прототип екструдера з двома шнеками.  
Перший відомий черв'ячний екструдер був створений в Англії фірмою 
“Follows & Bate” у 1869 р. для виготовлення ковбас. Перший патент на екструдер з 
гвинтом Архімеда був виданий M. Грію в 1879 р.  
Для виробництва харчових продуктів у макаронній і кондитерській 
промисловості в Італії і Швейцарії були виготовлені екструдери з одним шнеком, 
розроблені приблизно в 1935 р., як макаронні преси безперервної дії. Вони тільки 
змішували і формували оброблюваний продукт, не змінюючи його структури. Лише 
наприкінці 40-х років почали використовувати екструдер з нагріванням, що 
безповоротно змінював продукт унаслідок клейстеризації крохмалю. 
Дійсний “бум” розвитку техніки і технології екстрагування в Європі і Новому 
Світі припав на 60-і рр. XX ст.: більш 40 фірм освоїли виробництво техніки для 
різноманітних видів сировини і вироблення продуктів з різними фізико-хімічними і 
функціональними властивостями. 
Методом екструзії отримують деяку продукцію молочної, м’ясної, рибної 
промисловості, сухі суміші для кормів, продукти що містять крохмаль (сухі 
сніданки, круп’яні палички, пластівці), макаронні, кондитерські вироби (цукерки, 
жувальну гумку, печиво), а також хлібобулочні вироби (хлібні палички, 
панірувальні сухарі). Ряд машин для ділення тіста (ХДН, ХДР, ХДФ-Р) працюють 
по принципу екструзії через мундштук з наступним різанням джгута з тіста на рівні 
по довжині шматки. 
Матеріал, що обробляється являє собою пластичну масу, в’язко -пружну 
неньютонівську рідину із складними реологічними параметрами, які можуть 
змінюватися у процесі обробки. Типові матеріали – тісто із пшеничного 
борошна, карамельна та ірисна маса.  
 
 
15 
 
Для харчових продуктів екструзія – короткочасний процес приготування 
харчових продуктів при високій температурі. Тривалість екструзії 30 – 90 с; 
призначення – забезпечити кращу засвоюваність різноманітних видів зерна та інших 
продуктів. Основою екструзії є об’єднання процесів змішування, варіння та 
формування виробів в одній машині. 
Екстрагування сировини, що містить крохмаль – екологічно безпечний, 
ресурсозберігаючий і універсальний процес, який дозволяє одержувати добре 
засвоювані, термічно стерилізовані, з поліпшеними смаковими властивостями 
харчові продукти. 
1.4. Теоретичні основи процесу екстрагування 
Екструзія досить прогресивний спосіб одержання якісних продуктів 
харчування. Основні переваги полягають у гнучкості технологічних схем, високої 
продуктивності і малих габаритів екструдерів, безперервності процесу, низької 
собівартості продукції. 
Для виробництва екстрагованих продуктів з визначеними функціональними 
властивостями застосовують три основних способи екстрагування харчової 
сировини: 
1). Холодне формування 
При цьому мають місце тільки механічні зміни в матеріалі внаслідок 
повільного його пересування та формування матеріалу з утворенням заданих форм. 
Це давно відомий та достатньо вивчений різновид екструзії, прикладом його 
використання може бути заміс і формування макаронних виробів в пресах різних 
марок, формування соломки, а також формування витих і плетених хлібобулочних 
виробів у формуючих машинах з матрицями, що обертаються. Але ці технології не 
дозволяють отримувати готових до споживання продуктів. При холодній екструзії 
масова частка вологи в сировині складає W = 30 – 60%; 
2). Теплова обробка та формування при низькому тиску 
В цьому випадку сухі інгредієнти сировини змішують з певною кількістю води 
і подають в екструдер, де поряд з механічною дією вони підлягають тепловій 
обробці. Додатково здійснюється нагрівання продукту зовнішніми нагрівачами. 
 
 
16 
 
Продукт (екструдат), що отримується, відрізняється невеликою щільністю, 
збільшеним об’ємом, пластичністю, пористою будовою. Часто екструдату необхідна 
додаткова обробка, наприклад, підсушування. Цим методом отримують деякі види 
закусок та кондитерські вироби.  
3). Теплова обробка та формування при високому тиску 
Високотемпературне екстрагування (екструзійна варка) – здійснюється при 
високих швидкостях і тисках при значному переході механічної енергії у теплову. 
Така обробка призводить до різних за глибиною змін у якісних показниках 
матеріалу. Крім того, може мати місце регульоване підведення тепла ззовні, як 
безпосередньо в продукт, так і крізь зовнішні стінки екструдера. Екструзійна варка – 
порівняно новий технологічний процес гідротермомеханічної обробки різних 
дисперсних, тістоподібних та пюреподібних продуктів. Використання його 
дозволило розширити асортимент та зробити більш дешевим виробництво деяких 
сумішей для продуктів швидкого приготування, дитячого харчування та продуктів з 
високим вмістом білку. Масова частка вологи в сировину при гарячій екструзії 
складає W = 10 – 20%, а температура перевищує 120°С. 
Метод гарячого екстрагування відрізняє висока швидкість процесу та значна 
дія на матеріал, що оброблюється, різних факторів: температури, вологи, механічних 
напружень. Протягом короткого часу компоненти спресовуються при високому 
тиску, нагріваються до високої температури, продавлюються крізь матрицю, в 
результаті чого волога миттєво випаровується через падіння тиску, а готовий 
продукт набуває пористої структури. 
Через високу вартість обладнання для гарячого екстрагування в Україні 
переважно застосовують установки для холодного екстрагування. Особливого 
поширення цей спосіб набув у кондитерській галузі. 
При виготовленні сухарних шпал із дріжджового тіста доцільно 
використовувати холодне екстрагування (при традиційній технології). проте 
можливе також використання елементів теплової обробки, що дозволить уникнути 
або принаймні скоротити час наступних операцій – випічки та сушки. 
 
 
 
17 
 
1.5. Харчові маси як дисперсні системи 
Загальний науково обґрунтований підхід щодо створення нових технологій та 
обладнання полягає у виявленні оптимальних умов проведення технологічних 
процесів переробки різних видів харчових, зокрема кондитерських і хлібопекарних 
мас, і розробки шляхів і методів їх інтенсифікації. 
Разом з тим складною перешкодою для обґрунтування такого єдиного підходу 
є виключне різноманіття харчових мас по хімічній природі і складу компонентів, які 
їх утворюють, фізичним властивостям, призначенню, специфіці хімічних і фазових 
перетворень. Саме тому необхідно класифікувати всі види харчових мас, 
розділивши їх по основних, з точки зору умов проведення технологічних процесів, 
ознакам. По суті всі харчові маси з позицій сучасної фізичної і колоїдної хімії є 
типовими дисперсними системами. 
При всьому різноманітті дисперсних систем взагалі і харчових зокрема всі 
вони можуть бути поділені на три основних типи: 
1-й тип – двофазні системи, які містять тверду дисперсну і газову фази (Т – Г); 
2-й тип – двофазні системи, які містять тверду фазу в рідкому дисперсійному 
середовищі (Т – Р); 
3-й тип – трифазні системи, які утворюються твердою, рідкою і газовими 
фазами (Т – Р – Г). 
При такому розподіленні дисперсних систем, які містять тверді фази, на три 
типи слід, звичайно, мати на увазі, що в багатокомпонентних системах, в яких 
компоненти не утворили тверді розчини, твердих дисперсних фаз може бути 
декілька. 
Типовими представниками першого типу є всі види дисперсних порошків, які 
застосовуються, наприклад, в кондитерській промисловості: борошно, цукор-пісок і 
пудра, крохмаль, харчові кристалічні кислоти, поварена сіль, ваніль і т. д.  
До другого типу дисперсних систем відносяться всі види суспензій і паст: 
вафельне тісто, фруктове пюре, молочні продукти, карамельні сиропи, помадні і 
молочні конфетні маси, шоколадні маси і т.д. 
 
 
18 
 
Дисперсні системи третього типу звичайно утворюються в результаті введення 
надлишку твердої фази в рідке дисперсійне середовище. В таких системах 
концентрація твердої фази в рідкому дисперсійному середовищі настільки велика, 
що в системі неминуче зберігається значна частина газової фази. Разом з тим 
трифазні системи можуть утворюватися в результаті введення газової фази в процесі 
приготування (отримання зефірних мас і бісквітного тіста під тиском) або за 
рахунок того, що повітря потрапляє в маси при механічному збиванні (отримання 
конфетних мас методом збивання, бісквітного тіста і тіста для здобних сортів 
печива). Трифазні системи в хлібопекарній і кондитерській промисловості 
отримуються також в результаті їх насичення і розпушення вуглекислотою в процесі 
бродіння (приготування дріжджового тіста для мучних кондитерських виробів) або в 
результаті розкладання хімічних розпушувачів, які спеціально вводяться до складу 
кондитерських мас, з виділенням ними вуглекислого газу при вистоюванні або при 
випіканні тіста в процесі приготування печива, пряників та інших виробів. За своїми 
структурно-реологічними властивостями трифазні системи, які утворюються при 
нестачі рідкого середовища і в результаті спеціального введення газової фази при її 
надлишку, суттєво відрізняються. 
При всьому різноманітті вказаних типів висококонцентрованих дисперсних 
систем з твердими фазами головна, найбільш загальна і суттєва їх ознака – 
гетерогенність, наявність поверхні поділу фаз, величина якої залежить від 
дисперсності системи. 
Так як швидкості гетерогенних хіміко-технологічних процесів пропорційні 
активній поверхні взаємодії фаз, дисперсність твердої фази – один з основних 
критеріїв, який обумовлює умови проведення цих процесів, а збільшення 
дисперсності – один з основних шляхів їх інтенсифікації. 
1.6. Пшеничне дріжджове тісто як об’єкт реологічних досліджень 
1.6.1. Типи неньютонівських матеріалів  
Уілкінсон запропонував класифікувати неньютонівські матеріали в залежності 
від виду зв’язку між напруженням і швидкістю зсуву. 
Для систем першого типу, властивості яких не залежать від часу, швидкість 
 
 
19 
 
зсуву в кожній точці є деякою функцією тільки напруження зсуву в тій же точці: 
 
�� = ��(��)                                                               (��. ��) 
 
Загальний вигляд кривої течії для рідин обох цих типів має вигляд 
ступеневого закону, вперше запропонованого Оствальдом: 
�� = ��∗
1 · ����,                                                            (1.2) 
де: ��∗
1 – міра консистенції рідини, Пасn; 
�� – коефіцієнт, пропорційний ефективній в’язкості при одиничному значенні 
градієнта швидкості зсуву; 
n – індекс течії, що характеризує ступінь неньютонівської поведінки матеріалу 
і визначається кутом нахилу лінії течії в логарифмічних шкалах. 
 
Реологічні рівняння, які використовуються на практиці, описують рідину в 
обмеженому діапазоні ��, при цьому n можна вважати сталим. Принциповою 
відмінністю між псевдопластичними і дилатентними рідинами є характер 
залежності в’язкості від швидкості зсуву. Для перших вона зменшується зі 
збільшенням ��, для других – збільшується. Відповідно індекс течії для 
псевдопластичних рідин знаходиться в межах 0 < n < 1, для дилатентних n > 1. 
Для матеріалів, які володіють дійсним або уявним граничним напруженням 
зсуву, можна застосовувати видозмінене рівняння (1.2), назване моделлю Гершеля – 
Балклі: 
�� − ���� = ��∗
�� · ����                                                        (��. ��) 
 
Останній вираз знайшов широке використання при дослідженні реологічних 
властивостей напівфабрикатів хлібопекарського виробництва.  
До другої групи неньютонівських матеріалів належать тиксотропні та 
реопектні системи, властивості яких залежать від часу дії напруження. Якщо 
тиксотропний матеріал, що перебував у стані спокою, деформувати з постійною 
швидкістю зсуву, то з часом його структура буде поступово руйнуватися, а уявна 
 
 
20 
 
в’язкість знижуватися. Тиксотропія є оберненим процесом, і після припинення 
деформування структура матеріалу поступово, завдяки броунівським зіткненням 
часток, відновиться. Відновлення структури відбуватиметься і при течії системи зі 
швидкістю менше тої, яка обумовила дану ступінь руйнування. Реопектним рідинам 
властиве поступове структуроутворення при невеликих швидкостях зсуву, однак 
при перевищенні певної критичної величини зсуву утворення структури не 
відбувається. 
Харчові матеріали при технологічній обробці піддаються дії зовнішніх 
навантажень, що викликають їх деформацію, внаслідок якої в матеріалі виникають 
внутрішні напруження. Деформаційні властивості всіх матеріалів можуть бути 
віднесені до одного з наступних основних з досліджуваних типів: пружність; в’язка 
течія; пластичність. Це одне з головних положень реології. 
Для реальних матеріалів деформаційні властивості, що мають практичне 
значення, часто є доволі складним сполученням вказаних трьох видів деформації. 
Окрім того, такі фактори, як біохімічні процеси, тиксотропія (від грец. thixis-дотик и 
trope-поворот, зміна), оборотна зміна фізико.-механічних. властивостей полімерних 
та дисперсних систем при механічному. впливі в ізотермічних умовах.), 
ускладнюють точне визначення практично важливих властивостей матеріалу на 
основі реологічних уявлень. 
Навіть при незначних деформаціях, відношення між пружніми, в’язкими та 
пластичними компонентами деформації не зберігається постійним, і в матеріалі 
відбувається процес що розвивається з часом – релаксація (розсмоктування) 
напружень. Під час цього процесу відбувається зниження та врівноваження 
внутрішніх напружень внаслідок поступового переходу пружньої частини 
деформації в пластичну. 
Більш складні системи, які володіють властивостями як твердого тіла, так і 
рідини, називають в’язкопружними і відносять до третьої групи неньютонівських 
рідин. Вони проявляють і пружне відновлення форми, і в’язку течію. Математичний 
опис поведінки таких систем хоча і не є досконалим, все ж досить точно відображає 
процеси, що в них відбуваються. Одне з перших рівнянь для опису властивостей 
 
 
21 
 
твердо-рідких матеріалів було запропоновано Максвеллом: 
 
���� �� ���� ��
= · +                                                          (��. ��) 
���� �� ���� ��
 
Припустивши, що деформація постійна, і проінтегрувавши (1.4), отримаємо 
рівняння, назване експоненційним законом релаксації напружень: 
 
�� = �� · ��−��⁄
�� ��                                                           (��. ��) 
де: �� – початкове напруження, Па; 
��1 – початкове і поточне значення напруження, Па; 
�� – час, с; 
�� – період релаксації, с 
 
Період релаксації розраховується по формулі: 
 
��
�� =                                                                  (1.6) 
��
 
Період релаксації T, за який напруження зменшується в �� разів, характеризує 
швидкість релаксації внутрішніх напружень, утворених в зразку під час деформації. 
Для тіста його величина вимірюється секундами або хвилинами. Якщо тривалість дії 
сили менше періоду релаксації, енергія, яка підводиться до системи, викликає 
пружні деформації по всьому об’єму, інакше процес відбувається з накопиченням 
енергії, що призводить до залишкових деформацій. Для структурованих систем 
період релаксації не є сталою величиною, а залежить від напруження зсуву, і ця 
залежність нелінійна. 
1.6.2. Дріжджове тісто як об’єкт екстрагування 
Пшеничне дріжджове тісто з борошна вищого ґатунку є складною 
гетерогенною колоїдною дисперсною системою. З точки зору реології виброжене 
пшеничне тісто характеризується як пружньо-в’язко-пластичний матеріал, з 
 
 
22 
 
притаманним йому невеликим граничним напруженням зсуву та залежністю 
в’язкості від швидкості деформації. 
Якщо розглядати фактори, які впливають на пористість хлібу, перш за 
все необхідно сказати про вибір пшениці. На борошномельних 
підприємствах - перевагу надають скловидним сортам пшениці з твердим, 
щільним ендоспермом. Скловидне зерно в середньому дає більший вихід 
борошна, підвищену вуглеводно-амілазну активність. Як правило, існує 
позитивний зв'язок між скловидністю і хлібопекарськими властивостями.  
При випіканні з високоскловидних м’яких сортів пшениці хліб одержують 
більшого об’єму, ніж з низькоскловидних. Але підвищена скловидність 
засвідчує хороші технологічні властивості тільки за умови, якщо зерно 
дозрівало і наливалося при нормальній температурі.  
Відомо, що під час замісу тіста до нього потрапляє деяка кількість 
повітря у вигляді невеликих бульбашок. Хліб, який випечений з такого, не 
розрихленого дріжджами тіста, має невелику пористість. Значно більше 
розрихлення тіста і хлібу досягається за рахунок вуглекислого газу, який 
виділяється діоксидами при бродінні. Однак вважається, що вуглекислий газ, 
який виникає за рахунок дріжджів, не може створювати нових бульбашок у 
тісті, а лише збільшує об’єм бульбашок повітря, які виникли під час замісу 
тіста. При високій швидкості замісу тіста розмір бульбашок зменшується, а 
кількість навпаки – збільшується, що є причиною кращої якості м’якіша 
хлібу і більш рівномірної і тонкостінної структури його пор.  
Однією з задач замісу є отримання оптимальної газоутримуючої 
здатності тіста, обумовленої його реологічними властивостями.  
Завдяки постійному утворенню вуглекислого газу і збільшенню таким 
чином об’єму, дріжджове тісто є двояко напруженою системою. Кількість і 
розміри бульбашок в тісті залежать від енергії і швидкості бродіння 
дріжджів, структурно-механічних властивостей тіста, його газопроникністю.  
Величина бульбашки вуглекислого газу, яка утворюється при бродінні, 
у певний момент часу буде залежати від рівноваги розтягуючих:  
 
 
23 
 
�� 2
�� = �� · �� · ��                                                            (1.7) 
та стискуючих зусиль: 
���� = 2 · �� · �� · ��,                                                          (1.8) 
де: �� – відношення окружності до діаметра; 
�� – радіус бульбашки; 
�� – надлишковий тиск; 
�� – поверхневий натяг. 
 
