atuВестник Алматинского технологического университетаThe Journal of Almaty Technological University2304-568X2710-0839АО "АТУ"10.48184/2304-568X-2025-2-89-98atu-2506Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВОЙ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИFOOD AND PROCESSING INDUSTRY TECHNOLOGYУстановка для получения капсул методом распыленияAn installation for producing capsules by sprayinghttps://orcid.org/0000-0001-7408-5906ТашыбаеваМ. М.TashybayevaM. M.

071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А

071412, Semey, Glinka st., 20А

marzhan06081990@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9607-1684КакимовА. К.KakimovА. K.

071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А

071412, Semey, Glinka st., 20А

https://orcid.org/0009-0003-5904-1253БакиеваА. Б.BakiyevaA. B.

071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А

071412, Semey, Glinka st., 20А

https://orcid.org/0000-0003-0722-8860ЖумадиловаГ. А.ZhumadilovaG. A.

071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А

071412, Semey, Glinka st., 20А

https://orcid.org/0000-0002-0830-5007МуратбаевА. М.MuratbayevA. M.

071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А

071412, Semey, Glinka st., 20А

НАО «Университет имени Шакарима города Семей»КазахстанNJSC “Shakarim University of Semey”Kazakhstan20252106202514828998Copyright © Ташыбаева М.М., Какимов А.К., Бакиева А.Б., Жумадилова Г.А., Муратбаев А.М., 20252025Ташыбаева М.М., Какимов А.К., Бакиева А.Б., Жумадилова Г.А., Муратбаев А.М.Tashybayeva M.M., Kakimov А.K., Bakiyeva A.B., Zhumadilova G.A., Muratbayev A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://atu.ejournal.kz/jour/article/view/2506

В установке для капсулирования использовался шестеренчатый насос, центробежная форсунка для распыления. На капсулированный материал получено 0,8%, 1% альгината натрия. Капсулы, полученные в концентрации 1% альгината натрия при проведении эксперимента, имели округлую форму и однородную, мягкую, но стабильную при физическом воздействии, средний диаметр 1,2×10-3м. Чтобы получить один килограмм капсул mk, необходимо взять Vz=1,404·10-3 м3 из объема, заполненного капсулами. Это соответствует заданной производительности в час. Турбулентное движение характеризуется непрерывным перемешиванием частиц жидкости. В основном вдоль потока происходят поперечные движения движущихся в продольном направлении частиц, траектории движения которых очень сложны. Центробежные форсунки широко используются в современных распылительных устройствах, что объясняется простотой их конструкции, надежностью и эффективностью распыления. Основное отличие центробежной форсунки от распылителей других типов заключается в том, что жидкость, проходящая через нее, перекручивается, то есть приобретает момент величины движения относительно оси форсунки. Жидкость под давлением перекачивается через входной канал в торсионную камеру, где интенсивно циркулирует. На основе операторской схемы построена технологическая схема установки. 𝑭𝒊 = 𝟎, 𝟑𝟒𝟑 для числа значительно меньших степеней свободы, чем в этой таблице Fтаб =1,02 , были получены расчетные значения критерия Фишера, полученные в результате вычислений в математическом процессоре f1 = 3, f2 = 4 и степени значимости α = 0,1 MathCad.

A gear pump and a centrifugal spray nozzle were used in the encapsulation unit. 0.8% and 1% sodium alginate were obtained for the encapsulated material. The capsules obtained in a concentration of 1% sodium alginate during the experiment were rounded and homogeneous, soft but stable under physical influence, and had an average diameter of 1,2×10-3м. To get one kilogram of mk capsules, it is necessary to take Vz=1,404·10-3 м3 from the volume filled with capsules. This corresponds to the set productivity per hour. Turbulent motion is characterized by continuous mixing of liquid particles. Basically, transverse movements of particles moving longitudinally occur along the flow, the trajectories of which are very complex. Centrifugal nozzles are widely used in modern spray devices, which is explained by the simplicity of their design, reliability and efficiency of spraying. The main difference between a centrifugal nozzle and other types of sprayers is that the liquid passing through it is twisted, that is, it acquires a moment of magnitude relative to the axis of the nozzle. The pressurized liquid is pumped through the inlet channel into the torsion chamber, where it circulates intensively. The technological scheme of the installation is based on the operator's scheme. 𝑭𝒊 = 𝟎, 𝟑𝟒𝟑 for the number of significantly smaller degrees of freedom than in this table, Fтаб =1,02 the calculated values of the Fisher criterion were obtained as a result of calculations in the mathematical processor f1 = 3, f2 = 4 and the degree of significance α = 0,1 MathCad.

установкатурбулентное течениематематическая модельметод распыленияальгинат натриякапсулаinstallationturbulent flowmathematical modelspraying methodsodium alginatecapsuleReferencesТашыбаева М.М. Тамақ өнімдерін капсулалауға арналған қондырғыны жетілдіру. - Семей: «Семей қаласының Шәкәрім атындағы университеті» КеАҚ, 2024. – 114 б.Tashybayeva M.M. Tamaқ өnіmderіn kapsulalauғa arnalғan қondyrғyny zhetіldіru [Improvement of the equipment for encapsulation of food products] // Semey: «Shakarim University of Semey», 2024. - 114 P. (In Kazakh)Муратбаев А.М. Капсулаланған биологиялық белсенді қоспаларды қолданып өндірілген тамақ өнімдерінің қауіпсіздігін қамтамасыз етудің тәжірибелік аспектілері. – Семей: Семей қаласының Шәкәрім атындағы университеті, 2021. – 169 б.Muratbaev A.M. Kapsulalanғan biologijalyқ belsendі қospalardy қoldanyp өndіrіlgen tamaқ өnіmderіnің қauіpsіzdіgіn қamtamasyz etudің tәzhіribelіk aspektіlerі [Experimental aspects of ensuring the safety of food products produced using encapsulated biologically active additives] // - Semey: Shakarim University of Semey, 2021. - 169 P. (In Kazakh)Tashybayevа М., Kakimov A., Ibragimov N., Zhumadilova G., Muratbayev A., Jumazhanova M., Idyryshev B., Kapshakbayeva Z., Bepeyeva A. Optimization of encapsulation parameters for sodium alginate capsules: A study on the effect of temperature and gear pump rotation speed on capsule production and quality // Food Process Engineering. – 2024. - №47(7). – 14687 р. https://doi.org/10.1111/jfpe.14687.Tashybayevа М., Kakimov A., Ibragimov N., Zhumadilova G., Muratbayev A., Jumazhanova M., Idyryshev B., Kapshakbayeva Z., Bepeyeva A. Optimization of encapsulation parameters for sodium alginate capsules: A study on the effect of temperature and gear pump rotation speed on capsule production and quality // Food Process Engineering. – 2024. - №47(7). – 14687 р. https://doi.org/10.1111/jfpe.14687.ҚР пайдалы модельге патенті № 9093. Ташыбаева М.М., Какимов А.К., Майоров А.А., Ибрагимов Н.К., Джумажанова М.М., Жумадилова Г.А., Муратбаев А.М., Бакиева А.Б., Дукенбаев Д.К. Капсулаған өнімдерді өндіруге арналған қондырғы. 03.05.2024.ҚR pajdaly model'ge patentі № 9093 [Utility model patent of the Republic of Kazakhstan № 9093] Tashybayeva M. M., Kakimov A. K., Mayorov A. A., Ibragimov N. K., Jumazhanova M.M., Zhumadilova G.A., Muratbayev A.M., Bakiyeva A.B., Dukenbayev D.K. Installation for the production of encapsulated products. 03.05.2024. (In Kazakh)Estellé, P., Lanos, C., & Perrot, A. (2008). Processing the Couette viscometry data using a Bingham approximation in shear rate calculation. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 154, 31–38. https://doi.org/10. 1016/j.jnnfm.2008.01.006Estellé, P., Lanos, C., & Perrot, A. (2008). Processing the Couette viscometry data using a Bingham approximation in shear rate calculation. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 154, 31–38. https://doi.org/10. 1016/j.jnnfm.2008.01.006Zhang, T., Dong, B., Chen, X., Qiu, Z., Jiang, R., & Li, W. (2017). Spray characteristics of pressureswirl nozzles at different nozzle diameters. Applied Thermal Engineering, 121, 984–991. https://doi.org/10.1016/J.APPLTHERMALENG.2017.04.089Zhang, T., Dong, B., Chen, X., Qiu, Z., Jiang, R., & Li, W. (2017). Spray characteristics of pressureswirl nozzles at different nozzle diameters. Applied Thermal Engineering, 121, 984–991. https://doi.org/10.1016/J.APPLTHERMALENG.2017.04.089Goh, C., Heng, P., & Chan, L. (2012). Alginates as a useful natural polymer for microencapsulation and therapeutic applications. Carbohydrate Polymers, 88, 1–12. https://doi.org/10.1016/J.CARBPOL.2011.11.0127 Goh, C., Heng, P., & Chan, L. (2012). Alginates as a useful natural polymer for microencapsulation and therapeutic applications. Carbohydrate Polymers, 88, 1–12. https://doi.org/10.1016/J.CARBPOL.2011.11.012Жумадилова Г.А. Исследование процесса инкапсулирования пробиотиковс целью создания оборудования. - Семей: НАО «Университет имени Шакарима города Семей», 2020. – 131с.Zhumadilova G.A. Issledovanie processa inkapsulirovanija probiotikovs cel'ju sozdanija oborudovanija [Investigation of the process of encapsulation of probiotics in order to create equipment] // - Semey: NAO «Shakarim University of Semey», 2020. – 131c. (In Russian)Пажи Д.Г., Галустов В.С. Основы техники распыления жидкостей. – М.: Химия, 1984. – 256 с.Pazhi D.G., Galustov V.S. Osnovy tehniki raspylenija zhidkostej [Fundamentals of liquid spraying techniques] // M: Khimiya, 1984. 256 p.Определение поверхностного натяжения методом счета капель http://mirznanii.com/a/172267/opredeleniepoverkhnostnog. 16.01.2024.Opredelenie poverhnostnogo natjazhenija metodom scheta kapel' // [Determination of surface tension by droplet counting method] http://mirznanii.com/a/172267/opredeleniepoverkhnostnog. 16.01.2024. (In Russian)Ташыбаева М.М., Какимов А.К., Майоров А.А., Жумадилова Г.А. Установка для капсулирования пробиотиков // Вестник КазУТБ. – Астана. – 2024. - №3. – С.399-410. https://doi.org/10.58805/kazutb.v.3.24-353Tashybayeva M.M., Kakimov A.K., Mayorov A.A., Zhumadilova G.A. Ustanovka dlja kapsulirovanija probiotikov [Probiotic encapsulation unit] // Bulletin of KazUTB. – Astana. – 2024. - No. 3. – pp.399-410. https://doi.org/10.58805/kazutb .v.3.24-353Слоэн Н. Дж. А. Упаковка шаров // В мире науки. -1984. - № 3. - С. 72-82.Slojen N. Dzh. A. Upakovka sharov [Packing of balloons] // In the world of science. -1984. - № 3. - S. 72-82.Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. – М.: Химия, 1976. – 464 с.Kafarov V.V. Metody kibernetiki v himii i himicheskoj tehnologii [Methods of cybernetics in chemistry and chemical technology] //– M.: Chemistry, 1976. – 464 p. (In Russian)Кафаров В.В., Петров В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. - М.: "Химия", 1974.- 344 с.Kafarov V.V., Petrov V.L., Meshalkin V.P. Principy matematicheskogo modelirovanija himikotehnologicheskih sistem [Principles of mathematical modeling of chemical technology systems] - M.: "Chemistry", 1974. - 344 p. (In Russian)Шипачев В.С. Высшая математика. – М.: Высшая школа, 1990.- 480 с.Shipachev V.S. Vysshaja matematika [Higher mathematics] – M.: Higher School, 1990. - 480 p. (In Russian)Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В., Ягодкин В.И. Распыливание жидкостей. - М.: «Машиностроение», 1977. - 208 с.Ditjakin Ju.F., Kljachko L.A., Novikov B.V., Jagodkin V.I. Raspylivanie zhidkostej [Spraying of liquids] – M.: «Mechanical Engineering», 1977. - 208 p. (In Russian)

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