Г. В. Новикова¹⁾, М. В. Просвирякова¹⁾, О. В. Михайлова¹⁾, С. П. Зайцев²⁾

Нижегородский государственный инженерно-экономический университет,

Чувашский государственный аграрный университет

сверхвысокочастотная установка, непрерывно-поточное действие, конические резонаторы, электромагнитная безопасность, кормовая ценность коровьего молозива.

В статье описано конструкционное исполнение установки непрерывно-поточного действия, позволяющей реализовать микроволновую технологию размораживания и разогрева коровьего молозива с сохранением кормовой ценности и соблюдением электромагнитной безопасности. Инновационная идея состоит в том, что для снижения продолжительности размораживания и разогрева коровьего молозива, позволяющей сохранить иммуноглобулин. Указанные процессы следует реализовать в разных резонаторах при разных дозах воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты, это связано с тем, что мощность диэлектрических потерь при размораживании коровьего молозива от - 10 до 0^оС растет с 4 до 27, а при разогреве от 0 до +38^оС падает с 27 до 9.

СВЧ установка непрерывно-поточного действия с усеченными коническими резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива содержит вертикально расположенные усеченные конические резонаторы, имеющие общее перфорированное неферромагнитное основание. С наружной стороны по периметру, со сдвигом на 60 градусов, установлены магнетроны с воздушным охлаждением так, что излучатели от них с чередованием направлены в соответствующие усеченные конические резонаторы. Вершина нижнего конического резонатора усечена так, что диаметр сечения не превышает четверть длины волны, куда установлен шаровой кран, а вершина верхнего конического резонатора усечена на уровне критического сечения, зависящего от его высоты и угла наклона образующей, и диаметра, не превышающего две глубины проникновения в сырье. Эффективные режимы работы установки следующие: продолжительность воздействия 12 мин; мощность генераторов 3,2 кВт; производительность 20-40 кг/ч; энергетические затраты 0,175 кВт∙ч/кг; изменение температуры сырья от минус 10^оС до плюс 38-40^оС.

The article describes the structural design of a continuous-flow installation, which makes it possible to implement microwave technology for defrosting and warming up cow milk colostrum while maintaining the feed value and observing electromagnetic safety. The innovative idea is that in order to reduce the duration of defrosting and warming up of cow milk-colostrum, which makes it possible to preserve immunoglobulin. These processes should be implemented in different resonators at different doses of   exposure to an electromagnetic field of ultrahigh frequency, this is due to the fact that the power of dielectric losses during defrosting of cow milk- colostrum from - 10 to 0оС increases from 4 to 27, and when warmed up from 0 to + 38оС it falls from 27 to 9.

A continuous-flow microwave installation with truncated conical resonators for defrosting and heating cow milk colostrum contains vertically arranged truncated conical resonators having a common perforated non-ferromagnetic base. From the outside along the perimeter, with a shift of 60 degrees, air-cooled magnetrons are installed so that the emitters from them are alternately directed into the corresponding truncated conical resonators. The top of the lower conical resonator is truncated so that the cross-sectional diameter does not exceed a quarter of the wavelength where the ball valve is installed, and the top of the upper conical resonator is truncated at the critical section level, which depends on its height and the angle of inclination of the generatrix, and the diameter does not exceed two penetration depths into raw materials. The effective operating modes of the installation are as follows: exposure duration 12 min; generator power 3.2 kW; productivity 20-40 kg / h; energy costs 0.175 kWh / kg; change in the temperature of raw materials from minus 10 ° C to plus 38-40 ° C.

1. Дробахин, О. О. Исследование возможности применения связанных биконических резонаторов для определения параметров диэлектрических материалов / О. О. Дробахин, Д. Ю. Салтыков // Прикладная радиоэлектроника. – – Том 13, № 1.− С. 64-70.


2. Пат. 2694944 РФ, МПК А47J.39/00. Микроволновая установка для размораживания коровьего молозива / Г.В. Новикова, Д.В. Поручиков, А.Н. Васильев, И.Г. Ершова, М. В. Белова; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФНАЦ ВИМ» (RU). – № 2018143727; заявл. 11.12. 2018. Бюл. № 20, 18.07.2019. −10 с.


3. Пат. 2730060 РФ, МПК А47J.39/00. Многомодульная СВЧ установка для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме / Г.В. Новикова, А.А. Тихонов, О.В. Михайлова, М.В. Белова, Д. А. Тараканов; заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2019137292; заявл. 7.11.2019. Бюл. №  23, 17.08.2020. – 10 с.          


4. Пат. 2721484 РФ, МПК А47J.39/00. СВЧ установка с биконическим резонатором для размораживания коровьего молозива в непрерывном режиме / Г.В. Новикова, Д.А. Тараканов, М.В. Белова, О.В. Михайлова; заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2019131642; заявл. 09.09.2019. Бюл. № 14, 05.2020. – 10 с.


5. Рогов, И.А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / под ред. И.А. Рогова. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 288 с.


6. Техника и полупроводниковая электроника СВЧ: Учебное пособие [Электронное издание] / О.О. Дробахин, С.В. Плаксин, В.Д. Рябчий, Д.Ю. Салтыков. − Севастополь: Вебер, 2013. − 322 с.