З вище зазначених рівнянь можна вивести наступне:  
 
2 · ��
�� =                                                                (1.9) 
��
 
Дане рівняння демонструє, що у початковий момент утворення газової 
бульбашки, коли її розміри досить малі, величина надлишкового тиску 
повинна бути значною. Сусідство бульбашок газу різного радіусу повинно 
супроводжуватися дифузією СО2 крізь стінки у направленні від більшого 
тиску до меншого і вирівнюванням його. При наявності визначеного 
надлишкового тиску і середнього розміру газових бульбашок за законом 
Стокса можна підрахувати, знаючи в’язкість тіста, швидкість їхнього 
підйому. Згідно цьому закону сила, піднімаюча бульбашки газу:  
 
4
���� =                                            (1.10) 
3 · �� · ��3 · g · (��2 − ��1)
 
перевищує силу їхнього тертя: 
 
���� = 6 · �� · �� · �� · ��                                                    (1.11) 
де: �� – поверхневий натяг$ 
�� – радіус бульбашки; 
g – константа гравітації; 
 
 
24 
 
��2  – щільність тіста; 
��1  – щільності газу; 
�� – відношення окружності до діаметра; 
�� – ефективна структурна в’язкість тіста;  
�� – швидкість вертикального руху бульбашок газу у тісті  
 
З двох останніх рівнянь можна знайти значення величини швидкості:  
 
2 · g · ��2 · (��2 − ��1)
�� =                                               (1.12) 
9��
 
Дане рівняння має велике практичне значення, тому що дозволяє 
встановити залежність швидкості збільшення об’єму тіста, яке бродить від 
його щільності і в’язкості, розміру окремих пор.  
При наявності в тісті сусідніх пор, що мають різні розміри і тиск газу, 
починається розрив його стінок і, як наслідок, злиття пор.  
Теоретичними дослідженнями реологічних характеристик тіста і 
експериментальною перевіркою встановлена динаміка розвитку пористості 
тістової заготовки і, як наслідок, м’якішу хлібу. У перші хвилини 
вистоювання, в результаті спиртового бродіння навколо дріжджових клітин 
виникають бульбашки вуглекислого газу, які з часом збільшуються в об’ємі. 
Таких центрів газоутворення в тістовій заготовці дуже багато. Якщо 
газоутворення продовжується, то об’єм бульбашок збільшується, а товщина 
стінок зменшується. Коли вона досягає критичної величини, стінка 
руйнується. У результаті злиття бульбашок, які знаходяться поряд, виникає 
пора більшого об’єму зі стінками , товщина яких більша ніж критична. Такий 
процес утворення й руйнування пор при розрихлені тіста багаторазово 
повторюється. Тобто можна стверджувати, що товщина стінок пор у різні 
періоди вистоювання тіста є величиною постійною. Це дозволяє вважати 
товщину стінки пори однією з найважливіших характеристик якості тіста, 
 
 
25 
 
яка є основним показником його пористості при звичайній швидкості 
розрихлення. 
Стінка пори знаходиться, в основному, під дією наступних трьох 
напружень: 
1. Напруження, що виникають у результаті впливу сили поверхневого 
натягу на поверхні розділу фаз “тісто – газ”. Ця сила надає порі сферичної 
поверхні і обумовлює тиск газу в середині пори. Напруження знаходиться за 
формулою: 
��1,2
�� =                                                               (1.13) 
��
 
2. Напруження, що виникають в результаті “бажання” пори піднятися 
по рідині за законом Архімеда, тобто за рахунок відмінності питомої маси 
газу і тіста. У результаті математичного опису цього процесу отримана 
наступна рівність: 
�� · ��2
��1 =                                                            (1.14) 
��
де: �� – радіус пори, м; 
�� – питома маса пружної частини тіста, кг/м3 
 
3. Напруження, які виникають в результаті розтягування пори, під дією 
безперервного газоутворення, і поступовим збільшенням її  об’єму. 
Формалізація цього фізичного процесу дозволила вивести наступну формулу:  
 
�� · �� 2
р · ���� · ����
��3 =                                                             (1.15) 
2 · ��3
де: ���� – початковий радіус пори 
 
Якщо всі виникаючі при цьому напруження у стінках пор звести у суму 
і зробити необхідні перетворення, то можливо отримати наступну формулу  
для визначення критичного діаметра бульбашки : 
 
 
26 
 
�� · �� 2
кр �� · ��2
кр 2 · �� · (�� 2
1,2 − �� · �� )
��кр = · √ −                    (1.16) 
�� · �� · �� ��2
р · ��2 · ��2
р �� · �� · ��р
 
Рішення кожного з приведених рівнянь і загального рівняння при 
різних реологічних характеристиках тіста показує, що товщина стінки пори, 
у момент розриву, знаходиться головним чином двома величинами: 
поверхневим натягом на границі розділу фаз “тісто-повітря” і границею 
міцності ��кр. 
Виникнення пор у динаміці підтверджує, що товщина стінки пори 
формується у перший період вистоювання, а при розвитку пористості 
відбувається тільки об’єднання і перегрупування газу у більш крупні пори з 
попередньою товщиною стінки. Складові тіста можна об’єднати в три групи, що 
утворюють відповідні фази: рідку, тверду і газову: 
- Рідку фазу представляє вода, яка може перебувати в тісті у вільному і 
зв’язаному станах, маючи різні форми зв’язку з рештою інгредієнтів. Кількість її для 
замісу визначається рецептурним складом виробів і коректується з урахуванням 
гідрофільних властивостей компонентів зерна. Залежно від виду та сорту виробів, 
способів технологічної обробки, вологість борошняного тіста може досягти значної 
величини. 
- Газова фаза дріжджового тіста формується як за рахунок повітря, що 
вноситься ще до початку замісу з борошном і не значною мірою з водою, а також 
під час замісу завдяки його захоплюванню і утримуванню, так і за рахунок 
газоподібних продуктів, утворених в результаті бродіння.  
- Газоподібні продукти, що утворилися в тісті при бродінні, розчиняються у 
вільній воді, адсорбуються на поверхнях молекул гідрофільних полімерів, а їх 
надлишок в тісті призводить до утворення пухирців газу, стінки яких утворені 
поверхнево - активними речовинами (ПАР). 
Пористу структуру тіста одержують методом біологічного розпушення. Цей 
метод передбачає розпушення тіста під дією діоксину вуглецю, що виділяється в 
результаті спиртового і частково молочнокислого бродіння.  
 
 
27 
 
Дріжджі зброджують спочатку глюкозу і фруктозу, а потім сахарозу і 
мальтозу, які попередньо перетворюються у моносахариди. 
На інтенсивність бродіння впливають наступні фактори: температура і 
вологість тіста, наявність іонів калію, магнію, сульфатів, фосфатів, вітамінів, 
бродильна активність дріжджів, склад рецептури, інтенсивність замішування тіста, 
наявність в тісті ферментних препаратів та значення тиску. Процес газоутворення 
прискорюється при додаванні ферментних препаратів, підвищенні температури з 27 
до 35 ˚C, та при інтенсивному замішуванні. 
В екструдері розрихлене дріжджове тісто стискається, до необхідного об’єму, 
а при проходженні через матрицю, знову набуває первинного стану. Питання постає 
у впливі вуглекислого газу при бродінні тіста на процес екструзії. Стискання 
вуглекислого газу іноді пов’язують з абсорбційними процесами. А саме, СО2 
поглинається водою, що входить до рідкої фази тіста. Розчинення СО2 у воді 
супроводжується дисоціацією утвореної  Н2СО3. 
Збільшення об’єму пухирців пов’язано з дифузією СО2 через стінки пор в 
напрямку від більшого надлишкового тиску, характерного для пухирців малих 
розмірів, до меншого тиску, в результаті чого відбувається його вирівнювання. Для 
того, щоб пухирець почав збільшуватися в розмірах різниця тисків всередині та 
ззовні нього повинна перевищувати руйнівні сили поверхневої напруги та сил 
в’язкості, тобто: 
2 · �� ��
△ �� = + 4 · �� ·                                               (1.16) 
���� ����
де:  △ �� – різниця тисків всередині та ззовні пухирця, Па; 
�� – поверхнева напруга, Н/м 
���� – критичний радіус пухирця, м 
����
�� – швидкість зміни пухирця, м/с, �� =  
����
 
Подальше збільшення кількості та об’єму газових пухирців викликає 
зменшення товщини їх стінок, їх руйнування, злиття пор і видалення газу з поверхні 
 
 
28 
 
тіста. Це можливо при наявності в тісті сусідніх пор з різними розмірами і тиском 
газу.  
Відносний вміст твердо-рідкої та газової фаз в тісті значно впливає на його 
структурно-механічні властивості. Так, збільшення кількості газоподібних продуктів 
і вологості тіста робить його структуру більш пористою, зменшуються міцносні 
характеристики і питома вага. 
Висновки до розділу 1 
Отже, умови сьогодення змушують все більше-й-більше уваги приділяти 
виготовленню харчової продукції методом екструзії. Наслідком використання 
екструзійної технології є раціоналізація витрат економічних ресурсів, яка 
досягається заміною одним екструдером цілого комплексу машин і механізмів, 
необхідних для виробництва харчових продуктів. Особливістю цього процесу є його 
універсальність щодо використання сировини і різноманітності кінцевих продуктів. 
Виробництво широкого спектру продуктів базується, перш за все, на 
конструктивних особливостях екструдерів, що дозволяє в широких межах 
змінювати інтенсивність та тривалість оброблення сировини і дає можливість 
одержувати готові продукти з різними властивостями та структурою без значних 
матеріальних витрат. Крім того, підбір композицій різної сировини, зміна умов її 
оброблення сприяють розширенню асортименту екструзійних харчових продуктів. 
А розділі розглянуто: 
– Техніко-економічне обґрунтування розроблюваного обладнання 
– Обладнання для екстрагування харчових мас: 
– Історія виникнення методу екструзії; 
Теоретичні основи процесу екстрагування; 
Харчові маси як дисперсні системи; 
 
  
 
 
29 
 
РОЗДІЛ 2 
КОМПЛЕКСНО-МЕХАНІЗОВАНІ ПОТОКОВІ ЛІНІЇ ДЛЯ 
ВИРОБНИЦТВА БАТОНІВ 
 
2.1. Опис лінії для виробництва хліба 
Для виробництва хліба в хлібопекарній промисловості створені комплексні 
механізовані потокові лінії з тупиковими печами ФТЛ-2 і тунельними печами з 
стрічковим подом ХПН, ПХС-25, БН-25 та ін. Тісто готується в безперервно діючих 
агрегатах для приготування тіста  ХТР, ВНИИХП. 
На рис.2.1. приведена машино-апаратурна схема виробництва хліба. 
 
Рис.2.1. Схема комплексної механізованої потокової лінії для виробництва 
хліба з тупиковою люльковою піччю 
 
Для приготування тіста використовується тістоприготувальний агрегат ХТР. 
Готове тісто з корита для бродіння 1 самоплином потрапляє в приймальну 
воронку тістоподільної машини 2, звідки шматки тіста стрічковим конвеєром 
подаються в округлювач 3, а потім ковшовим стрічковим підйомником 4 
направляється на стрічковий конвеєр попередньої ви стійки 5.  
Після попереднього вистоювання, яка триває протягом 3-5хв, шматки тіста по 
похилому лотку направляються в тістозакатну машину 6, потім через вирівнювач 
кроку 7 потрапляють в каретку укладчика 8, який розкладує заготовки в люльки 
конвеєрної шафи кінцевої вистойки 9. Після закінчення вистійки  люльки за 
допомогою копіру перевертаються і вивантажують тістові заготовки на каретку 
посадочно-надрізуючого механізму 10 або іншого аналогічного пристрою. 
 
 
30 
 
В шафу кінцевого вистоювання при виготовленні хлібобулочних виробів 
масою 0,4 і 0,5 кг використовуються люльки розміром 1920х110мм, на яких 
розміщується 6 заготовок з тіста. Ці люльки підвішуються на конвеєрних ланцюгах з 
кроком 140 мм на кожній ланці. 
Механізована потокова лінія для виробництва хлібобулочних виробів з 
тунельною піччю з стрічковим конвеєром проказана на рис. 2.2. 
 
Рис. 3.2. Схема комплексномеханізованої потокової лінії для виробництва 
хліба з тунельною піччю 
Приготування тіста для даної лінії відбувається так, як і в попередній, тобто на 
агрегатах для приготування тіста ХТР, БАГ-20/30 та ін. 
Для поділу та формування тіста використана лінія ХТЛ, яка складається з 
тісто подільника 1, стрічкового транспортера 2, округлювача 3, після якого шматки 
тіста кишеньковим стрічковим підйомником 4 направляються на стрічковий 
транспортер 5 попереднього вистоювання, звідки по лотку потрапляють в машину 
для закатування тіста 6. Формовані заготовки з тіста нижнім транспортером машини 
подаються на вирівнювач кроку 7 і потім потрапляють в каретку укладача 8, який 
розкладує їх в люльки конвеєрної шафи кінцевого вистоювання 9.   
Після кінцевого вистоювання люльки за допомогою перекидача, який 
вмонтовано в шафу, перевертаються і заготовки з тіста рівним рядом укладаються 
на стрічковий під тунельної печі 10. При необхідності для надрізання заготовок з 
тіста використовують 2 стрічкових надрізувача, які встановлені на поворотних 
колонах під відповідним кутом. 
Для кінцевого вистоювання в цій механізованій поточній лінії використовують 
конвеєрні шафи марки ЛА-23 з люльками розміром 2100х110 мм. 
 
 
31 
 
Випікання  батонів відбувається в тунельних печах з стрічковим подом  ХПН, 
ПХС-25, БН-25, БН-50 та ін. 
На описаних вище механізованих потокових лініях, що обладнані тупиковими 
люльковими чи тунельними печами з стрічковим подом, можна виготовляти батони 
вагою 0,4 та 0,5 кг і хліб овальної форми вагою від 0,8 до 1,2 кг. В цьому випадку на 
конвеєрі для кінцевого вистоювання повинна бути змінена ширина люльок – з 110 
до 150 мм. 
2.2. Технічна пропозиція 
2.2.1. Лінія для виробництва хліба до реконструкції 
На рис. 2.3. зображена схема комплексна механізованої потокової лінії для 
виробництва хлібобулочних виробів з тунельною піччю яка застосовується на 
хлібокомбінаті. 
1 2 3 4 5 6 7
 Рис. 2.3. Схема комплексної механізованої потокової лінії для виробництва 
батонів з тунельною піччю яка застосовується на хлібокомбінаті 
 
Тісто з другого поверху самопливом потрапляє в тістоподільник 1, звідки 
шматки тіста потрапляють в стрічковий тістоокруглювач 2, а потім в тістозакатуючу 
машину 3. 
Після тістозакатної машини заготовки з тіста укладаються в люльки шафи 
вистою 5 за допомогою посадчика 4.  
Після кінцевого вистоювання люльки за допомогою перекидача, який 
вмонтовано в шафу, перевертаються і заготовки з тіста рівним рядом укладаються 
на стрічковий під тунельної печі 7. Для надрізання заготовок з тіста використовують 
надрізувач 6, який встановлений над подом печі перед пекарною камерою. 
 
 
 
32 
 
2.2.2. Машино - апаратурна схема виробництва хліба після реконструкції 
Після реконструкції з існуючої машино-апаратурної схеми виробництва 
батонів вилучається обладнання для поділу тіста (тістоподільник), формування тіста 
(тістоокруглювальна та тістозакатна машини) та вистоювання (шафа вистою). Це 
обладнання замінює один агрегат – екструдер. 
На рис. 2.4. зображена машино-апаратурна схема виробництва батонів після 
реконструкції. 
1 1
Борошно зі складу 3 3
2 2
14 15 16 17 12 14 16 17
4 6
5 8
12
7 9
13
10 11
 Рис. 2.4. Машино - апаратурна схема виробництва. 
1 – виробничий бункер; 2 – дозатор борошна; 3 – дозатор рідких компонентів; 
4 – тістомісильна машина для замісу опари; 5 – коритоподібна ємність для бродіння 
опари; 6 – тістомісильна  машина  для  замісу  тіста; 7 – ротаційний  нагнітач  опари; 
8 – коритоподібна  ємність для бродіння тіста; 9 – нагнітач; 10 – екструдер; 11 – піч;; 
12 – трубопровід подачі опари, 13 – трубопровід подачі тіста, 14 – трубопровід 
подачі розчину цукру, 15 – трубопровід подачі дріжджової емульсії, 16 – 
трубопровід подачі розчину солі, 17 – трубопровід подачі води 
 
 
33 
 
Борошно зі складу потрапляє  в виробничий бункер 1, а звідти через дозатор – 
у тістомісильну машину безперервної дії 4 типу Х-12, де змішується з водою, 
розчином солі та дріжджовим розчином, які надходять з дозатора 3. Замішана таким 
чином опара потрапляє в коритоподібну ємність для бродіння опари 5, де 
зброджується протягом 120-150 хв при температурі 30-32ºС. Далі опара ротаційним 
нагнітачем 7 подається в тістомісильну машину безперервної дії 6 типу Х-12, де 
вона змішується з водою, розчином солі та дріжджовим розчином. Потім тісто 
потрапляє в коритоподібну ємність для бродіння тіста 8. З ємкості виброджене тісто 
самопливом потрапляє в екструдер 10, де відбувається його вистоювання та 
формування виробів прямо на під печі 11. Нагнітання тіста відбувається за 
допомогою нагнітача 9. 
Випікання проводиться у зволоженій пекарній камері в наскрізній стрічковій 
печі ППЦ 1381. Площа випікання 81 м2. Ширина сітчаного поду 3000 мм. піч 
керується з трьох щитків, що розміщені поблизу топок печі. 
Ряди заготовок з тіста, що розміщені по ширині поду, поступають в піч і 
обприскуються водяним туманом. Випікання починається в пароповітряній суміші, 
далі заготовки випікаються без пари при температурі 260 – 280 °С на вході та при 
температурі 200 – 230 °С на виході з печі. Після виходу з простору печі випечений 
хліб обприскується водяним туманом. 
Час випікання залежить від рецептури і ваги хліба, що випікається. Наприклад 
тривалість випікання хліба 30 хв. Втрата ваги при випіканні не повинна 
перевищувати 11%. 
Готова продукція із печей передається на циркуляційні столи, які встановлені 
в хлібосховищі, де сортуються і відбраковуються, а потім поступають в експедицію. 
Хлібосховище відокремлюється від експедиції глухою перегородкою. Площа 
хлібосховища повинна бути розрахована на зберігання 8-годинної виробленої 
продукції. 
2.3. Опис конструкції та принцип дії екструдера 
В основу даного проекту покладено проектування конструкції матриці в якій 
відбувається нагрівання тіста  електричним струмом за рахунок його власного опору 
 
 
34 
 
в поєднанні з зовнішнім нагрівом матриці для екструдера періодичної дії для 
хлібобулочних виробів. На рис. 2.5. показано ескіз конструкції екструдера. 
2    
1    
Ті с  т    о       
3    
4     
Рис. 2.5. Ескіз конструкції екструдера: 
1 – поршень, 2 – екструдер, 3 – заслінка,  4 – матриця 
 
Тісто з корита для бродіння по трубі потрапляє в екструдер 2 через вхідний 
патрубок під дією сили тиску, яка створюється нагнітачем. Після заповнення тістом 
робочого об`єму екструдера на тісто створюється тиск 0,2 МПа за допомогою 
пневматичного циліндра 1. Тісто під тиском вистоюється 20 хв, після чого 
відкривається заслінка 3 і вмикається електричне нагрівання матриці. Тісто під дією 
тису 0,2 МПа починає випресовуватись через три формуючі матриці 4 де 
відбувається його нагрівання та формування. 
Після того, як тісто повністю випресувалося з екструдера вимикається 
електричний обігрів матриці та закривається заслінка. Знову починається процес 
заповнення тістом робочого об`єму екструдера. 
Для безперервності процесу встановлено два ряди екструдерів по довжині 
поду печі, які працюють почергово. В той час коли в одному екструдері відбувається 
процес вистоювання тіста, в іншому відбувається процес екстрагування. 
Формуючим органом є циліндрична матриця в якій відбувається нагрівання 
тіста електричним струмом за рахунок його власної провідності в поєднанні з 
зовнішнім нагрівом. 
 
 
10        
43        
35 
 
На рис. 2.6. зображено ескіз матриці. 
1    2    3    4    
5    
6    
 
Рис. 2.6. Ескіз матриці 
 
Матриця являє собою циліндричний корпус 1 в якому встановлені два тримачі 
електрода, електрод 3, до якого підходить напруга через провідник, який 
знаходиться в ізоляції. Провідник знаходиться в тримачі 2. Корпус матриці 
обмотаний ізольованим провідником 6, який слугує для зовнішнього нагріву 
матриці. Провідник 6 захищений від навколишнього середовища захисним кожухом 
5 та тепло- та електроізолятором 4 з метою зменшення витрат тепла в повітря та 
запобігання враженням електричним струмом. 
 
Висновок до розділу 2 
В розділі приведено опис лінії для виробництва хліба, технічна пропозиція (в 
якій описана лінія виробництва хліба до реконструкції та машинно-апаратурна 
схема виробництва хліба після реконструкції) опис конструкції та принцип дії 
екструдера. 
  
 
 
36 
 
РОЗДІЛ 3 
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ЕКСТРУЗІЇ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА 
ХЛІБОБУЛОЧНИХ ВИРОБІВ 
 
3.1. Загальні відомості 
Серед всіх галузей харчової промисловості чи не найвагоміше займає 
хлібопекарська. 
За останні 10 – 15 років ринок з виробництва хлібобулочних виробів набув 
деяких особливостей, які вимагають від виробників нових підходів щодо розвитку 
та модернізації технологічних схем хлібозаводів. У жорсткій конкурентній боротьбі 
за споживача виробники змушені розширювати асортимент виробів, одночасно 
підвищуючи їх якість та зменшувати витрати енергетичних та ресурсних складових.  
Лінії для виробництва широкого асортименту виробів доцільно комплектувати 
із ланцюга універсальних видів обладнання, яке піддається швидкому 
переналагодженню для виробництва широкого асортименту виробів. Хлібопекарні 
підприємства в сучасних умовах являють собою досить великий комплекс агрегатів і 
машин різноманітного призначення. 
В сучасних умовах особливо гостро стоїть питання про те, як підвищити 
якість готової продукції, збільшити продуктивність праці, підвищити санітарні 
умови виробництва продукції та шляху її надходження до споживача. Саме тому 
весь час ведеться робота над подальшим розвитком і технічним переоснащенням 
хлібопекарної промисловості, шляхом заміни застарілого обладнання на сучасне, 
більш прогресивне та економічно вигідне. 
Впровадження новітньої техніки потребує нових виробничих площ, 
проведення великих будівельно-монтажних робіт в результаті чого збільшується 
вартість пасивної частини основних виробничих фондів. Поновлення або 
переоснащення парку обладнання дозволяє максимально використовувати будівлі і 
споруди, скоротити до мінімуму будівництво нових зведень при одночасному 
нарощенні виробничої потужності підприємства. 
Переваги використання нової лінії: 
 
 
37 
 
1. Створення потоково-механізована лінія виробництва хлібобулочних виробів 
без використання ручної праці; 
2. Введенням у технологічний процес такого обладнання як екструдер ми 
отримуємо можливість задовольнити зростаючі потреби споживачів у широкому 
асортименті виробів; 
3. Заміщення ряду технологічного обладнання, такого як корито для бродіння, 
шафи для вистоювання, охолоджувальної шафи на екструдер дає можливість 
зменшити кількість обладнання і тим самим збільшити вільну площу у 
тістоподільному та пекарному відділеннях хлібопекарних підприємств, зменшити 
енергоємність та матеріалоємність виробництва;  
4. Скорочення ряду технологічного обладнання призведе до скорочення 
обслуговуючого персоналу; 
5. Скорочуються витрати часу на проведення технічного огляду, поточного, 
середнього та капітального ремонтів. Відпадає потреба в закупівлі деталей, які 
швидко зношуються, для цього обладнання, зменшуються витрати на придбання 
конструкційних матеріалів; 
6. Поточний процес виробництва дозволяє значно зменшувати витрату коштів 
на накладні витрати. 
7 Уніфікованість екструдера, дає можливість випуску широкого асортименту 
продукції без значних витрат на зміну конструктивних елементів. 
3.2. Сучасний стан досліджень процесу екстрагування 
3.2.1. Екструзія як процес приготування харчових продуктів 
Значну інтенсифікацію промислових процесів може забезпечити 
вологотермічна обробка сільськогосподарської сировини з використанням 
екструзійної техніки. 
Є три методи екструзії: холодне формування; теплова обробка і формування 
при низькому тиску; гаряча екструзія (теплова обробка і формування при високому 
тиску). 
Практично будь-який продукт, котрий можна перетворити на достатньо 
пластичну масу, піддається екструзійній обробці. Найкращою сировиною для цього 
 
 
38 
 
є продукти, які містять крохмаль: злакові культури, зернові (кукурудзяна, рисова та 
вівсяна крупа, сорго та ін), продукти переробки соєвого борошна, а також крохмаль, 
картопля, тобто продукти, які складають основу рецептур сухих сніданків, 
кондитерських виробів. 
Застосування екструзійної техніки в харчовій промисловості дозволило не 
тільки інтенсифікувати багато технологічних процесів, але й створити нові харчові 
композиції, які використовуються не тільки для продуктів звичайного харчування, а 
й для дитячих і дієтичних харчових продуктів. Екструдовані крохмалевмістні 
продукти широко застосовують у кондитерській, хлібопекарній, харчоконцентратній 
галузях, у виробництві молочних та ін кулінарних виробів. 
3.2.2. Дослідження процесу екстрагування крохмалистої сировини 
Процес екструзії супроводжується як фізичними, так і хімічними змінами. В 
результаті вихідний матеріал, що містить крохмаль, з дисперсного сипкого стану 
переходить у в’язкопружну масу, характерну для крохмальних клейстерів високих 
концентрацій та денатурованих білків і підлягає при цьому термохімічній 
денатурації. Ці перетворення зумовлені механічними зусиллями в присутності 
вологи і високої температури. В процесі екструзії на якість кінцевого продукту 
впливають вид сировини, її склад, умови обробки, геометричні та кінематичні 
характеристики установки і т. п. Вивчення механізму дії цих факторів на 
формування фізико – хімічних властивостей екструдатів – важливе і важке завдання. 
При дослідженні процесу екструзії визначають фізичні (ступінь спучування, 
пористість, густина, об’ємна маса та ін.), та фізико – хімічні параметри (розчинність, 
набухання, водоутримуюча здатність, консистенція, в’язкість водних дисперсій). 
Досліджено вплив на фізико – хімічні властивості екструдованого 
кукурудзяного крохмалю таких важливих технологічних параметрів, як масова 
частка вологи в сировині, температура матеріалу перед виходом з екструдера і 
частота обертання шнека. 
Для скорочення часу та трудових затрат при проведенні дослідів був 
застосований метод раціонального планування експерименту – метод латинських 
многокутників 
 
 
39 
 
В проведених дослідах фактори змінювались на 5-ти рівнях у межах 
температури обробки 135 – 195 ºС, вмісту вологи в сировині 22 – 30 %, частоти 
обертання шнека 40 – 120 об/хв. Досліди проводили на лабораторній екструзійній 
установці при діаметрі отвору дюзи 2,5 мм. Проби від кожного зразка в кількості 
300 – 350 г відбирали після стабілізації роботи установки в певному режимі 
протягом 5-ти хв. 
Отримані екструдати не вимагали додаткового підсушування, були крихкими, 
їх структура і геометричні розміри суттєво змінювались в залежності від умов 
обробки. Визначали об’ємну масу екструдату зважуванням його на електронних 
вагах ВЛ-500 і визначенням об’єму, який розраховували за результатами 7 – 9 
вимірювань його діаметра і довжини. 
Обробка експериментальних даних методом найменших квадратів на ЕОМ 
дозволила визначити частинні емпіричні залежності об’ємної маси екструдданту (g, 
кг/м3) від масової частки вологи в сировині (W), температури обробки (t), частоти 
обертання шнека екструдера (n). 
Об’ємна маса екструдантів визначається за формулами: 
 
gw = 14,5 · �� − 143                                                      (3.1) 
 
g�� = 656 − 2,5 · ��                                                       (3.2) 
 
g�� = 105 + 4,1 · �� − 0,02 · ��2                                             (3.3) 
 
Збільшення вмісту вологи в сировині веде до прямопропорційного збільшення 
об’ємної маси екструдата. Цей зв’язок можна пояснити впливом вологи на 
реологічні властивості маси і характер процесів релаксації напруг, які ведуть до 
утворення екструдатів з малим числом повітряних пор. Пори мають великі розміри, 
товсті стінки (0,5 – 1,5 мм), що і визначає ріст їх об’ємної маси. При зменшенні 
вологи в сировині об’ємна маса зменшується. 
 
 
40 
 
Вплив температури на об’ємну масу визначається також лінійною залежністю. 
Зниження об’ємної маси екструдату зв’язане з величиною градієнта температури, 
який діє на екструдат при виході його з дюзи. З підвищенням градієнта температури 
збільшується кількість повітряних пор невеликого розміру. Їх стінки стають 
тонкими (менше 0,5 мм) і досить крихкими. 
Найскладнішим є вплив частоти обертання шнека екструдера на об’ємну масу 
екструдатів. Характер такого взаємозв’язку зумовлений подвійним ефектом впливу 
частоти обертання шнека на процес обробки матеріалу. Зростання частоти 
обертання зменшує тривалість обробки з одночасним підвищенням інтенсивності 
механічного впливу на матеріал, а при зменшенні цього показника зростає 
тривалість обробки (дія температури) з одночасним зниженням механічного впливу 
на масу. 
Підсумування частинних емпіричних залежностей визначено рівнянням 
залежності об’ємної маси екструдатів кукурудзяного крохмалю від умов обробки: 
 
g = 94 + 14,5 · �� − 2,5 · �� + 41 · �� − 0,02 · ��2                          (3.4) 
 
Результати аналізу зразків дозволили виявити вплив умов обробки на 
розчинність і набухання – основні фізико-хімічні властивості екструдатів. Ці 
показники дозволяють оцінити як перетворення крохмалю в процесі обробки, так і 
можливі напрямки використання нового крохмалевмісного продукту. 
З аналізу проведених дослідів випливає, що вміст вологи в сировині і 
розчинність екструдатів зв’язані обернено пропорційною залежністю. Розчинність і 
об’ємна маса екструдату мають лінійну залежність від вмісту вологи в сировині. Це 
пов’язано з однаковим механізмом впливу вологи на ці властивості. 
Частота обертання шнека екструдера і розчинність екструдатів у 
досліджуваному діапазоні зміни параметрів обробки зв’язані обернено 
пропорційною залежністю. Збільшення частоти обертання шнека знижує 
розчинність. Характер цієї залежності такий самий, як і для розчинності. Це 
 
 
41 
 
підтверджує те, що властивості екструдатів сировини, яка містить крохмаль, 
визначаються в основному змінами крохмальної фракції. 
Вплив температури на розчинність екструдатів крохмалю аналітично 
виражається рівнянням, близьким до лінійної залежності. Такий характер залежності 
пов’язаний з деструктивним впливом температури на полісахариди. 
Через суму частинних емпіричних залежностей отримана математична модель 
– рівняння процесу одержання екструдатів з певною розчинністю: 
 
�� = 40 − 0,95 · �� − 0,195 · �� + 0,22 · ��1,08                              (3.5) 
 
Підвищення вологості в сировині, збільшення частоти обертання шнека 
екструдера зменшує набухання. 
Через суму частинних емпіричних залежностей отримане також рівняння, яке 
є математичною моделлю процесу одержання екструдатів кукурудзяного крохмалю 
з певним набуханням: 
2 9651,2
�� = 61,46 + 515,9 · ��−0,73 + 0,173 · �� − 2,69 · 10−3·�� −            (3.6) 
��
 
На одношнековому екструдері вивчали вплив умов обробки кукурудзяного 
крохмалю на ступінь спучування екструдатів. При проведенні робіт змінювали 
вологість крохмалю (від 6 до 30%), температуру обробки (від 120 до 180 ºС), частоту 
обертання шнека (від 80 до 200 об/хв). Ступінь спучування визначали за 
відношенням діаметра екструдерів до діаметра отворів матриці. 
При підвищенні температури від 120 до 140 – 160 ºС ступінь спучування росте 
3 11 до 13 – 14, подальший ріст інтенсивності нагрівання призводить до зниження 
цього показника. Така зміна зумовлена посиленням термічної деструкції 
компонентів сировини. Аналогічна зміна ступеня спучування відбувається при 
підвищенні вологості сировини, збільшені частоти обертання шнека, зростанні 
продуктивності екструдера. Було встановлено, що максимальний ступінь 
 
 
42 
 
спучування екструдатів (близько 14) можна отримати при вологості сировини 14%, 
температурі 140 ºС, частоті обертання шнека 150 хв-1. 
Залежність коефіцієнта розширення екструдату від температури, вологості та 
частоти обертання шнека показана на рис. 3.1. 
 
14        
12        
10        
8    
6    
0   1 0   0       12   0       14   0       16   0       18   0       2 0  0     2 2  0     
Те  м  п  е   р   а  т   у  р а  , Е  С           
0    10        14        18        2 2     2 6     30      
Во  л    о  г  і с   т     ь  ,  %      
7 0     9 0     11 0          13  0        15  0        17   0       19   0       
Ча  с    т    о  т     а     о  б  е  р  т   а  н   н   я  ,   х  в      
15        55      9 5     13  5        17   5       2 1 5        2 5 5      
 
Рис. 3.1. Залежність коефіцієнта розширення екструдату від температури, 
вологості та частоти обертання шнека. 
 
Суттєво впливають на тиск в екструдері і ступінь спучування екструдату, 
діаметр і довжина вихідного отвору матриці. Вивчаючи ці показники при 
екструзійній обробці кукурудзяного крохмалю, змінювали діаметр вихідного отвору 
від 2 до 6,1 мм, а довжину його від 9 до 30 мм, відношення довжини до діаметра від 
4,4 до 13,1. Екструзійну обробку крохмалю здійснювали при вологості сировини 14 
%, температурі 150 ºС, частоті обертання шнека 160 хв-1. 
Встановлено, що при зростанні відношення розмірів вихідного отвору від 2,5 
до 3,4 швидко підвищується ступінь спучування (від 4,4 до 13,1), проте подальше 
зростання відношення зменшує цей показник до 8,3. Збільшення шляху 
 
 
Cт  у    п   і   н     ь        с  п   у    ч    у    в    а    н    н    я          
43 
 
проходження екструдату через отвори матриці, мабуть, веде до таких структурних 
змін компонентів екструдату, які зміцнюють його каркас, що зменшує ступінь 
спучування. Збільшення відношення довжини отвору матриці екструдата сприяє 
пропорційному зростанню тиску екструдування від 5 до 16 Мпа. 
Японські спеціалісти вивчали фактори, які впливають на ступінь збільшення 
об’єму висушеного клейстеру картопляного крохмалю після його обробки при 150 –
190 ºС. Встановлено, що на ступінь збільшення об’єму висушеного клейстеру 
справляють вплив як реологічні властивості клейстеру крохмалю, так і його склад. 
Збільшення об’єму прямо пропорційне значенню максимальної в’язкості клейстеру, 
відношенню зв’язаного фосфору до загального, набухання зерен крохмалю і 
обернено пропорційне модулю еластичності студня крохмалю. Зниження вмісту К і 
Mg збільшує об’єм висушеного клейстеру після його теплової обробки. Механізм 
збільшення об’єму визначають два фактори – розтяжність амілопектину і величина 
внутрішнього тиску, який розвивається в продукті при тепловій обробці. 
Ці ж автори дослідили вплив на готовий продукт температури обробки 
висушених клейстерів крохмалю високоподібної і високоамілозної кукурудзи, 
пшениці, рису, саго, солодкої картоплі. На властивості готового продукту 
впливають вид крохмалю і вологість сировини перед обробкою. Збільшення об’єму 
висушеного клейстеру цих крохмалів після термічної обробки зв’язане також з їх 
в’язкістю і набуханням зерен крохмалю, модулів еластичності його студнів. Об’єм 
сухих клейстерів крохмалю пшениці і кукурудзи зростав із збільшенням кількості 
води та тривалості нагрівання. Для всіх продуктів об’єм зростав при збільшенні 
температури. Для крохмалю кукурудзи і пшениці показник збільшення об’єму 
становив 3,0 – 3,5; для рису і воскоподібної кукурудзи 4,7 – 5,0; для солодкої та 
звичайної картоплі, саго 5,8 – 7,0. 
При вивченні зміни вуглеводних компонентів різних зернових продуктів після 
екструзійної обробки в ролі сировини використовували кукурудзяну крупу, 
підсушену при 90, 110 і 150 ºС, крохмаль кукурудзи (вміст амілози 52 і 61%) і рису. 
Зразки з різним вмістом амілози і амілопектину готували змішуванням 
високоамілазного та амілопектинового крохмалю. 
 
