ДОСЛІДЖЕННЯ КОМБІНОВАНОГО ПРОЦЕСУ СУШІННЯ ВИСОКОВОЛОГОЇ ЯБЛУЧНОЇ СИРОВИНИ

Ключові слова: яблучна сировина, комбіноване сушіння, криві сушіння, напруга, провідність, прямий електронагрів

Анотація

Анотація - Продовольчий ринок України потребує значної кількості овочевої та фруктової продукції у висушеному стані, найчастіше у вигляді напівфабрикатів для тривалого зберігання або готового продукту для споживання (овочеві та фруктові чіпси, снеки і т. п.).

Перед розробниками технологій і обладнання, насамперед, стоїть завдання забезпечення належної якості продукції. Альтернативою теплового видалення вологи є електротехнології при яких екологічно чиста енергія подається в концентрованому вигляді безпосередньо до об’єктів сушіння.

В Сумському НАУ запропонований комбінований спосіб висушування високовологої нарізаної фруктової та овочевої сировини [10], в якому використовується поверхневий  конвективний нагрів в поєднанні з підводом енергії по всьому об’єму при безпосередньому пропусканні електричного струму. На першій стадії сушки яблука мають велику кількість вологи у вільному стані, тому для інтенсифікації процесу доцільно використовувати  пропускання електричного струму.

Розроблена експериментальна установка для дослідження процесів комбінованого конвективного та електричного сушіння зразків яблук на першій стадії, що представляє сушильну камеру в якій підтримувалась задана температура повітря із діапазону 25-55⁰С. До висушуваних зразків через гнучкі контакти підводився змінний електричний струм промислової частоти 50 Гц напругою 10-20 В. Через визначені інтервали часу фіксувались: величина струму, маса зразків та їх внутрішня температура. Розрахунковим шляхом були визначений електричний опір та швидкість сушіння об’єктів.

Виміри  електричного опору висушуваних зразків яблук показали їх електропровідність до 1/3 від початкової маси. Було встановлено, що внаслідок інтенсивного соковиділення із клітин м’якоті яблука та відповідного зменшення електричного опору рослинного матеріалу в умовах обмеженого відводу водяної пари спостерігається різке зростання величини електричного струму та температури зразків до пікових значень. Водночас збільшувалась і швидкість сушіння до найбільших значень.

Встановлені граничні параметри напруженості до 2-3 В/мм і об’ємної енергонасиченості до 1 Вт/см3  у висушуваному матеріалі при яких температура зразків яблук не перевищує  допустимі пікові значення 50-55 ⁰С.

При допустимих діапазонах  початкових умов енергопідводу встановлене 2-3-х кратне зменшення тривалості першого етапу висушування порівняно із конвективним   нагріванням при однакових температурах теплоносіїв.           

Аналіз кривих сушки  та зміни швидкості процесу виявив відсутність класичного першого періоду сушки із сталою швидкістю вологовидалення, що потребує подальшого дослідження кінетики сушки при комбінованому енергопідводі.

Отримані результати досліджень можуть стати основою для розробки технологічних процесів періодичної сушки нарізаних яблук  в апаратах середньої продуктивності.

Посилання

1. Левина Р. Е. Морфология и экология плодов. Ленинград: Наука, 1987. 160 с.
2. Гинзбург А. С. Сушка пищевых продуктов. Москва: Пищепромиздат, 1960. 680 с.
3. Электротехнология / В. А. Карасенко и др. Москва: Колос, 1992. 304 с.
4. Журавков А. Аналитический обзор применения омического нагрева в пищевых технологиях. Сайт кафедры электротехники Национального университета пищевых технологий. URL: www.oh.co.ua (дата звернення: 13.02.2019).
5. Суханова Р. С. Современные промышленные способы очистки картофеля. Агроголландия. 1993. № 3. С. 9.
6. Сайт государственного агрикультурного центрального университета штата Луизиана, США. URL: http://www.lsuagcenter.com/ (дата звернення: 13.02.2019).
7. Яковлєв В. Ф., Савойський О. Ю. Використання прямого електричного нагріву в технологічному процесі комбінованого сушіння фруктів. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П. Василенка. 2018. № 195. С. 91–96.
8. A. с. СССР № 124791. Способ сушки тонких волокнистых материалов путем прямого электронагрева / В. В. Красников, В. А. Данилов; заявл. 13.01.1959, Бюл. № 23.
9. Спосіб комбінованого сушіння біологічних об’єктів: пат. 127324 Україна: МПК (2018.01) F26B 7/00, F26B 5/0.2 (2006.01). № u 2018 02036; заявл. 27.02.2018; опубл. 25.07.2018, Бюл. № 14.
10. Родиков С. А. Методы и устройства анализа зрелости яблок. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 216 с.
Опубліковано
2019-10-17
Розділ
Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка