Науково-технічні основи сушіння кісточкових фруктів токами високої і надвисокої частоти - Автореферат

У звязку з цим особливу актуальність мають дослідження з метою розроблення нових способів сушіння, які забезпечують високу якість готового продукту, створення умов для більш повної переробки фруктів, зменшення втрат, а також автоматизації, механізації та значної інтенсифікації процесу сушіння, що дозволяє знизити питомі енерговитрати. Покращення показників процесу сушіння кісточкових фруктів для підвищення якості готового продукту можливо забезпечити шляхом застосування струмів високої (СВЧ) і надвисокої (СНЧ) частоти. Тому розроблення наукових основ процесу сушіння кісточкових фруктів із застосуванням струмів високої і надвисокої частоти є актуальним завданням і має важливе теоретичне та практичне значення. Метою зазначеної роботи є: визначення на базі теоретичних та експериментальных досліджень комплексу електрофізичних параметрів складних гетерогенних багатокомпонентних систем, якими є кісточкові фрукти; аналітичні рішения задач тепло - масопереносу для кісточкових плодів із застосуванням регресивного аналізу для випадку внутрішнього джерела теплоти; експериментальні дослідження кінетики та динаміки процесу сушіння вищеназваних обєктів; наукове обгрунтування і практична реалізація раціональних технологічних режимів процесу їх сушіння; проектування технологічних ліній для сушіння кісточкових фруктів при накладенні струмів високої частоти, включаючи разроблення алгоритму регулювання усіх параметрів на різних стадіях їх переробки з метою отримання готового продукту з потрібними якісними показниками. Експериментальні дослідження включали моделювання процесів електрофізичної обробки кісточкових фруктів і їх сушіння із застосуванням струмів високої частотиТак, якщо для частоти 15 МГЦ при вологості плодів абрикоси 3,0; 10,0; 20,0 і 30,0% значення tgd склало відповідно 0,46; 0,52; 0,60 і 0,80, то для частоти 50 МГЦ - 0,95; 1,01; 1,01 і 1,06, тобто збільшилось майже у 1,5 рази. Таким чином, проведені дослідження по визначенню електрофізичних параметрів абрикосів і виявленню характеру їх зміни від частоти поля, температури і вологості показали, що: використання ВЧ полів для сушіння абрикосів слід проводити тільки при вологості 30% і нижче; На основі кривих сушіння і швидкості сушіння були розраховані коефіцієнти швидкості сушіння в першому та другому періодах, а також тривалість прогрівання тпр, тривалість першого t1 і другого t2 періодів. На основі кривих сушіння і швидкості сушіння при конвективному і комбінованому підведенні теплоти були розраховані постійні швидкості сушіння (табл. Швидкість процесу сушіння зростає на 14 і 29%, відповідно, у порівнянні з Е=0, збільшується константа швидкості сушіння, зменшується тривалість 2-го періоду.На підставі глибокого аналізу теоретичних i експериментальних досліджень процесу тепло-і масопереносу у вологих гетерогенних системах, якими є кісточкові фрукти, доказано, що процес сушіння кісточкових фруктів, з точки зору термо-і вологодинаміки, може бути описано рівняннями переносу речовини та енергії Онзагера і А. Ликова. Доведено, що у випадку сушіння кісточкових фруктів у високоінтенсивних полях з використанням струмів високої і надвисокої частоти процес тепло-і масопереносу відбувається за рахунок електродинамічної сили і градієнта внутрішнього тиску. Виконаний глибокий і всесторонній аналіз існуючих технологій і техніки, а також їх реалізації у процесах сушіння кісточкових фруктів показав, що найбільше розповсюдження для сушіння широкого асортименту кісточкових фруктів отримало повітряно-сонячне сушіння, яке має, однак, серйозні недоліки. Порівняльна оцінка отриманих електрофізичних параметрів абрикосів та опублікованих раніше результатів наукових досліджень параметрів слив показала, що не зважаючи на відмінність природних показників абрикосів і слив їх електрофізичні величини (значення і характер їх зміни у залежності від частоти поля, температури і вологості) практично ідентичні. Дослідження кінетики процесу сушіння абрикосів із використанням комбінованого енергопідведення на основі конвекції і СВЧ довело, що процес сушіння слід проводити протягом двох етапів.

Основний зміст роботи