 
44 
 
Для обробки застосували лабораторний двошнековий екструдер з циліндром, 
який має індукційне нагрівання. Визначали кількість вуглеводів екструдату, які 
розчиняються в 80%-ому спирті та воді. Вміст розчиненого крохмалю 
встановлювали гідролізом екстрагованих вуглеводів глюкоамілозою. При 
температурі обробки 65 – 90 ºС не помічено суттєвих змін властивостей продуктів, 
при температурі більше 90 ºС в’язкість дисперсій екструдату швидко знижувалась, і 
зростала його розчинність у воді, вище 130 і 170 – 200 ºС підвищувались 
водопоглинання та об’єм екструдату. Починаючи зі 130 ºС розчинність екструдату 
зростала пропорційно температурі обробки. 
Із зростанням температури в екструдатах збільшується кількість вуглеводів, 
які легко гідролізуються α-амілазою, і підвищується початкова швидкість їх 
гідролізу. Відмічено значне збільшення об’єму екструдатів амілопектинового 
крохмалю при 170 ºС і високоамілазного (52 % амілози) при 225 ºС. 
Вологість борошна, температура обробки, частота обертання шнека і розмір 
отворів матриці впливають на ступінь клейстиризації зерен крохмалю пшеничного 
борошна. Встановлено, що вологість борошна не чинить суттєвого впливу на 
клейстеризацію зерен крохмалю при 65 і 85 ºС, але підвищення температури 
обробки (96 – 110 ºС) збільшує ступінь клейстеризації крохмалю при вологості 
борошна 18 – 27 %. Підвищення частоти обертання шнека і збільшення площі 
перерізу отворів матриці зменшує ступінь клейстиризації. Відмічено, що при 
екструзії глюкозидні зв’язки в крохмалі руйнуються. 
Збільшення діаметра отворів і вологість сировини зменшує ступінь 
спучування екструдатів і підвищує їх щільність. При цьому також змінюється 
температура і тиск процесу екструзії. Підвищення щільності екструдатів зміцнює їх 
структуру. 
Дослідження впливу екструзійної обробки суміші пшеничної та гречаної круп 
на зміну вуглеводного і бікового комплексів, жирокислотного складу ліпідів, 
в’язкості і стійкості їх при зберіганні дозволило розробити технологію продуктів 
високої харчової цінності. Визначення реологічних характеристик одержаних 
екструдатів з урахуванням складу і вологості вихідної сировини показало 
 
 
45 
 
можливість оптимізації процесу екструзії. Отримані математичні моделі, на основі 
яких проведена оптимізація параметрів екструзійної обробки сировини. 
Хід процесу екструзії та якість готового продукту з пшеничного борошна 
залежить від сорту пшениці, схеми помелу, терміну зберігання зерна і борошна, 
розмірів частинок борошна, його хімічного складу. Дослідили вплив вмісту висівок 
в борошні на об’ємну масу і форму екструдованих виробів. При рівних умовах 
обробки вироби із сортового борошна мали більшу об’ємну масу і діаметр, ніж 
вироби з оббивного борошна. 
3.3. Шляхи інтенсифікації процесу екстрагування 
Одна з найбільш актуальних і загальних проблем сучасної техніки і технології 
– проблема інтенсифікації та оптимізації процесів. Тому метою наукових 
досліджень, що проводяться в галузі формування виробів екструзією, є пошуки 
шляхів збільшення швидкості протікання процесів, підвищення продуктивності 
обладнання, покращення якості виробів і зменшення матеріальних витрат при їх 
виробництві. Вирішувати ці питання можна різними шляхами, впливаючи з одного 
боку на властивості матеріалу, що формується, а з іншого – на конструкцію 
формуючого обладнання.  
До основних способів впливу на тісто, що екстрагується, належать: 
1. Зміна складу та структури тіста, що досягається додаванням відповідних 
інгредієнтів і зміною вологості напівфабрикатів. 
2. Фізичний вплив на напівфабрикат (механічний, термічний, електричний і 
магнітний). 
Спектр виробів, які виготовляються екструзією, досить широкий, різноманітна 
і сировина. Для забезпечення гладенької, без огрубіння, поверхні, бажано 
використовувати напівфабрикати з невисокими значеннями пружності і в’язкості. 
При цьому, як зазначає Протопопов Д.М., поряд зі зменшенням опору тіста при його 
видавлюванні через формувальний канал, зменшується розповсюдження в ньому 
пружних коливань, що виникають при терті матеріалу об тверду поверхню стінок 
каналу. Між цими збуреннями низької частоти і порушенням цілісного режиму течії, 
а відповідно, виникненням огрубіння поверхні, існує тісний взаємозв’язок. Таким 
 
 
46 
 
чином, для коригування органолептичних показників готової продукції і швидкості 
випресовування можна рекомендувати при можливості дещо збільшувати вологість 
напівфабрикатів і варіювати кількість цукру і жиру.  
Широкого застосування знаходять фізичні методи інтенсифікації, особливо 
механічний вплив на матеріал – застосування тиску, вібраційний і ультразвуковий 
методи.  
Більшість вітчизняних способів приготування напівфабрикатів передбачають 
бродіння у відкритих ємностях, які контактують з атмосферою, а значить, пов’язані 
з втратою діоксиду вуглецю і летких речовин. І чим триваліший процес бродіння, 
тим більші втрати сухих речовин. Дослідами Тульського М.В. і Чернишова Н.Н. 
встановлено, що накопичення потрібної кислотності у тіста, яке бродило під 
надлишковим тиском 0.1 МПа, відбувалося значно швидше порівняно з 
традиційною технологією. Виходячи з цього, використання технології бродіння 
тіста під тиском в замкненому об’ємі дозволяє скоротити витрати сухих речовин і 
прискорити процес бродіння. 
Застосування вібрації і ультразвуку призводить до деструкції довголанкових 
молекул біополімерів і перерозподілу молекул різної величини по площі 
поперечного перерізу каналу так, щоб коротколанкові молекули утворювали 
пограничний шар, в’язкість якого на порядок менша від основного матеріалу. 
Результатом цього є зменшення сил зчеплення маси з поверхнею обладнання, і як 
наслідок, зниження гідравлічного опору, реалізація “пробкового” режиму течії і 
підвищення продуктивності обладнання. Відмічають і рівнішу, без тріщин, раковин 
та інших дефектів, характерних для звичайного процесу формування, поверхню 
виробів. Окрім того, відома позитивна дія вібрації на діяльність дріжджів. Серед 
недоліків застосування вібрації і ультразвуку називають збільшені експлуатаційні 
витрати і погіршення умов роботи як персоналу, так і самого обладнання.   
Обробка води, яка використовується для замісу тіста, у магнітному полі є 
порівняно новою для хлібопекарської промисловості. Її дія спрямована на 
підвищення бродильної спроможності тіста завдяки сприятливій дії на дріжджові 
клітини з метою прискорення технологічного процесу. Широке впровадження 
 
 
47 
 
омагніченої води в практику певною мірою стримується відсутністю визнаної теорії, 
яка б описувала механізм впливу магнітного поля на воду і водні системи. 
Методи інтенсифікації процесу екструзії, які передбачають зміну конструкції 
обладнання, спрямовані насамперед на створення найбільш раціональної форми 
матриці та запобігання адгезії матеріалу до поверхні екструдера. Профілювання 
предматричного простору і матриці має на меті визначення конфігурації вхідної 
частини формуючого каналу, при якій не відбувається утворення застійних зон і 
забезпечується рівномірність швидкостей випресовування. Як наслідок, 
зменшуються опір випресовуванню і кількість не вирівняних кінців, які йдуть на 
вторинну переробку, тобто підвищується фактична продуктивність екструдера. Що 
стосується кута входу і довжини каналу, то від них залежить правильна форма 
виробів та їх якісна поверхня. В каналі відбувається релаксація напружень, 
отриманих у вхідній зоні, і стабілізація потоку маси. Невиправдане збільшення 
довжини формуючого каналу призводить до погіршення енергетичних показників 
роботи обладнання. Проблемами течії різних мас в каналах займалися Берман Г.К., 
Мачіхін Ю.О., Лунін Л.Н., Арет В.А. та ін. 
Значно ускладнює технологічні процеси і викликає додаткові витрати 
сировини і енергії велика адгезійна здатність тіста. Адгезія виникає в результаті 
адсорбції молекул тіста на поверхні формувального обладнання з послідуючим 
утворенням подвійного електричного шару в надтонкому (до 20 нм) 
приповерхневому шарі тіста. Одночасно ці ж молекули зв’язані з його основним 
об’ємом. Якщо сили міжмолекулярного зчеплення в тісті виявляються слабшими, 
ніж сили адсорбції, то розрив маси тіста при його русі відбувається на деякому 
віддаленні від поверхні твердого тіла. Заходи, спрямовані на попередження 
прилипання маси, що формується, до корпусу екструдера і особливо матриці, 
насамперед полягають у правильному виборі матеріалу для їх виготовлення, який 
повинен мати антиадгезійні властивості.  
Серед інших способів інтенсифікації слід звернути увагу на підтримання 
певної температури поверхні філь’єри, нижче якої прилипання маси помітно 
знижується, можливості накладання в зоні контакту тіста з робочими органами 
 
 
48 
 
зовнішнього електричного поля, при якому сили адсорбції будуть ним 
компенсуватися, та використання соекструдату, який відіграє роль підстилаючого 
шару. 
Деякі з перерахованих методів інтенсифікації використані при створенні 
бродильно-формуючого агрегату, а саме: суміщення двох операцій в одному 
агрегаті, застосування технології бродіння тіста у закритій ємності під тиском, 
використання формуючих елементів оптимального профілю, виготовлених з 
матеріалу із яскраво вираженими антиадгезійними властивостями – фторопласту. Як 
наслідок, вдається досягти скорочення часу технологічного процесу, зменшення 
виробничих площ і вартості устаткування при забезпеченні високої продуктивності і 
збереженні якості готових виробів. 
2. 3. Матриця екструдера  
Конструкція екструдерів різноманітна. Але всі вони мають формуючий 
елемент – матрицю, котра формою та розмірами отворів визначає поперечний 
переріз екстрагуємого джгута, і нагнітач котрий повинен створити в екстрагуємій 
масі необхідний тиск для того, щоб викликати її течію через отвори матриці з 
бажаною швидкістю. В залежності від форми поперечного перерізу отвори в 
матриці бувають круглі, прямокутні, конусні, квадратні, ромбічні та складної 
форми. Складні отвори з вкладишами застосовуються при формування порожнистих 
виробів. 
Матеріал для матриць повинен бути корозійно-стійким, мати антиадгезійні 
властивості та високу міцність. Для того, щоб зменшити прилипання формуючого 
продукту, отвори полірують та хромують. В теперішній час широко застосовують 
матриці, що складаються з металічної обойми і змінних вставок. Вставки 
представляють собою змінні гільзи з формуючими отворами, виготовляються з 
пластмас з сильно вираженими антикорозійними властивостями. 
Форма та розмір предматричної комери залежать від властивостей 
перероблюваного продукту, типу та розміру нагнітаючого механізму і повинні 
сприяти виходу ї маси, що випресовується через канали матриці з найбільш 
можливо рівномірною швидкістю, а також запобігати утворенню застійних зон. 
 
 
49 
 
3.5. Вплив температури на процес екструзії 
При розробці високотемпературних режимів формування виходили з того, що 
короткочасний нагрів тіста при проходженні його через канали гарячої матриці 
можливий при більш високих температурах і призводить до зменшення площ для 
випікання виробів шляхом підігріву тіста у матриці екструдера. З метою збільшення 
продуктивності преса можливий короткочасний нагрів тіста до більших температур. 
Це можливо виконати на стадії формування шляхом нагріву матриці, оскільки в 
даному випадку навіть високі температури впливу на ущільнене тісто під час 
швидкого проходження його крізь канали матриці, напевно не встигають призвести 
до глибоких денатураційних змін його білка. Подальше збільшення температури 
тягне за собою і подальше збільшення швидкості випресовування, проте при 
температурі матриці більше 120 °С починає спостерігатися здуття поверхні 
випресованих сирих виробів внаслідок значного перепаду температур виробів і 
повітря і різкого випаровування вологи з виробів. 
Основною ціллю застосування режимів високотемпературного формування – 
збільшення продуктивності преса. Результати дослідів, приведені в вигляді графіків 
на рис. 3.2 показують про дворазове збільшення продуктивності лабораторного 
преса при температурі матриці 80 °С у порівнянні з традиційним режимом (при 
температурі матриці 50 °С). Проте треба відмітити, що при формуванні виробів 
через нагріту до температури 110 ± 5 °С металеву матрицю без тефлонових вставок 
випресовуються вироби з абсолютно гладкою поверхнею. Це явище пов`язано з тим, 
що випарувана в формуючих виробах волога (при дотиканні з гарячою поверхнею 
матриці) створює між поверхнею виробів і формуючою щілиною матриці паровий 
прошарок, що запобігає прилипанню поверхні виробів з тіста до поверхні щілини. 
При виникненні парового прошарку різко збільшується і швидкість пресування 
виробів. 
Монотонний характер її нарощування в інтервалі температур нагріву матриці 
від 50 до 100 °С зв`язаний з збільшенням пластичності формуючого тіста. В силу 
короткочасного контакту тіста з поверхнею каналу матриці до її температури 
нагрівається лише поверхневий шар формуючого виробу. Внутрішні шари 
 
 
50 
 
нагріваються до температури не вище 60 °С, при такій температурі заварювання 
тіста не виникає, а текучість його в умовах відсутності внутрішнього зміщення 
шарів в каналі матриці максимальна. Збільшення текучості тіста супроводжується не 
лише збільшенням швидкості пресування, але й зменшенням тиску пресування. При 
цьому треба мати на увазі, що лише при визначених значеннях тиску пресування, а 
саме не менше 5 – 6 МПа можливо отримати тісто, реологічні властивості якого 
забезпечують міцну структуру виробів, що формуються. Отримані залежності 
вказують, що при вологості тіста 32 % з підвищенням температури матриці від 40 до 
80 °С продуктивність преса для даної матриці збільшується майже в 2 рази, а тиск 
зменшується на 37,5 б% .    а    
10  .8        10  .8        
4    4    
5    5    
7 .2        1    7 .2        
1    
6    
6    
2    
2    
3    3    
3. 6        3. 6        
4 0     50      6 0     70      80      40      50      60      70      80      
          а       Т   Е    М    ТП   е Е мР   п А  е Т р аУ  тР у Ар  а, ,  Е ° СС                                                      бТ   Е    М  Т П е   Ем Р п   Ае  р Т а Ут  уР р А а ,,   °Е С С          
Рис. 3.2. Залежність продуктивності (1 – 3) і тиску пресування (4 – 6) від 
температури матриці та вмісту вологи в тісті (1, 6 – 32 %; 2, 5 – 30,5 %; 3, 4 – 29 %) 
із крупки а та напівкрупки б 
 
Таким чином при високотемпературному режимі формування виробів 
варіювання температури нагріву матриці, вологості замішаного тіста ступеня 
охолодження шнекової камери можна досягти не лише збільшення продуктивності 
преса, але й змінювати в широких діапазонах тиск пресування і ступінь зниження 
 
 
51 
 
вологості випресовуючихся сирих виробів. При цьому, як показали багаточисельні 
аналізи використання високотемпературних режимів формування виробів на 
лабораторному пресі та промислових пресах ЛПЛ-2М середні отримані дані 
приросту продуктивності преса при температурі матриць з нефлоновими вставками 
70 – 80 °С і тиском пресування 6 – 7 МПа склали (%): для виробів із крупки твердої 
пшениці 10, для виробів з напівкрупки твердої пшениці 20, для виробів з 
хлібопекарного борошна 25, для виробів з крупки з яєчними добавками 15, для 
виробів з хлібопекарного борошна з яєчними добавками 30. 
На практиці найбільш раціонально використовувати в промисловості на 
пресах нагріті матриці з тефлованими вставками через низьку витрату енергії на їх 
нагрівання, а також через труднощі підтримувати температуру матриці на рівні 110 
– 120 °С, коли випресована маса тіста безперервно відбирає від матриці значну 
частину теплоти. Проте такий режим формування можливо застосувати при роботі 
на міні-пресах. 
3.6. Способи обігріву тіста в зоні формування 
Промислову матрицю можна нагріти до температури 75 – 85 °С, 
використовуючи теплові електричні нагрівачі (ТЕНи), які вкладаються в кільцеву 
канавку, проточену по периметру матриці. Один з розроблених варіантів конструкції 
круглої матриці з електрообігрівачем для формування виробів з підвісною різкою 
показано на рис 3.3. В матриці зі сторони входу тіста на токарному верстаті 
проточили кільцеву канавку шириною 11 – 12 мм та глибиною 20 – 24 мм, край якої 
від краю матриці розташований на  відстані 5 – 6 мм. На дні канавки свердлять два 
наскрізних отвори діаметром 11 – 12 мм з відстанню між центрами20 – 40 мм так, 
щоб при укладанні матриці в тримач матриці пресової головки преса внутрішні 
стінки отворів стояли від внутрішніх кромок тримача матриці на відстані близько 1 
мм (для цього отвори можуть бути просвердлені під невеликим кутом). В кільцеву 
канавку вкладають ТЕН довжиною 1000 – 1100 мм потужністю близько 3 кВт, 
зігнутий по формі канавки з перпендикулярним згином кінців так, щоб вони 
входили в наскрізні отвори матриці. Для запобігання проникнення тіста в канавку на 
 
 
52 
 
матрицю накладають кільце. Для того, щоб кільце щільно трималося на вхідній 
площині, проточують виїмку, котра повинна відповідати формі кільця. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.3. Конструкція матриці з 
електрообігрівачем по периметру: 
1 – ТЕН; 2 – кільце; 3 – канавки; 4 – 
матрице тримач; 5 – матриця  
 
Конструкція індукційного нагрівача показана на рис 3.4. До циліндра 1 
гвинтами 5 діаметрально протилежно приєднані два башмака 4. До башмаків 
гвинтами 7 з накладками 6 приєднані магнітопроводи 2 з надітими на них 
індукційними котушками 3. Кожний з магнітопроводів спільно з башмаками та 
циліндром створює свій замкнутий магнітний контур (вказаний штрихованими 
лініями). 
В котушках тече змінний струм промислової частоти щільністю 3 – 5 А/мм2  
індукуючи в магнітних контурах змінне магнітне поле. Пульсації його викликають 
виникнення в поверхневому шарі тіла циліндра товщиною 20 – 25 мм вихрових 
 
 
53 
 
струмів, що призводить до розігріву циліндра. Якщо обігрів працює спільно з 
повітряним охолодженням, то магнітопроводи монтуються таким чином, щоб між 
котушками та циліндром залишався значний зазор. Брак утворюються внаслідок 
порушення рецептур, переробки неякісної сировини, неправильного зберігання і 
транспортування. В результаті утворюється хліб не пропечений або підгорілий, 
деформований або механічно пошкоджений, кількість браку 0,12 – 0,2 %.  
 
