Розвиток наукових основ енергозберігаючих технологій заморожування та низькотемпературного зберігання плодоовочевої сировини - Автореферат

Через недосконалість існуючих методів встановлення оптимальних режимів заморожування значно знижується якість замороженої продукції та збільшується енергоємність технологічних процесів заморожування. (Україна) зроблено великий вклад у розвиток фундаментальних і науково-технічних досліджень процесів холодильної обробки, технології і устаткування швидкого заморожування, але до цього часу для встановлення оптимальних режимів заморожування тих чи інших продуктів застосовувались розрахунки терміну заморожування та енерговитрат з великими допусками значень теплофізичних характеристик продуктів, що призводило до значних похибок у реалізації технологічних процесів при заморожуванні сировини з різними фізичними параметрами та хімічним складом. Враховуючи вищевикладене, важливим і актуальним у розвитку наукових основ технологічних процесів заморожування плодоовочевої сировини є встановлення закономірностей змін теплофізичних характеристик сировини в залежності від її фізичних, хімічних властивостей у широкому діапазоні температурних параметрів, що дозволить спрогнозувати термін та енергозатрати технологічного процесу заморожування. провести експериментальні дослідження змін фізико-механічних та біохімічних характеристик плодоовочевої сировини в процесі її заморожування та довготривалого зберігання у замороженому стані; розробити техніко-економічне обґрунтування доцільності здійснення у промислових обємах розроблених режимів заморожування та зберігання у замороженому стані конкретних видів плодоовочевої сировини, здійснити оцінку собівартості такої сировини в залежності від обємів та термінів зберігання.На основі досліджень багатьох вітчизняних та зарубіжних вчених встановлені фактори, що визначають придатність рослинної сировини для низькотемпературного заморожування, а також висвітлені способи і режими заморожування соковитої рослинної сировини та їх математичне моделювання, але з проведеного аналізу літературних джерел виявлена відсутність системних наукових досліджень математичного моделювання процесів холодильної обробки плодоовочевої сировини, систем контролю цих процесів для ефективного збереження енергії при тривалому зберіганні сільськогосподарської продукції у замороженому стані. Дослідження змін мікроструктури плодоовочевої сировини до і після заморожування, впливу термінів зберігання на структуру тканин перцю, баклажана, гарбуза, кабачка, кукурудзи молочно-воскової стиглості і винограду здійснювалось на створеному стенді з використанням мікроскопа для морфологічних досліджень МИКМЕД-1, спеціальної приставки з Web-камерою Mustek Weam 300 та персонального компютера. Одержані на цьому стенді фотографії гістологічних зрізів використовувались для визначення змін структури плодоовочевої сировини в процесах її заморожування та зберігання у замороженому стані. Зміни температур у процесі заморожування: а) зміни в часі температур в характерних точках баклажана при його заморожуванні у насиченій парі азоту: крива 1 - 5 мм від поверхні; 2 - 10 мм від поверхні; 3 - 15 мм від поверхні; 4 - псевдоцентр плоду; б) зміни температур у процесі заморожування плоду солодкого перцю при його зовнішньому омиванні насиченою парою азоту: 1 - насінник; 2 - порожнина; 3 - стінка плоду; в) зміни температури в окремих точках качана кукурудзи при його заморожуванні в насиченій парі азоту :1 - зернівка; 2 - 8 мм від поверхні; 3 - 15 мм від поверхні; 4 - 20 мм від поверхні; 5 - псевдоцентр качана; г) зміни температури в характерних точках кубика гарбуза при його заморожуванні в насиченій парі азоту: 1 - 5 мм від поверхні; 2 - 10 мм від поверхні; 3 - псевдоцентр кубика. Експериментально висвітлені закономірності між зусиллями на плоди та овочі (баклажани, перець солодкий, качани кукурудзи молочно-воскової спілості, кубики гарбуза, кабачки, ягоди винограду), величиною відповідної їх деформації (у свіжому стані, зразу після заморожування, у процесі зберігання, після розморожування) та часом зберігання в замороженому стані, проведені кореляційний та регресійний аналіз одержаних експериментальних даних (рис.10), результати можуть бути використані для проектування відповідних технологій зберігання плодів і овочів у замороженому стані.Науково обґрунтовано, розроблено, експериментально підтверджено та впроваджено енергозберігаючі технологічні процеси заморожування та низькотемпературного довготривалого зберігання плодоовочевої продукції з різними біохімічними та фізико-механічними властивостями на основі математичного моделювання технологічних процесів заморожування з застосуванням теоретично визначених теплофізичних характеристик плодоовочевої сировини. Розраховано необхідну холодопродуктивність конвеєризованої охолоджуючої системи для впровадження встановлених технологічних процесів заморожування на базі використання математичної моделі і реалізуючого її розрахункового алгоритму, які дозволили одержати значення температурних полів та теплових потоків у часі процесів охолодження і заморожування плодоовочевої сировини. Експериментально визначені з

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