Рис. 3.4. Індукційний нагрівач: 
1 – пластифікаційний циліндр; 2 – магніто-провід; 3 – індукційна котушка; 4 – 
башмак; 5,7 – гвинти; 6 – накладка 
 
3.7г. Вплив прогріву на механічні властивості тіста 
Процес виробництва хлібних виробів завершується прогрівом тіста від 30 до 
100 °С в умовах великих градієнтів теплового та масового переносу. Термічна 
обробка при випічці в вказаному інтервалі температур суттєво впливає на активність 
біохімічних процесів, змінює конформації молекул основних полімерів зерна, їх 
 
 
54 
 
гідрофільні якості, а також механічні якості тіста;в структурі зменшується вміст 
вільної води, тісто втрачає властивість текучості під навантаженням сил тяжіння. 
Потім пластично-пружня структура тіста перетворюється в пружньо-крихку 
пластичну студнеподібну структуру хлібної м`якоті. Припускають, що його 
пластичні деформації мають місце в основному при малих швидкостях деформації 
внаслідок релаксації напружень, а при більших швидкостях – внаслідок явищ 
крихкості, руйнуванню суцільності стінок пор концентрованого білково-
крохмального студня – м`якоті  в пружній частині. В зв`язку з цим при дослідженні 
механічних властивостей хлібної м`якоті потрібно обмежитись можливо малими 
величинами його деформацій і їх швидкості. Замість деформації зсуву доцільно 
використовувати деформації співвісного стиску пористої піноподібної структури 
м`якоті. 
Прогрівання збільшує тепловий рух молекул хімічного зв`язку. В розчинах 
полімерів воно знижує коефіцієнт внутрішнього тертя (в`язкість). Зворотня 
залежність в`язкості розчинів полімерів від температури визначається емпіричним 
рівнянням Арреніуса: 
��
�� = ���� ⁄���� 
де: �� – стала, яка залежить від властивостей речовини; 
�� – абсолютна температура; 
�� – газова стала; 
�� – енергія активації ( робота, що затрачається на переміщення частинок). 
 
Однак це рівняння справедливе лише для розчинів низької концентрації і при 
умові відсутності суттєвих змін форми молекул полімерів. Концентрація основних 
полімерів зерна, клійковинних білків і крохмалю, в хлібному тісті є дуже великою, а 
його термічна обробка змінює форму молекул, а також здатність до взаємодії цих 
основних полімерів зерна з розчинником – водою. Розміри і форми їх молекул 
змінюються також при гідролізі і бродінні ферментами зерна і мікроорганізмами 
тіста. Усі вказані процеси можуть здійснювати вплив на структуру, змінювати 
механічні властивості тіста. Тому варто очікувати, що застосування рівняння 
 
 
55 
 
Аренніуса для структури тіста припустимо лише в обмеженій області температур. 
Залежність цих властивостей тіста від температури в широких її діапазонах 
являється більш складною. 
Розглянемо більш докладно її можливий вплив на ці властивості: прогрів тіста 
при випічці та перетворення його в хлібну м`якоть проходить в 2 основні стадії. В 
початковій стадії прогріву тіста до 50 – 60°С активуються ферментні системи тіста, 
збільшується в ньому вміст водорозчинних з`єднань, які можуть пластифікувати 
структуру і одночасно з посиленням молекулярно – теплового руху знижувати 
в`язкість ,посилювати його адгезійні властивості. На цій стадії починаються також 
основні процеси випічки хліба: клейстеризація крохмалю і денатурація білків зерна, 
які найбільш активно проходять і закінчуються в другій стадії прогріву тіста від 60 
до 100 °С, коли має місце також інактивація його ферментних систем. 
 
Рис. 3.5. Залежність пружньо-пластичних характеристик пшеничного тіста: 
E (1), η (2), η/E (3) від температури при витримці 30 хв. (а) і 3 години (б) 
 
Висновки до розділу 3 
В розділі розглянуто процес екструзії для виробництва хлібобулочних виробів. 
Розглянуто сучасний стан процесу екстрадування, процес приготування харчових 
продуктів екструзією, шляхи інтенсифікації процесу екстрагування, вплив 
температури на процес екструзії, способи обігріву тіста в зоні формування та вплив 
нагріву на механічні властивості тіста.  
 
 
56 
 
РОЗДІЛ 4 
РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ 
 
4.1. Розрахунок продуктивності 
Ведучим обладнанням у лінії по виробництву хлібобулочних виробів є піч, 
тому все обладнання підбирають, виходячи з продуктивності печі по даному виду 
виробу.  
Обираємо піч ППЦ-1381, яка має такі параметри: 
Довжина поду печі, �� = 27000 мм; 
Ширина поду печі, �� = 4550 мм; 
Час випікання виробу у печі., �� = 30 хв; 
Ширина виробу, мм, �� = 85 мм; 
Зазор між рядами виробів, �� = 15 мм 
Оскільки джгути тіста з екструдера випресовуються безперервно, то довжина 
виробу дорівнює довжині поду печі. 
Розраховуємо кількість виробів в ряду на поді печі, (��, шт): 
 
�� − �� 4450 − 15
�� = = ≈ 45 
�� − �� 85 + 15
 
де: �� – ширина поду печі; 
�� – ширина виробу; 
�� – зазор між рядами виробів. 
 
Розраховуємо масу тіста в ряду виходячи з того, що втрата ваги при випіканні 
не повинна перевищувати 10 %: 
 
100 · �� · ��х 100 · 45 · 0,9
�� = = = 45 
90 90
де: �� – кількість виробів в ряду на поді печі, �� = 45; 
��х – вага хліба, ��х = 0,9; 
 
 
57 
 
Розраховуємо годинну продуктивність печі, (П, кг/год): 
 
45 · 60 · �� 45 · 60 · 45
П = = = 4050 
�� 30
де: �� – масу тіста в ряду; 
�� – xас випікання виробу у печі 
 
Розраховуємо добову продуктивність печі, (Пдоб. т/доб): 
 
�� · П 22 · 4050
Пдоб = = ≈ 90 
1000 1000
де: �� – кількість годин роботи печі за добу, �� = 23 год 
 
4.2. Розрахунок основних геометричних параметрів екструдера 
Спочатку знайдемо продуктивність екструдера, виходячи з того, що тісто в 
екструдері виброджує τ1 = 23 хв та їх кількість по ширині поду печі рівна 45 штук, 
(��,  кг/хв): 
τ1 · П 23 · 4050
�� = = ≈ 35 
60 · �� 60 · 45
 
Робочий об`єм екструдера для формування трьох рядів заготовок, (��, м3): 
 
�� 3 · 35
�� = = = 0,105 
�� 1000
 
Знаходимо висоту циліндричної частини, (��ц, м): 
 
4 · �� 4 · 0,105
��ц = = = 0,55 
�� · ��2 3,14 · 0,52
 
 
 
58 
 
Оскільки висота поршня 120 мм, то з урахуванням необхідного місця для 
поршня висоту екструдера приймаємо �� = 0,67 м . 
4.3. Визначення товщини стінок екструдера та їх розрахунок на міцність 
Тиск, який діє в середині апарату �� = 0,2 МПа; 
Внутрішній діаметр циліндричної оболонки �� = 0,5 м; 
Допустиме напруження матеріалу стінок апарату 30Х13 (��) = 950 МПа; 
Прибавка на корозію до товщини стінки �� = 0.001 м; 
Коефіцієнт міцності зварних з`єднань �� = 0,85 
 
Знаходимо допустиме напруження матеріалу стінки на розтяг: 
 
(��) 950
�� = = = 271,4  МПа 
�� 3,5
де: �� – коефіцієнт запасу міцності, �� = 0,5. 
 
Розраховуємо товщину циліндричної стінки апарату з врахуванням прибавки 
на корозію: 
 
�� · �� 0,2 · 0,5
��1 = + �� = + 0,001 = 0,0011 м 
[2 · �� · (��)] − �� [2 · 0,85 · 950] − 0,2
 
Приймаємо товщину циліндричної стінки екструдера ��1 = 0,003 м. 
Приймаємо модуль пружності матеріалу оболонки �� = 2,1 · 1011 · Па. 
Коефіцієнт Пуассона �� = 0,3. 
 
Коефіцієнт затухання для циліндричної оболонки: 
 
4 4
√3 · (1 − ��2) √3 · (1 − 0,32)
��ц = = ≈ 47  1/м 
√�� · ��1 √0,25 · 0,003
 
Коефіцієнт затухання для сферичної оболонки: 
 
 
 
59 
 
4 �� 4 0,25
���� = √3 · (1 − ��2) · √ = √3 · (1 − 0,32) · √ ≈ 11,73  1/м 
��1 0,003
Значення деяких допоміжних величин: 
 
sin �� = sin 90 = 1; 
cos �� = cos 90 = 0; 
co������ �� = cot���� 90 = 0 
 
Граничні сили та моменти для спряження циліндричного корпусу та 
напівсферичної оболонки: 
 
�� (0,2 · 106)
���� = − = − = −532  Н/м 
8 · ��ц 8 · 47
 
���� = 0 
 
Граничні сили та моменти для спряження плоского днища: 
 
�� · (2 − ��) (0,2 · 106) · (2 − 0,3)
���� = − = − = −14473  Н/м 
2 · ���� 2 · 11,73
 
�� · (2 − ��) (0,2 · 106) · (2 − 0,3)
��0 = − = − = −7236  Н/м 
4 · ���� 4 · 11,73
 
Розраховуємо навантаження та деформації циліндричної оболонки: 
при навантаженні її тиском: 
 
����
ц = 0,5 · �� · �� = 0,5 · (0,2 · 106) · 0,25 = 25 · 103 
 
����
ц = �� · �� = (0,2 · 106) · 0,25 = 50 · 103 
 
 
60 
 
(2 − ��) · �� · ��2 (2 − 0,3) · (0,2 · 106) · 0,252
△��
ц = − = − = −0,01687 · 10−3 
2 · ��1 · �� 2 · 0,003 · 2,1 · 1011
 
При навантаженні її граничними силами: 
 
��
�� ��
ц = 2��ц������ = 2 · 47 · 0,25 · (−14473) = −340 · 103н/м 
 
2 · ��ц · ��2 · ���� 2 · 47 · 0,252 · (−14473)
△��
ц = = = −0,135 · 10−3м 
��1 · �� 0,003 · 2,1 · 1011
 
2 · ��2 2 2 2
���� ц · �� · ���� 2 · 47 · 0,25 · (−14473)
��ц = = = −0,00634 рад 
�� · �� 0,003 · 2,1 · 1011
1
 
Визначаємо сумарні навантаження та деформації: 
Меридіальне зусилля: 
��ц = ����
ц = 25 · 103 Н/м 
Колове зусилля: 
 
��ц = ����
ц − ����
ц = 50 · 103 − (−340 · 103) = 390 · 103Н/м 
 
Меридіальні моменти: 
��ц = 0 
Колові моменти: 
��ц = 0 
Лінійні деформації: 
△ц= 0,02183 · 10−3 
Меридіальні напруження: 
 
�� ��
���� = + 6 = 8,33 МПа 
��1 �� 2
1
 
 
61 
 
Колові напруження: 
�� ��
���� = + 6 = 12,5 МПа 
��1 �� 2
1
Еквівалентне напруження: 
 
���� = √��2
�� + ��2
�� − ���� · ���� = √12,52 + 8,332 − 12,5 · 8,33 = 11,02 МПа 
що менше допустимого. 
 
Розраховуємо навантаження та деформації сферичної кришки: 
При навантаженні тиском: 
 
����
�� = ����
�� = 0,5 · �� · �� = 0,5 · (0,2 · 106) · 0,25 = 25 · 103 
 
(1 − ��) · �� · ��2 · sin 90 (1 − 0,3) · (0,2 · 106) · 0,252 · 1
△��
�� = − = − − 0,007 · 10−3 м 
2 · ��1 · �� 2 · 0,003 · 2,1 · 1011
 
де: �� – радіус сфери, �� = 0,5 м 
 
При навантаженні граничними силами: 
 
��
�� = 0; �� ��
�� = 0 
 
��
�� ��
�� = 2�������� = 2 · 11,73 · (−14473) = −340 · 103Н/м 
 
�� 2 · ��с · �� · ���� 2 · 11,73 · 0,25 · (−14473)
△ ��
с = = = −0,135 · 10−3 
��1 · �� 0,003 · 2,1 · 1011
 
�� 2 · ��2
с · ���� 2 · 11,73 · (−14473)
�� ��
с = = = −0,00054 рад 
��1 · �� 0,003 · 2,1 · 1011
 
 
 
62 
 
Визначаємо сумарні навантаження та деформації: 
меридіальне зусилля: 
��
��ц = ��ц = 25 · 103 
колове зусилля: 
�� ��
�� ��
ц = ��ц + ��ц = 25 + (−340) = 315 Н/м 
 
Меридіальні моменти: 
��ц = 0 
Колові моменти: 
��ц = 0 
Лінійні деформації: 
△ц= −0,0377 · 10−3 
Меридіальні напруження: 
 
�� ��
���� = + 6 2 = 16,66 МПа 
��1 ��1
Колові напруження: 
�� ��
���� = + 6 2 = 20,83 МПа 
��1 ��1
Еквівалентне напруження: 
 
�� = √��2 + ��2 − �� · �� = √20,832
�� �� �� �� �� + 16,662 − 20,83 · 16,66 = 19,09 МПа 
що менше допустимого, отже, стикове з`єднання в апараті зміцнювати не треба.  
 
Визначаємо напруження в циліндричній оболонці на відстані в півхвилі (від 
краю): 
�� 3,14
��1 = = = 0,017м 
4 · ��ц 4 · 47
 
 
 
63 
 
Розраховуємо внутрішні зусилля від тиску: 
 
��
��ц = 0,5 · �� · �� = 0,5 · (0,2 · 106) · 0,25 = 25 · 103н/м 
1
��
�� 6 3
ц = �� · �� = (0,2 · 10 ) · 0,25 = 50 · 10 н/м 
1
 
Внутрішні навантаження від граничних сил: 
 
��
�� ��
ц = 0 
1
 
��
�� �� ��
ц = 0,322 · �� ��
ц = 0,322 · (−0,135 · 10−3) = −0,0435 · 10−3 Н/м 
1
 
�� ���� (−14473)
�� ��
ц = 0,322 = 0,322 = −0,99 Н/м 
1 ��ц 47
 
�� ��
�� ��
ц =  �� · �� ��
ц = 0,3 · (−0,99) Н/м = 0,297 
1 1
 
Сумарні зусилля та моменти: 
 
��ц = 25 · 103 Н/м 
1
 
�� ��
��ц = ��ц + �� ��
ц = 50 · 103 + (−0,0435 · 10−3) ≈ 50 · 103 Н/м 
1 1
 
��ц = −3,65 Н/м 
1
 
��ц = −1,096 
1
Визначаємо напруження: 
для внутрішніх волокон: 
�� ��
���� = + 6 = 5,9 МПа 
�� 2
1 ��1
 
 
64 
 
�� ��
���� = + 6
�� �� 2 = 12,89 МПа 
1 1
для зовнішніх волокон: 
 
�� ��
���� = + 6 2 = 10,77 МПа 
��1 ��1
 
�� ��
���� = + 6 2 = 17,76 МПа 
��1 ��1
 
Еквівалентні напруження: 
для внутрішніх волокон: 
 
���� = √��2
�� + ��2
�� − ���� · ���� = √12,892 + 5,92 − 12,89 · 5,9 = 11,18 МПа 
 
для зовнішніх волокон: 
 
���� = √��2 2
�� + ���� − ���� · ���� = √17,762 + 10,772 − 17,76 · 10,77 = 15,5 МПа 
 
В перерізі ��1 значення напружень знаходяться в допустимих межах. 
Розраховуємо товщину стінки плоского днища екструдера h, м: 
 
�� 0,2
ℎ = 2����√ = 2 · 0,5 · 0,38√ = 0,0055 м 
(��) 950
де: �� – радіус днища, �� = 0,5; 
�� – коефіцієнт, який залежить від способу закріплення днища, �� = 0,38; 
(��) – допустиме напруження матеріалу стінок апарату 30Х13, (��) = 950 МПа. 
 
Приймаємо товщину днища 12 мм = 0,012 м. 
 
 
65 
 
Максимальні моменти та напруження будуть в центрі днища. 
Визначаємо їх за наступними формулами: 
 
���� = ���� = 6,25 · 10−2 · �� · ��2 · (1 + ��) = 
�� ��
= 6,25 · 10−2 · 0,2 · 106 · 0,252 · (1 + 0,3) = 1016 Н/м 
 
6 · �� 7236
���� = ���� = = = 50.25 МПа 
�� �� ℎ2 0,0122
що менше допустимого. 
Визначаємо жорсткість днища: 
 
�� · ℎ3 2,1 · 1011 · 0,0123
( 12 ) ( 12 )
�� = = = 33231 Н · м 
1 − ��2 1 − 0,32
 
Визначаємо величину прогину в центрі днища: 
 
1,56 · 10−2 · �� · ��4 1,56 · 10−2 · 0.2 · 106 · 0,254
�� = = = 0,00036 м 
�� 33231
 
Відношення прогину до товщини днища: 
 
�� 0,00036
= = 0,03 < 0,2 
ℎ 0,012
що відповідає умові ��/ℎ < 0/2. 
4.4. Розрахунок фланцевого з`єднання 
Оскільки зовнішній діаметр екструдера складає �� = 506 мм, то з урахуванням 
зазору в �� = 1 мм, внутрішній діаметр фланця буде становити: 
 
��в = �� + 2 · �� = 506 + 21 = 508 мм 
 
Приймаємо значення: 
 
 
66 
 
– катета зварного шва рівним 5 мм; 
– діаметр болтів ���� = 12 мм; 
– діаметр шайби ��ш = 24 мм; 
– відстань між зварним швом і шайбою �� = 10 мм.  
Тоді діаметр болтового кола буде дорівнювати: 
 
���� = �� + 2 · (�� + ���� + ��) = 506 + 2 · (1 + 12 + 10) = 0,552 м 
 
Зовнішній діаметр фланця: 
��з = ���� + �� 
 
де: �� – конструктивна добавка на розміщення гайок по діаметру фланця. 
 
Для ���� < 30 мм: 
�� = 2 · ���� = 2 · 12 = 24 мм 
Тоді: 
��з = ���� + �� = 0,552 + 24 = 0,576 м 
 
Визначаємо зовнішній діаметр прокладки: 
 
��з.п = ���� − �� 
де: �� – нормативний параметр, який залежить від типу прокладки.  
Обираємо плоскі прокладки, для яких: 
 
�� = 1,5 · ���� = 1,5 · 0,012 = 0,018 м 
Тоді: 
��з.п = ���� − �� = 0,552 − 0, 018 = 0,534 м 
 
Середній діаметр прокладки: 
 
����.п = ��з.п − �� = 0,534 − 0,02 = 0,514 м, 
 
 
67 
 
де: �� – ширина прокладки, �� = 0,02 м 
Розрахунок навантаження на болти від тиску: 
 
���� = 0,785 · ��2
��.п · �� + �� · ����.п · �� · �� · �� = 
= 0,785 · 0,5142 · 0,2 · 106 + 3,14 · 0,514 · 0,02 · 0,3 · 0,2 · 106 = 43417 Н 
де: �� – коефіцієнт питомого тиску на прокладку, �� = 0,3 
 
Навантаження на болти від затяжки: 
 
��зат = �� · ����.п ·  �� ·  �� = 3,14 · 0,514 · 0,02 · 1,35 · 106 = 43577 Н 
де: �� – посадочне напруження прокладки, �� = 1,35 МПа 
 
Для болтів обираємо сталь 20. При значенні межі міцності болтів, що 
дорівнює (��) = 400 МПа, коефіцієнті запасу міцності �� = 6,5 допустиме 
напруження буде дорівнювати: 
 
(��) 400
�� = = = 61,54 МПа 
�� 6,5
 
Допустиме навантаження на один болт: 
 
�� 3,14
�� = · (��1 − ��)2 · (��) = · (0,011 − 0,001) · 61,54 = 4831 Н 
4 4
де: ��1 – внутрішній діаметр різьби болта, ��1 = 0,011 м; 
�� – конструктивна добавка, �� = 0,001 м 
 
Знаходимо кількість болтів: 
 
���� 43417
�� = = = 8,99 
�� 4831
 
 
 
68 
 
Приймаємо кількість болтів �� = 10 шт. 
Кількість болтів з умови надійності стиснення прокладки: 
 
�� · ����.п 3,14 · 0,514
�� = = = 26,9 
5 · ���� 5 · 0,012
 
Кількість болтів вибираємо кратним чотирьом. Приймаємо кількість болтів 28 
штук. 
Фланці виготовлені з сталі марки Ст3 для якої можна прийняти (��) = 80 МПа. 
Розраховуємо товщину фланця: 
 
���� · (���� − ��в) · �� · ��
�� = 0,75√ + �� = 
�� · (�� · ���� − �� · ��1) · (��) ��
43417 · (0,552 − 0,5) · 0,506 · 0,02
= 0,75√ + 0,012 = 0,0192 м 
28 · (3,14 · 0,552 − 28 · 0,011) · 80
де: (��)– межі міцності сталі марки Ст3, (��) = 80 МПа; 
��в – внутрішній діаметр екструдера, ��з = 0,5 
 
Приймаємо товщину фланця �� = 0,02 м = 20 мм. 
4.5. Розрахунок маси екструдера 
Знаходимо масу циліндричної частини екструдера: 
 
�� · ��2 �� · ��2
з
��1 = ( · �� − · ��) · �� = 
4 4
3,14 · 0,506 3,14 · 0,5
= ( · 0,66 − · 0,66) · 7720 ≈ 24 кг 
4 4
де: ��1 – маса циліндричної частини екструдера; 
��з – зовнішній діаметр екструдера, ��з = 0,506; 
�� – висота циліндричної частини, �� = 0,66 м; 
�� – внутрішній діаметр екструдера, �� = 0,5; 
 
 
69 
 
�� – густина матеріалу, �� = 7720кг/м3; 
Знаходимо масу плоского днища: 
 
�� · ��2
�� 3,14 · 0,506
��2 = · ℎ · �� = · 0,021 · 7720 = 15,4 кг 
4 4
 
Маса сферичної кришки: 
 
1 1
��3 = [ · �� · ℎ2
1 · (3 · �� − ℎ 2
3 1) − · �� · ℎ
3 2 · (3 · �� − ℎ2)] · �� = 
1 1
= [ · 3,14 · 0,0752 · (3 · 0,5 − 0,075) − · 3,14 · 0,0722 · (3 · 0,5 − 0,072)] · 7720 = 
3 3
= 4,94 кг 
де: �� – радіус сфери, �� = 0,5 м; 
ℎ1 – висота сфери, ℎ1 = 0,075 м; 
ℎ2 – висота сфери, ℎ2 = 0,072 м; 
 
Отже маса екструдера: 
 
�� = ��1 + ��2 + ��3 = 24 + 15,4 + 4,94 = 44,34 кг 
 
4.6. Дослідження залежності продуктивності екструдера від маси тіста, 
часу випікання та кількості виробів в ряду на поді печі 
В науково-дослідній роботі (НДР) розглянуто залежність продуктивності 
екструдера від різних параметрів: маси хлібини, часу випікання та кількості виробів 
в ряду на поді печі. Залежність продуктивності від різних параметрів виконаємо 
методом теоретичних досліджень. 
Годинна продуктивність екструдера розраховується по формулі, (П, кг/год): 
 
60 · �� · ��
П =                                                         (4.1) 
��
 
 
70 
 
де: �� – масу тіста в ряду; 
�� – xас випікання виробу у печі; 
�� – кількість виробів в ряду на поді печі 
 
Маса заготовок з тіста в ряду (��, кг): 
 
100 · �� · ��х
�� =                                                   (4.2) 
90
де: ��х – маса хлібини 
 
Підставивши у формулу 4.1. формулу 4.2 отримаємо формулу для розрахунку 
продуктивності екструдера від маси однієї хлібини (П, кг/год): 
 
60 · �� · �� 45 · 60 · 100 · �� · ��х
П = = ,                              (4.3) 
�� 90 · ��
де: �� – xас випікання виробу у печі, �� = 30 хв; 
�� – кількість виробів в ряду на поді печі, 45 шт. 
 
Розраховуємо залежність годинної продуктивності екструдера від маси однієї 
хлібини: 
��х = 0,6 кг; ��х = 0,7 кг; ��х = 0,8 кг; ��х = 0,9 кг; ��
1 2 3 4 х = 1,0 кг; 
5
��х = 1,1 кг; ��х = 1,2 кг; ��х = 1,3 кг 
6 7 8
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,6
П1 = 1 = = 2700 
90 · �� 90 · 30
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,7
П = 2
2 = = 3150 
90 · �� 90 · 30
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,8
П 3
3 = = = 3600 
90 · �� 90 · 30
 
 
71 
 
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,9
П = 4
4 = = 4050 
90 · �� 90 · 30
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,10
П5 = 5 = = 4500 
90 · �� 90 · 30
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,11
П 6
6 = = = 4950 
90 · �� 90 · 30
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,12
П 7
7 = = = 5400 
90 · �� 90 · 30
 
45 · 60 · 100 · �� · ��х 45 · 60 · 100 · 45 · 0,13
П = 8
8 = = 5850 
90 · �� 90 · 30
 
Результати розрахунків занесено в таблицю 4.1. 
 
Залежність продуктивності від маси однієї хлібини                         Таблиця 4.1. 
Продуктивність годинна 
№ п/п Маса однієї хлібини, кг 
екструдера, кг/год 
1 0,6 2700 
2 0,7 3150 
3 0,8 3600 
4 0,9 4050 
5 1,0 4500 
6 1,1 4950 
7 1,2 5400 
8 1,3 5850 
 
 
Розраховуємо залежність годинної продуктивності екструдера від часу 
випікання: 
 
 
72 
 
��1 = 27 хв; ��2 = 28 хв; ��3 = 29 хв; ��4 = 30 хв; ��5 = 31 хв; ��6 = 32 хв; 
 ��7 = 33 хв; ��8 = 34 хв 
 
Виходячи з формули 4.1. розраховуємо годинну продуктивність екструдера (П, 
кг/год): 
60 · �� · ��
П = , 
��
де: �� – маса заготовок з хліба в одному ряді на поді печі, �� = 45 кг; 
�� – кількість виробів в ряду на поді печі, 45 шт. 
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П1 = = = 4500 
��1 27
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П2 = = = 4339 
��2 28
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П3 = = = 4190 
��3 29
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П4 = = = 4050 
��4 30
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П5 = = = 3919 
��5 31
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П6 = = = 3797 
��6 32
 
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П7 = = = 3682 
��7 33
60 · �� · �� 60 · 45 · 45
П8 = = = 3574 
��8 34
 
 
73 
 
Результати розрахунків занесено в таблицю 4.2.  
 
Залежність продуктивності екструдера від часу випікання            Таблиця 4.2. 
Продуктивність годинна 
№ п/п Час випікання, хв 
екструдера, кг/год 
1 27 4500 
2 28 4339 
3 29 4190 
4 30 4050 
5 31 3919 
6 32 3797 
7 33 3682 
8 34 3574 
 
Розраховуємо залежність годинної продуктивності екструдера від кількості 
виробів в ряду на поді печі: 
��1 = 36 шт; ��2 = 39 шт; ��3 = 42 шт; ��4 = 45 шт; ��5 = 48 шт; ��6 = 51 шт; 
 ��7 = 54 шт; ��8 = 57 шт 
 
Виходячи з формули 4.1. розраховуємо годинну продуктивність екструдера (П, 
кг/год): 
60 · �� · ��
П = , 
��
де: �� – xас випікання виробу у печі, �� = 30 хв; 
�� – кількість виробів в ряду на поді печі, шт. 
 
60 · ��1 · �� 60 · 36 · 45
П1 = = = 3240 
�� 30
 
60 · ��1 · �� 60 · 39 · 45
П2 = = = 3510 
�� 30
 
 
 
74 
 
60 · ��1 · �� 60 · 42 · 45
П3 = = = 3780 
�� 30
 
60 · ��1 · �� 60 · 45 · 45
П4 = = = 4050 
�� 30
 
60 · ��1 · �� 60 · 48 · 45
П5 = = = 4320 
�� 30
 
60 · ��1 · �� 60 · 51 · 45
П6 = = = 4590 
�� 30
 
60 · ��1 · �� 60 · 54 · 45
П7 = = = 4860 
�� 30
 
60 · ��1 · �� 60 · 57 · 45
П8 = = = 5130 
�� 30
 
Результати розрахунків занесено в таблицю 4.3. 
 
Залежність продуктивності від кількості виробів в ряду                 Таблиця 4.3. 
Кількості виробів в ряду Продуктивність годинна 
№ п/п 
на поді печі, штук екструдера, кг/год 
1 36 3240 
2 39 3510 
3 42 3780 
4 45 4050 
5 48 4320 
6 51 4590 
7 54 4860 
8 57 5130 
 
По результатам дослідження (таблиці 4.1, 4.2 та 4.3) побудовані графіки 
зображені на рис 4.1. 
 
 
75 
 
Таблиці та графіки представлені в графічній частині магістерської 
кваліфікаційної роботи на плакаті ЧДТУ. 133020. 014. МКР. 
З таблиць видно, що при продуктивності екструдера 4050 кг/год маса хлібини 
0,9 кг, час випікання 30 хв та кількість виробів в ряду на поді печі 45 штук. 
Використовуючи дані дослідів та технічну пропозицію проведені 
конструкторські розрахунки. 
Для виготовлення екструдера розроблена частина технічної документації, що 
показана в графічній частині магістерської кваліфікаційної роботи:  
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 006. МКР показано складальне креслення 
загального виду екструдера; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 007. МКР показано складальне креслення 
формуючого вузла екструдера; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 008. МКР показано складальне креслення 
матриці екструдера; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 009 показано робоче креслення корпусу матриці 
екструдера; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 010 показано робоче креслення електроду 
матриці; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 011 показано робоче креслення тримача 
електрода; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 012 показано робоче креслення поршня для 
нагнітання; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 013 показано робоче креслення пластини; 
– на кресленні ЧДТУ. 133020. 014 показано робоче креслення пластини пальця 
  
 
 
76 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 4.1. Графіки залежності продуктивності від різних параметрів: маси однієї 
хлібини, часу випікання та кількості заготовок в одному ряді 
 
 
77 
 
Висновки до розділу 4 
В розділі виконано розрахунок основних параметрів екструдера: 
– Розрахунок продуктивності: 
– Розрахунок основних геометричних параметрів екструдера: 
– Визначення товщини стінок екструдера та їх розрахунок на міцність; 
– Розрахунок фланцевого з`єднання; 
– Розрахунок маси екструдера; 
– Розрахунок залежності годинної продуктивності від маси однієї хлібини, 
часу випікання та кількості виробів в ряду на поді печі. 
  
 
 
78 
 
РОЗДІЛ 5 
АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ПРИГОТУВАННЯ ТА ВИПІКАННЯ ТІСТА 
 
5.1. Опис схеми автоматизації 
Перед харчовою промисловістю стоять важливі задачі – створити середовища 
механізації і автоматизації виробництва, які послідовно скорочують використання 
ручної, тяжкої і малокваліфікованої праці. На передових підприємствах галузі, ця 
задача вирішується з використанням комплексної механізації і автоматизації не 
тільки основного, а й допоміжного виробництва. 
Інтенсифікація харчової промисловості в основному обумовлена 
впровадженням комплексних автоматизованих ліній з передбаченням створення 
єдиної системи управління. 
В харчовій промисловості повна автоматизація виробництва може бути 
досягнута при використанні роботів – маніпуляторів, програмно-управляючих 
технологічним обладнанням, автоматизуючи складські і транспортні системи, 
створені на основі цих середовищ. Таке виробництво отримало назву глибокого 
автоматизованого виробництва і володіє тільки йому притаманними властивостями: 
гнучкість, комплексність і універсальність. 
Під гнучкістю розуміється здатність виробництва оперативно з найменшими 
затратами переобладнувати на випуск нової продукції, в тому числі по нових 
технологічних схемах  і методах їх організації. 
5.2. Вибір і обґрунтування технологічного середовища, вимірювання і 
автоматичне регулювання 
При виборі приладів важливе значення має його оформлення, наявність 
вимірювальної (показуючої або реєструючої) частини або сигнального пристрою, 
можливість переходу з автоматичного на ручне дистанційне регулювання.  
Суттєве значення при виборі регуляторів, як і при виборі контрольно - 
вимірювальних приладів, має вибір діапазону шкали прибора. Цей діапазон повинен 
захвачувати всі можливі відхили величини регулюючого параметру при будь-яких 
подразненнях належних об`єкту. 
 
 
79 
 
Вибір чутливих елементів або датчиків зводиться до підвищення чутливості  
датчика, зменшення його інерційності, відносно більшої позрювальної потужності 
для зменшення зони чутливості. 
Тип виробничого механізму і регулюючого органу вибирається виходячи з 
конкретних вимог, конструктивних і монтажних особливостей системи, розмірів 
об`єктів і комунікацій, величини витрат регулюючих агрегатів, необхідних 
характеристик виконуючого механізму і регулюючого органу. 
Вибір роду допоміжної енергії (електричної, пневматичної, гідравлічної) 
проводять в залежності від конкретних умов роботи приборів у виробництві. 
5.3. Опис схеми автоматизації печі та екструдера 
Початкові положення: клапан 2 – закритий клапан 3 – закритий клапан 8 – 
відкритий клапан 10. 
1. Після натискання кнопки пуск відкривається клапан 2 і тісто під тиском 
заповнює робочий об`єм екструдера по верхній рівень, який контролюється 
датчиком рівня з блокуванням переповнення 1. 
2. Клапан 2 закривається, за допомогою магнітного пускача КМ1 
відкривається клапан 3. Повітрям створюється тиск 0,2МПа, який контролюється 
місцевим регулятором тиску. 
3. Відбувається витримка 20 хв. Після чого відкривається клапан 4, який 
приводиться в дію магнітним пускачем КМ 2, що відкриває заслонку і тісто починає 
випресовуватись.  
4. Магнітний пускач КМ 3 вмикає електричне коло – матриця починає 
нагрівати тісто температура якого вимірюється датчиком температури 6 і 
загорається лампа HL2. 
5. Після досягнення нижнього рівня, який контролюється датчиком  рівня 7, 
закривається клапан 3, вимикається електричне коло, магнітним пускачем КМ4 
відкривається клапан 8, який закриває заслінку. 
6. Магнітним пускачем КМ5 відкривається клапан 10 і тиск в екструдері, що 
вимірюється датчиком тиску 9 знижується до атмосферного. 
7. Відкривається клапан  2 і цикл повторюється. 
 
 
80 
 
Специфікація на прилади та засоби автоматизації представлена в таблиці 5.1. 
 
Специфікація на прилади та засоби автоматизації                             Таблиця 5.1. 
№ Найменування і технічна Кіль-
Марка, тип Примітки 
позн. характеристика виробу кість 
1а,1б Електронний сигналізатор ЄСУ-1М Теплоприлад, 
рівня. Похибка м. Рязань  
спрацювання ±10мм. 1 
Датчик ємнісний, 
стержневий  
2а Регулятор тиску прямої РД-32 Сафонівський завод 
1 
дії Теплоконтроль. 
3а Термоелектричний ТХА-1085 м. Луцьк. НПК 
термометр;  3 „Електротермометрія” 
шк.  0-100ºС 
3б Міліамперметр М-1530 м. Москва, з-д 
показуючий;  3 „Теплоавтоматик” 
шк. 0-100ºС, кл.т. 0,5 
 Електронний сигналізатор   
4а, 4б рівня. ЄСУ-2М  Теплоприлад, 
Похибка спрацювання 1 м. Рязань 
±10мм. 
5а Датчик тиску; вихідний „Сапфір-22” м. Москва, з-д 
1 
сигнал 0,5млА  „Теплоавтоматик” 
КМ-1- Безконтактний перемикач ПМЛ-1100 м. Київ,  
5 
КМ-5 (пускач); кл.т.0,5 з-д „Електроприлад” 
SA-1- Перемикачі ПЕК-2М м. Київ, 
6 
SA-6 з-д „Електроприлад” 
SB-1- Кнопки  КЕОМ-5  
7 
SB-7 
HL-1- Сигнальна лампочка ЛС-1М  
3 
HL-3 
 
Висновок до розділу 5 
Широке використання системи автоматизації приносить крім прямого 
економічного ефекту суттєвий організаційний ефект, послідовно підвищує 
загальний рівень організації виробництва і його культури, покращує ефективність 
керівництва. Використання автоматики підвищує продуктивність праці та якість 
продукції, скорочує відходи виробництва, призводить до підвищення об`єму 
випускаємої продукції і покращення умов праці.  
 
 
81 
 
РОЗДІЛ 6 
ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 
 
6.1. Охорона праці 
6.1.1. Аналіз небезпечних та шкідливих чинників 
Несприятливі чинники, в тому числі й виробничі, підрозділяються на:. 
Шкідливий виробничий чинник – виробничий чинник, вплив якого за певних 
умов може призвести до захворювання, зниження працездатності і (або) негативного 
впливу на здоров'я нащадків. 
Небезпечний виробничий чинник – виробничий чинник, вплив якого на пра-
цівника в певних умовах призводить до травм, отруєння, іншого раптового різкого 
погіршення здоров'я або до смерті. 
Відповідно до ГОСТ 12.0.003-74 небезпечні та шкідливі чинники за природою 
дії поділяються на такі групи: фізичні, хімічні, біологічні та психофізіологічні. 
- фізичні – рухомі частини механізмів, підвищена запиленість і загазованість 
повітря, підвищений рівень шуму, вібрації, недостатня освітленість, підвищена чи 
понижена температура поверхонь устаткування, матеріалів чи повітря робочої зони; 
- хімічні – токсичні, канцерогенні, мутагенні; 
- біологічні – бактерії, віруси; 
- психофізіологічні – фізичні і нервово-психічні навантаження. 
Використовуючи таку класифікацію, проаналізуємо небезпечні фактори 
робочого місця оператора печі. 
Цех, в якому знаходиться робоче місце оператора печі, має залізобетонну 
підлогу, тому при пробої струмоведучих частин устаткування існує небезпека 
ураження електричним струмом. Для запобігання цього передбачена система 
заземлення. Піч працює на газу, тому створюється пожежо-вибухонебезпечність. 
Також при роботі обладнання виникають шум, вібрації, пил. Робота печі 
супроводжується високими температурами, джерелом якої є: 
- пекарна камера, з якої виходить пароповітряна (�� = 150 − 200 oС) суміш; 
- обшивка печі. 
 
 
82 
 
В першому випадку передбачено уловлюючи зонти на вході та виході з 
пекарної камери. В другому – теплоізоляційна обшивка з мінеральної вати. 
При модернізації печі теплова небезпека підвищується.  
Одноманітність виконуваної роботи погіршує психічний стан робітника, 
притупляє його увагу і може призвести до небезпечних випадків.  
6.1.2. Загальні правила безпеки для оператора хлібопекарської печі 
1. До роботи з піччю допускаються лише особи, що пройшли спеціальне 
навчання (курси) по техніці грамотного і безпечного обслуговуванню. 
2. Повинні бути виконані і строго дотримуватися при експлуатації печі всі 
вимоги “Правил протипожежної безпеки”. 
3. Чищення і  мащення механізмів при роботі печі забороняється. 
4. Забороняється ремонт або регулювання електроапаратури і 
електричних приладів на ходу без зняття напруги.  
5. Забороняється робота при знятому огородженні приводу, привідної і 
натяжної станцій. 
6. Двері електрощита повинні бути закриті на спеціальний ключ.  
7. Категорично забороняється експлуатація печі без заземлення. Піч 
повинна бути заземлена відповідно до діючих правил і норм. 
8. При зупинці печі на довгий час або на час технічного обслуговування 
повинні бути вжиті заходів по надійному (додатковому) відключень печі від 
електромережі і газу. 
9. Експлуатація пристроїв для горіння повинна виконуватися 
відповідно до  технічного опису.  
Проаналізувавши шкідливі та небезпечні чинники, які присутні в пекарному 
виробництві, дійшли висновку, що найбільш небезпечним з них є теплове 
випромінювання від розроблюваного парогенератора. Інші небезпечні і шкідливі 
чинники враховані розробниками прототипу обладнання. Для охорони праці 
робітників застосовані міри захисту. Як видно з аналізу всі ці міри є допустимими.  
Для вирішення проблеми з надмірним виділенням тепла потрібно підібрати 
необхідний теплоізоляційний матеріал і розрахувати його необхідну товщину. 
 
 
83 
 
6.1.3. Огляд теплоізоляційних матеріалів 
Теплоізоляційні матеріали призначені для захисту від проникнення тепла або 
холоду. Це звичайно дуже пористі матеріали, що мають густину не більше 600 кг/м3 
і низьку теплопровідність не більше 0,18 Вт/(м ‧ К).  
Теплопровідність – властивість матеріалу передавати теплоту від однієї 
поверхні до іншої. Теплопровідність характеризується кількістю теплоти (Дж), що 
проходять через матеріал завтовшки 1 м. площею 1 м2 протягом 1 с. при різниці 
температур на протилежних поверхнях матеріалу 1 °С.  
Коефіцієнт теплопровідності залежить від хімічного складу і структури, 
ступеня і характеру пористості, вогкості і температури при яких відбувається процес 
передачі тепла. 
1. Скляна вата (скловата) 
Сировина: ті ж матеріали, що і для виробництва скла: кварцовий пісок, вапняк 
або крейда. сода або сульфат натрію, а також скляний бій. Тонке скляне волокно для 
текстильних матеріалів одержують витяганням з розплавленої скломаси.  
Більш грубе волокно застосовують для теплової ізоляції. Воно виготовляється 
дуттям та центробіжним шляхом. Його називають скловатою. Густина вати – 125 
кг/м3, теплопровідність 0,052 Вт/(м ‧ К). Промисловість випускає супертонке 
скловолокно густиною до 25 кг/м3 і λ близько 0,03 Вт/(м ‧ К). Властивості: скляна 
вата практично не дає усадки в конструкціях, волокна її не руйнуються при 
тривалих струсах і вібрації. Вона погано проводить і добре поглинає звук, 
морозостійка, хімічно стійка.  
Скляні мати, напівжорсткі та жорсткі плити, а також фасонні вироби на основі 
із синтетичних смол мають щільність 20 – 200 кг/м3, λ = 0,05 Вт/(м ‧ К). Вона 
застосовуються для теплоізоляції захищаючих конструкцій виробничих будівель, 
печей, трубопроводів, устаткування, апаратури, різних засобів транспорту при 
температурі ізольованих поверхонь від 60 до + 180oС. 
2. Піноскло  
Піноскло одержують з подрібненого в порошок скла шляхом спікання і 
спучування газоутворювачами і подальшого випалення. Піноскло у вигляді плит має 
 
 
84 
 
густину не більше 300 кг/м3, теплопровідність менше 0,093 Вт/(м ‧ К). Піносклом 
називають скло, що має пористу (комірчасту) структуру. Пористість складає 80 – 
95%. Піноскло має високі теплоізоляційні якості: теплопровідність 0,058 – 0,128 
Вт/(м ‧ К), високу міцність і водостійкість, повну незгоряємість, морозостійкість і 
легкість механічної обробки: легко пиляється, ріжеться, свердлиться, в нього можна 
забивати цвяхи. 
Температуростійкість 300 – 400oС, для безщелочного скла 800 – 1000 oС. 
Розміри окремих пір в комірчастому склі коливається від десятих часток 
міліметра до 3 мм. Об'ємна маса піноскла 100 – 200 кг/м3.  
Застосовується для ізоляції стін і перекриттів, утеплення промислових і 
цивільних будівель, а також для ізоляції камер холодильників і гарячих поверхонь 
теплових установок.  
3. Вермикуліт 
Сипкий пористий матеріал у вигляді лускових частинок золотистого кольору, 
одержуваних прискореним випаленням до спучування (900 – 1000 oС) вермикуліту – 
гідрослюди, що містить між елементарними шарами зв'язану воду. Пара, що 
утворюється з цієї води, розсовує пластинки слюди, збільшуючи первинний об'єм 
зерен в 15 – 20 разів і більш.  
Температура плавлення вермикуліту 1300 oС. При крупності зерен 5 – 15 мм 
густина 80 – 150 кг/м3. При більш дрібних зернах вона збільшується до 400 кг/м3. 
Теплопровідність до 100 oС рівна 0,048 – 0,10 Вт/(м ‧ К), а при 400 oС рівна 0,14 – 
0,18 Вт/(м ‧ К). 
4. Перліт 
Одержують шляхом випалення перліту. Для виготовлення спученого перліту 
сировиною служать вулканічні склоподібні породи (перліт, обсидіан), що містять 
невелику кількість гідратної води (3 – 5 %). Перліт – кисле вулканічне скло що 
містить воду. При швидкому нагріві 3 – 5 хв до температури 900 – 1200 oС вода 
переходить в пару і спучує розм'якшену породу: вона розпадається на окремі кулясті 
зерна із збільшенням в об'ємі в 5 – 10 разів і більш (пористість зерен 80 – 90 %). 
Насипна щільність перлітового піску коливається від 75 до 250 кг/м3. 
 
 
85 
 
Теплопровідність при 25 oС складає 0,046 – 0,08 Вт/(м ‧ К). Вживання: Спучений 
вермикуліт і перліт використовують у вигляді теплоізоляційних засипок при 
температурі ізольованих поверхонь відповідно від мінус 260 до 1100 oС (вермикуліт) 
і 800 oС (перліт). На їх основі в суміші з терпкою речовиною одержують і бетонні 
суміші розчинів, з яких формують теплоізоляційні вироби (плити, шкаралупи, 
сегменти, цеглина) або виконують теплоізоляційні, звукопоглинальні і декоративні 
штукатурки. На основі перлітового піску і щебню одержують конструктивно-
теплоізоляційні матеріали. 
5. Полотно з тонкого базальтового волокна БСТВ ТУУ В.2.7 88 023.025-96 
Базальтова вата – волоконний матеріал, що складається з хаотично 
розташованих волокон, які зчеплені між собою силами природного зчеплення. 
Характеристика: 
- матеріал з відмінними тепло- і звуко- ізоляційними властивостями;  
- негорюче, вогнестійке, пожежобезпечне;  
- екологічно чисте (не містить феноломісткого зв'язуючого);  
- витримує температуру вживання від – 269 °С до +1100 °С ;  
- не піддається старінню (термін експлуатації понад 50 роки);  
- хімічно стійке, нетоксичне;  
- стійке по відношенню до мікроорганізмів і гризунів, не гниє; 
- не збільшує диффузійного опору конструкцій (відмінна паропроникність);  
- володіє низькою гігроскопічністю (не вбирає вологу з повітря);  
- стійке до вібрацій (не руйнується). 
Область вживання:  
- Теплоізоляція горищ, мансард, стельових перекриттів;  
- Теплоізоляція підлоги, стель між лагами (без навантаження); 
- Теплова ізоляція промислового обладнання;  
- Теплова ізоляція в суднобудуванні.  
Технічні показники полотна з тонкого базальтового волокна БСТВ ТУУ В.2.7 
88 023.025-96 представлені в таблиці 6.1. 
 
 
 
86 
 
Технічні показники                                                                            Таблиця 6.1 
Властивість Одиниці вимірювання Величина 
Густина кг/м3 20 – 21 
Середній діаметр волокна Мкм не більше 2,0 – 3,0 
Масова частка не волоконних 
% не більше 4,8 – 8,0 
включень 
Масова частка вологи % не більше 2,0 
Теплопровідність при 25°С Вт/(м ‧ К) 0,038 
Теплопровідність при 125°С Вт/(м ‧ К) 0,070 
Теплопровідність при 300°С Вт/(м ‧ К) 0,12 
Гранична температура 
°С 1100 
використовування 
 
6.1.4. Теплове (інфрачервоне) випромінювання 
Аналіз показав, що одним з найбільш небезпечним фактором при роботі 
теплових апаратів для випікання хліба на хлібокомбінатах є інфрачервоне 
випромінювання. 
Найбільш шкідливим у виробничому цеху є тепло, що виділяється при 
випіканні виробів. Тому, в робочій зоні печі передбачено місцева припливна 
система вентиляції. Вентилятори припливних і витяжних систем встановлені в 
окремих приміщеннях, що забезпечує зменшення шуму. Зовнішнє свіже повітря в 
припливній системі вентиляції збирається через забірну повітряну решітку, і під 
дією вентиляторів потрапляє в повітряну забірну шахту. 
В побутових приміщеннях запроектована витяжна вентиляція. 
Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка 
впливає на глибину їх проникнення. У зв'язку з цим інфрачервоне випромінювання 
підрозділяється на три області (згідно класифікації Міжнародної комісії з 
освітлення): А, В, С. 
До області А відносяться випромінювання з довжиною хвилі від 760 до 1500 
м, до області В – від 1500 до 3000 м і до області С – більше 3000 м.  
 
 
87 
 
Перша область інфрачервоного випромінювання володіє великою 
проникністю через шкіру і позначається як короткохвильове інфрачервоне 
випромінювання, а наступні дві області як довгохвильові. Довгохвильове 
інфрачервоне випромінювання поглинається переважно в епідермісі, тоді як видимі 
і ближні інфрачервоні промені в основному поглинаються кров'ю підшкірної 
жирової клітковини. 
Пропускання, поглинання і розсіяння променистої енергії залежить як від 
довжини хвилі, так і від тканин живого організму. Дія інфрачервоних променів при 
поглинанні їх в різних шарах шкіри зводиться до нагрівання її, що призводить до 
переповнювання кровоносних судин кров'ю і посилення обміну речовин. 
Збільшується вміст фосфору і натрію в крові, змінюється морфологічний склад крові 
– зменшення числа лейкоцитів і тромбоцитів, відбувається поляризація шкіри 
людини. Інфрачервоні випромінювання впливають на функціональний стан людини, 
його центральної нервової системи, проводять зміни в серцевосудинній системі. 
Відзначається різке почастішання серцебиття, підвищення максимального і 
пониження мінімального артеріального тиску, почастішання дихання, підвищення 
температури тіла і посилення потовиділення, захворюваність сердечно судинної 
системи і органів травлення. 
Найбільш важкі ураження викликаються коротким інфрачервоним 
випромінюванням. При їх інтенсивній дії на непокриту голову може відбутися так 
званий сонячний удар, головний біль, запаморочення. почастішання пульсу, 
прискорення дихання, затемнення і втрата свідомості, порушення координації рухів, 
важкі ураження мозкових оболонок і мозкових тканин аж до вираженого менінгіту і 
енцефаліту. 
При тривалому перебуванні людини в зоні інфрачервоного випромінювання. 
як і при систематичній дії високої температури відбувається різке порушення 
теплового балансу в організмі. Порушується робота терморегулювального апарату, 
посилюється діяльність серцевосудинної і дихальної систем, посилюється 
потовиділення, відбуваються втрати потрібних організму солей. Збіднення 
організму водою викликає згущування крові, погіршується живлення тканин і 
 
 
88 
 
органів. Втрата організмом солей позбавляє кров здатності утримувати воду, що 
приводить до швидкого виведення з організму знов випитої рідини. Порушення 
водно-сольового балансу викликає так звану судорожну хворобу, що 
характеризується появою різких судом переважно в кінцівках. Порушення 
теплового балансу викликає захворювання, зване тепловою гіпотермією або 
перегрівом. Це захворювання характеризується підвищенням температури тіла, що 
досягає у важких випадках 40 – 41 °С і вище, рясним потовиділенням, значним 
почастішанням пульсу і дихання, різкою слабкістю, запамороченням, зміною 
зорового відчуття, шумом у вухах і втратою свідомості. 
При систематичних перегрівах відзначається підвищена сприйнятливість до 
простудних захворювань. Спостерігається зниження уваги, наступає відчуття 
розслаблення, різко підвищується стомлюваність, знижується продуктивність праці. 
Таким чином інфрачервоне випромінювання впливає на організм людини, 
порушуючи його нормальну діяльність, викликаючи серйозні ускладнення. 
Тепловий ефект дії опромінювання залежить від безлічі чинників: від спектру 
випромінювання, інтенсивності потоку опромінювання, величини випромінюючої 
поверхні, розміру опромінюваної ділянки організму, тривалості опромінювання, 
одяг і тому подібне Очевидно, що чим більше величина опромінюваної ділянки, чим 
довший період опромінювання і чим ближче опромінювана ділянка організму до 
найбільш важливих життєвих органів, тим важче ефект дії. 
Щільність потоку енергії інфрачервоного випромінювання на робочому місці 
не повинна перевищувати значень, приведених в табл. 6.2.  
 
Орієнтовна допустима щільність потоку енергії 
інфрачервоного випромінювання                                                                 Таблиця 6.2. 
Області Довжина Допустима Допустима інтегральна 
інфрачервоного хвилі, м щільність потоку щільність потоку енергії 
випромінювання енергії, Вт/м2 інфрачервоного 
випромінювання, Вт/м2 
А 760 – 1600 100 
 
В 1500 – 3000 100 
350 
3000 – 4500 175 
С  
4500 – 10000 350 
 
 
89 
 
Інтенсивність інфрачервоної радіації необхідно вимірювати на робочих місцях 
або в робочій зоні поблизу джерела випромінювання. Якщо робочі мають 
безпосередні робочі місця при стабільних джерелах, доцільно заміряти 
інтенсивності випромінювання на різних відстанях від джерела радіації з 
однаковими інтервалами і визначати тривалість опромінювання робочих. Оскільки 
інфрачервоні випромінювання нагрівають навколишні поверхні, створюючи 
вторинні джерела тепловиділення,  то необхідно вимірювати інтенсивність 
випромінювання не тільки на постійних робочих місцях або в робочій зоні, але і 
нейтральних та інших місцях приміщень.  
Інтенсивність інтегрального теплового випромінювання вимірюється 
актинометрами, а спектральні інтенсивності випромінювання інфрачервоними 
спектрометрами типу ІКС-10, ІКС-12, ІКС-14. В даний час в практиці виробничих 
досліджень застосовується актинометри Носкова. 
6.1.5. Розробка теплоізоляції корпусу печі 
6.1.5.1. Захист від теплового випромінювання 
Способи захисту від променистого тепла наступні: теплоізоляція гарячих 
поверхонь, охолоджування випромінюючих тепло поверхонь, екранування джерел 
випромінювання, застосування повітряного обдування, застосування ЗІЗ (засобів 
індивідуального захисту), організація раціонального режиму праці і відпочинку і ін. 
Теплоізоляція є ефективним і найбільш економічним заходом не тільки щодо 
зменшення інтенсивності інфрачервоного випромінювання від нагрітих поверхонь 
(печей, судин, трубопроводів і ін.), але і загальних тепловиділень, а також для 
запобігання опіку при дотику до цих поверхонь і скороченням витрат палива. По 
санітарних нормах, що діють, температура нагрітих поверхонь устаткування і огорож на 
робочих місцях не повинно перевищувати 45°С. При цьому частка інфрачервоного 
випромінювання з пониженням температури зменшується, завдяки чому інтенсивність 
опромінювання персоналу при забезпеченні теплоізоляції знижується в значно 
більшому ступені, чим загальне тепловиділення. Велике значення має застосування 
внутрішнього теплоізоляційного футерування для зниження робочих температур. 
Температура парової оболонки апарату перевищує норму, тому проведемо розробку 
 
 
90 
 
теплоізоляції. Для цього проведемо огляд теплоізоляційних матеріалів та проведемо 
розрахунок теплоізоляції. 
Теплоізоляційні матеріали призначені для захисту від проникнення тепла або 
холоду. Це звичайно дуже пористі матеріали, що мають густину не більше 600 кг/м3 
і низьку теплопровідність не більше 0,18 Вт/(м·К).  
Теплопровідність – властивість матеріалу передавати теплоту від однієї 
поверхні до іншої. Теплопровідність характеризується кількістю теплоти (Дж), що 
проходить через матеріал завтовшки 1 м площею 1 м2 протягом 1 с при різниці 
температур на протилежних поверхнях матеріалу 1 °С.  
Коефіцієнт теплопровідності залежить від хімічного складу і структури, 
ступеня і характеру пористості, вогкості і температури при яких відбувається процес 
передачі тепла. 
6.1.5.2. Вибір теплоізоляційного матеріалу 
Для теплоізоляції використовують такі види матеріалів: корунд; армофол; 
скловата; піноскло; вермикуліт; полотно з супертонкого базальтового волокна 
БСТВ. Теплоізоляційний матеріал вибираємо за такими властивостями: 
вологостійкість; екологічність; можливість застосування для складних 
багатоступінчатих поверхонь; економічність; безпечність; ефективність.  
Вибираємо теплоізоляційний матеріал корунд. Схематичне зображення 
теплоізоляційного матеріалу “Корунд” показано на рисунку 6.1. 
Корунд надтонка теплоізоляція, що складається з високоякісного акрилового 
матеріалу, оригінально розробленій композиції каталізаторів і фіксаторів, 
керамічних надтонкостінних мікросфер з розрідженим повітрям. Крім основного 
складу в матеріал вводяться спеціальні добавки, які виключають появу корозії на 
поверхні металу і утворення грибка в умовах підвищеній вологості на бетонних 
поверхнях. Ця комбінація робить матеріал легким, гнучким, розтяжним, таким, що 
володіє відмінною адгезією до поверхонь, що покриваються. Матеріал по 
консистенції що нагадує звичайну фарбу, є суспензією білого кольору, яку можна 
наносити на будь-яку поверхню. Після висихання утворюється еластичне полімерне 
покриття, яке володіє унікальними в порівнянні з традиційними ізоляторами 
 
 
91 
 
теплоізоляційними властивостями і забезпечує антикорозійний захист. Унікальність 
ізоляційних властивостей Корунд – результат інтенсивної молекулярної дії 
розрідженого повітря що знаходиться в порожнистих сферах. Корунд повністю 
сертифікований і відповідає заявленим характеристикам. 
 
Рис.6.1. Схематичне зображення теплоізоляційного матеріалу “Корунд” 
 
Корунд є непоганим "тепловим" ізолятором. Проте, відома теплопровідність 
керамічних сфер з розрядженим повітрям – не більше 0,00083 Вт/м·К . Вміст 
мікроскопічних керамічних сфер в матеріалі Корунд від 75% до 90% залежно від 
модифікації. Ефективність утеплювача безпосередньо залежить від товщини: чим 
товще шар утеплювача, тим краще. Товщина теплоізоляційного шару надтонкого 
теплоізолятора Корунд варіюється від 1 до 6 мм, подальше збільшення практично не 
впливає на його ефективність. 
6.1.5.3. Розрахунок теплоізоляції парової оболонки 
Для розрахунку теплової ізоляції корпусу хлібопекарської печі зобразимо її 
схему (рис. 6.2). 
Коефіцієнт теплопровідності сталі ��сталі, Вт/м∙град: 
 
��сталі ≈ 50 Вт/м ∙ ℃ 
 
 
92 
 
 
Рис. 6.2. Схема теплоізоляції парової оболонки 
 
Коефіцієнт теплопровідності матеріалу корунд ��корунд, Вт/м∙град: 
 
��корунд ≈ 0,0012 Вт/м ∙ ℃ 
 
Інфрачервоний потік, Вт/м2, через одношарову циліндричну стінку довжиною 
�� з діаметром і температурою внутрішньої і зовнішньої поверхонь відповідно 
густина потоку: 
Ф1
Е1 = = 94718,5 Вт⁄ 2 
2 · �� · �� м
2 ∙ ��
 
Після теплоізоляції: 
 
2 ∙ �� ∙ (��1 − ��3) ∙ 0.7
Ф2 = = 
1 �� 1 ��
∙ ���� 2 + ∙ ���� 3
��сталі ��1 ��корунд ��2
2 ∙ �� ∙ (110 − 45) ∙ 0.7
= = 104,43 Вт 
1 1,216 1 1,22
∙ ���� + ∙ ����
50 1,2 0,0012 1,216
 
Густина потоку: 
 
Ф2
Е2 = = 39,43 Вт⁄ 2 < 100 Вт⁄  
2����3 ∙ �� м м2
 
 
93 
 
6.2. Охорона навколишнього природного середовища 
На підприємствах хлібопекарської галузі головними забруднюючими 
речовинами є викиди паливо-енергетичного комплексу, силосно-просіювального 
відділення та викиди при бродінні тіста і випіканні хліба. 
Стічні води підприємства без очищення потрапляють в міську каналізацію. З 
метою економії води та зменшення кількості стоків передбачується оборотна та 
циркуляційна система водопостачання. В результаті вказаних заходів хлібокомбінат 
раціонально використовує водні ресурси і негативного впливу на водойми не 
чинить.  
На даний момент на хлібокомбінатах працює автоматизований облік 
витрачення газу, теплоносіїв та електроенергії з виведенням даних в електронно-
обчислювальну машину. В цілому хлібопекарна галузь промисловості в незначній 
мірі забруднює навколишнє середовище порівняно з іншими галузями 
промисловості. 
6.2.1. Екологічна характеристика виробництва 
Відходи хлібопекарського виробництва утворюються на різних стадіях 
процесу у вигляді розпилу браку і санітарних відходів. Відходи, що утворились в 
процесі замішування і при розподілу тіста та при його формуванні, як правило 
бувають забруднені і у виробництво не повертаються. 
До санітарних відходів відносяться відходи хліба у вигляді крихт, лому, 
шматків при витяганні з печей, при зберіганні і перевезенні. Всі ці відходи 
складають не більше 0,1% від виробництва. 
Брак утворюються внаслідок порушення рецептур, переробки неякісної 
сировини, неправильного зберігання і транспортування. В результаті утворюється 
хліб не пропечений або підгорілий, деформований або механічно пошкоджений, 
кількість браку 0,12 – 0,2%.  
Із борошняних відходів можна отримати кислотний декстрин і рослинний 
клей. Хлібні відходи – це сухарні крихти. Їх використовують  в житній хліб до 3%, а 
з черствого житнього хліба виготовляють квас. Стічні води на хлібокомбінаті 
утворюються внаслідок технологічних процесів, наприклад випікання хліба, та від 
 
 
94 
 
миття обладнання, підлоги. Для хлібокомбінату продуктивністю 30 т/добу добова 
витрата води 2 – 3 м3/добу. 
За характером виробничі стоки хлібозаводу поділяються на: 
- Води забруднені борошном та борошняними домішками. 
- Води від охолодження теплообмінних апаратів. 
- Господарчі та побутові води. 
Стоки хлібозаводу – багате середовище для мікроорганізмів та активного 
мулу. Завислі частинки – 150мг/л, РН = 6 – 7. 
6.2.2. Заходи по охороні навколишнього середовища 
Виробництво хліба здійснюється по технологічним схемам з використанням 
технологічного обладнання, виключаючи забруднення повітряного басейну 
шкідливими речовинами. Сировиною для хліба є борошно, сіль, дріжджі, смакові 
добавки та спеції. В процесі їх транспортування та переробки шкідливість не 
виникає. Борошно подається пневматичним транспортуванням, при цьому відхідне 
повітря очищується на фільтрах та відходить в повітря очищеним. 
6.2.2.1. Охорона середовища від забруднення стічними водами 
Стічні води перед виходом в мережу каналізації мають такі показники 
забруднення: зважені речовини – 220 мг/л; ХПК – 350 мг/л; РН – 7,5. Якість стічних 
вод після механічної та хімічної очистки мають такі показники: зважені речовини – 
3 – 4 мг/л, нафтопродукти – 0,05 мг/л. 
6.3. Цивільна  оборона 
6.3.1. Можливі способи зараження радіоактивними речовинами на 
хлібозаводі 
Ураження радіаційними речовинами можуть спричинити аварії на атомних 
електростанціях (зокрема ЧАЕС, що знаходиться на відстані близько 200 км) та на 
заводах по переробці ядерного палива. 
Під ураження радіаційними речовинами може потрапити також піч для 
випікання хліба. Шлях зараження можна також уявити у вигляді ланцюжка: земля – 
транспорт – продукт – обладнання. 
 
 
95 
 
Тісто складається з таких компонентів як: борошно, вода, сольовий, 
дріжджовий та цукровий розчини, жири – саме ці вихідні продукти можуть бути 
заражені радіоактивними речовинами, тому необхідно перевіряти ці продукти за 
допомогою приладів радіаційної розвідки – рентгенометрів. 
Якщо хлібопекарське підприємство потрапило в зону забруднення то 
необхідно проводити заходи спрямовані на ліквідацію наслідків забруднення. 
6.3.2. Способи проведення дезактивації 
Дезактивація – комплекс заходів, що проводяться з метою видалення 
радіоактивних речовин (РР) із заражених об’єктів та доведення їх до безпечних для 
людини величин забруднення. Основною характеристикою ефективності 
дезактивації є коефіцієнт дезактивації, який показує у скільки разів зменшилось 
внаслідок дезактивації забруднення об’єкта: 
 
��п
��д =  
��к
де:     ��п – початкове забруднення об’єкта; 
          ��к – кінцеве забруднення об’єкта 
 
Способи дезактивації можна поділити на рідинні та безрідинні. 
Рідинний спосіб передбачає видалення РР механічною дією струменем води 
(пари) або внаслідок фізико-хімічних процесів між рідинним середовищем і 
радіоактивними речовинами, які супроводжуються утворенням комплексних сполук, 
колоїдів та іонним обміном. 
Безрідинні способи дезактивації – це механічне видалення РР змітанням 
витрушуванням, відсмоктуванням, та зняттям верхнього зараженого шару поверхні. 
Найдоцільніше використовувати механічні безрідинні способи дезактивації. Вони 
ефективніші і дешевші, ніж ті, що базуються на фізико-хімічних процесах. 
 
 
 
96 
 
На хлібозаводі дезактивації підлягають територія, будівлі, споруди, 
обладнання, транспорт, тара, вода, продукти харчування, сировина, забрудненість 
яких перевищує допустимі норми.  
У разі зараження території, дезактивацію проводять на ділянках, найбільш 
потрібних для відновлення нормальної роботи, дотримуючись такої черги: 
дезактивують проходи, проїзди і ділянки території, що межують безпосередньо з 
виробничими будівлями, холодильниками, складами, сховищами. Далі – зовнішні 
поверхні будівель, споруд та транспорт, що перебувають на забрудненій території. 
Після цього дезактивують внутрішні поверхні приміщень, складів, обладнання. 
Ділянки території без штучного покриття, тобто клумби і газони біля 
виробничого цеху, дезактивують зрізуванням і вивезенням до спеціальних звалищ 
зараженого шару ґрунту, снігу чи льоду. Штучне покриття, тобто, асфальт і бетон, 
якими вкриті значні території хлібозаводу, зволожують, потім змітають пил та 
сміття і вивозять до звалищ. Після цього РР змивають водою під тиском. У окремих 
випадках (наприклад, при влаштуванні проходів, проїздів) використовують спосіб 
ізоляції забрудненої ділянки насипанням шару чистого ґрунту, шлаку завтовшки до 
10 см, укладанням бетонних плит, переорюванням ділянки з перевертанням брили. 
Внутрішні приміщення протирають ганчірками, змоченими мийними засобами, а 
там, де це можливо, обливають водою з брандсбойта, ділянки електромережі 
знезаражують пиловсмоктувачем. Підлогу миють. 
Висновки до розділу 4 
Для покращення умов праці необхідно підвищити рівень безпеки технологій, 
механізмів, машин, приміщень та інших об’єктів, покращити санітарно – гігієнічні 
показники (зниження рівнів вібрацій, шумів, покращенням освітлення, мікроклімату 
і т.п.), покращити рівень психофізіологічних показників (зниження підвищених 
фізичних та нервово – психічних навантажень, в тому числі рутинної праці). 
Даний розділ складається з трьох підрозділів: 
– Охорона праці; 
– Охорона навколишнього природного середовища; 
– Цивільна оборона.  
 
 
97 
 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 
В випускній магістерській кваліфікаційній роботі вирішено комплекс науково-
практичних завдань, спрямованих на обґрунтування процесу приготування тіста з 
нагріванням його в зоні екстрагування. 
Наслідком використання екструзійної технології є раціоналізація витрат 
економічних ресурсів, яка досягається заміною одним екструдером цілого 
комплексу машин і механізмів, необхідних для виробництва харчових продуктів. 
Особливістю цього процесу є його універсальність щодо використання сировини і 
різноманітності кінцевих продуктів. Виробництво широкого спектру продуктів 
базується, перш за все, на конструктивних особливостях екструдерів, що дозволяє в 
широких межах змінювати інтенсивність та тривалість оброблення сировини і дає 
можливість одержувати готові продукти з різними властивостями та структурою без 
значних матеріальних витрат. 
В магістерській кваліфікаційній роботі розглянута актуальна проблема – 
використання екструзії для формування хлібобулочних виробів. Розроблено 
екструдер з підігрівом тіста в зоні екстрагування з використанням 
електроконтактного методу нагріву в поєднанні з зовнішнім нагрівом тіста в зоні 
формування з метою покращення процесу екстрагування та покращення якості 
готових виробів. 
Проведено роботу по вивченню принципів дії та конструкції аналогів 
обладнання (екструдерів), що представлені зараз на ринку. Проведені необхідні 
розрахунки: продуктивності; визначення товщини стінки екструдера та їх 
розрахунок на міцність; фланцевого з'єднання; маси екструдера. 
Зроблена технічна пропозиція по модернізації лінії виготовлення хліба з 
використанням екструдера. 
В науково-дослідному розділі проведено дослідження залежності 
продуктивності лінії від маси тіста, часу випікання та кількості виробів в ряду. На 
основі дослідів побудовано графіки. 
Для покращення стану цивільної оборони, нами було розроблено цілий 
комплекс заходів, що повинні бути проведені при потраплянні підприємства 
 
 
98 
 
(зокрема його бродильно-формувальної дільниці), у зону радіоактивного зараження. 
Це забезпечить швидко і якісно провести заходи по ліквідації наслідків 
радіоактивного зараження. 
Для покращення умов праці необхідно підвищити рівень безпеки технологій, 
механізмів, машин, приміщень та інших об’єктів, покращити санітарно – гігієнічні 
показники (зниження рівнів вібрацій, шумів, покращенням освітлення, мікроклімату 
і т.п.), покращити рівень психофізіологічних показників (зниження підвищених 
фізичних та нервово – психічних навантажень, в тому числі рутинної праці), 
покращити естетичні показники. 
В графічній частині розроблені відповідні креслення. 
  
 
 
99 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 
 
 1. Винникова Л.Г. Экструзионная обработка изделий с различными 
добавками и пищевыми волокнами /Л.Г. Винникова // Пищ. пром. – 1991-№11 –с 51-
55. 
2. Ковбаса В.М., Дорошевич А.М., Хіврич Б.І. Застосування екструзії у 
виробництві нових харчових продуктів. – К.: Укр.ІНТЕІ., 1995. – 64с. 
3. Обладнання  підприємств переробної і харчової промисловості/ 
І.С.Гулий, М.М. Пушанко, Л.О.Орлов та ін. За ред академіка УААН Гулого І.С. – 
Вінниця: Нова книга, 2001. – 576с. 
4. Технологічне обладнання хлібопекарських і макаронних виробництв 
/Лісовенко О.Т., Руденко-Грицюк О.А., Литовченко І.М. та ін. – К.: Наукова думка, 
2000. – 283 с. 
5. Экструзия в пищевой технологии / А.Н.Остриков, О.В. Абрамов, А.С. 
Рудометкин –  С – Пб: ГЧОРД, 2004. – 288с..ил. 
6. Циганова Т.Б. /Технология хлебопекарного производства: учеб. Для нач. 
проф. Образования. – М.: ПролфОбрИздат, 2002. – 432 
7. Вольфсон С.А., Сахарова МЛІ., . Никольский В.Г. Зкструзионные технологии в 
пищевой промышленности переработке материалов биологического происхождения // 
Пластические массы, 1998. - № 2. - С. 36-40. 
8. Використання продуктів екструзії і методів екструзійної обробки у 
хлібопекарському виробництві / Ковбаса В.М., Миронова Н.Г., Ковальов О.В., 
Шепеля Н.В. – К.: УкрІНТЕІ, 1996. – 17 с.  
9. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: [В 3-х т.]. – 
М.: Машиностроение, 1982. – Т.1. – 628 с; Т.2. – 558 с; Т.З. – 558 с. 
10. Павлище В.Т. “Основи конструювання та розрахунок деталей машин”: 
Підручник. – К.: Вища шк., 1993. – 556с.  
11. Сандул О.О. Дослідження та математичне моделювання процесу 
формування екструзією вибродженого тіста: Дис. на здобуття канд. техн. наук: 
05.18.12 . – К., 2003. – 196 с.  
 
 
100 
 
12. Обладнання  підприємств переробної і харчової промисловості/ І.С. 
Гулий, М.М. Пушанко, Л.О. Орлов та ін. За ред академіка УААН Гулого І.С. – 
Вінниця: Нова книга, 2001. – 576с. 
13. Остриков А.Н. и др. Экструзия в пищевой технологии/ А.Н. Остриков, 
О.В.Абрамов, А.С. Рудометкин – СПб.: ГИОРД, 2004. – 288с.: ил. 
14. Вольфсон С.А., Сахарова МЛІ., Никольский В.Г. Зкструзионные технологии в 
пищевой промышленности переработке материалов биологического происхождения // 
Пластические массы, 1998. – № 2. – С. 36. 
15. Берман Г.К., Мачихин Ю.А., Лунин Л.Н. Течение вязко-пластичных 
пищевых масс в предматричной камере шнекового пресса // Хлебопекарная и 
кондитерская промышленность. – 1972. – №3. – С.18–20. 
 
  
 
 
101 
 
ДОДАТКИ