Обоснование параметров и режимов инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья в многоярусном устройстве тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Лаго Людмила Анатольевна
- Специальность ВАК РФ05.20.01
- Количество страниц 187
Оглавление диссертации кандидат наук Лаго Людмила Анатольевна
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ИНФРАКРАСНАЯ СУШКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ)
1.1 Физические свойства и кинетика сушки сельскохозяйственного растительного сырья
1.2 Способы и устройства сушки сельскохозяйственного растительного сырья
1.3 Химический и витаминный состав сельскохозяйственного растительного сырья
1.4 Выбор определяющего показателя качества продукта сушки
1.5 Аскорбиновая кислота как определяющий показатель качества процесса сушки
1.6 Постановка задач исследования
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ ВИТАМИНА С И КИНЕТИКИ СУШКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО СЫРЬЯ
2.1 Математическая модель процесса разрушения витамина С
2.2 Обзор математических моделей кинетики сушки
2.3 Математическая модель кинетики сушки
2.4 Кинетический расчет устройства инфракрасной сушки КМ 5/06
2.5 Расчетный анализ процесса разрушения витамина С и кинетики сушки сельскохозяйственного сырья
2.6 Выводы
ГЛАВА 3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Условия проведения исследований
3.2 Материалы исследования
3.3 Устройства и измерительные приборы, используемые в исследованиях
3.4 Методики определения содержания витамина С и влажности сырья
3.5 Методы статистической обработки данных
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ КИНЕТИКИ ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В КОМПАКТНОМ МНОГОЯРУСНОМ УСТРОЙСТВЕ
4.1 Определение зависимости степени сохранности витамина С в продукте сушки от температуры растительного сырья в ходе сушки в многоярусном устройстве
4.2 Определение зависимости степени сохранности витамина С в продукте сушки и энергетических затрат на процесс сушки от неравномерности процесса сушки в многоярусном устройстве
4.3 Определение зависимости изменения содержания витамина С в продукте сушки при хранении от режима сушки растительного сырья
4.4 Анализ термограмм импульсной инфракрасной сушки растительного сырья
4.5 Кинетика влагоудаления и разрушения витамина С при инфракрасной сушке ягод и фруктов в многоярусном шкафном устройстве
4.6 Кинетический расчет устройства инфракрасной сушки КМ 5/06
4.7Выводы
ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПАКТНЫХ МНОГОЯРУСНЫХ УСТРОЙСТВ ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
5.1 Инфракрасная сушка плодов, овощей и фруктов
5.2 Сравнительная оценка энергоэффективности сушки ягод в компактных устройствах конвективной и инфракрасной сушки
5.3 Экономические показатели применения инфракрасной сушки в сельскохозяйственном предприятии
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ДИПЛОМЫ И СЕРТИФИКАТЫ УЧАСТИЯ В
ВЫСТАВКАХ И КОНКУРСАХ
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПАТЕНТЫ РФ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», 05.20.01 шифр ВАК
Обоснование параметров и режимов инфракрасной сушки высоковлажного сельскохозяйственного сырья с высокой концентрацией фенольных веществ2022 год, кандидат наук Сергеев Михаил Александрович
Интенсификация процесса сушки морских водорослей инфракрасным излучением2015 год, кандидат наук Ободов, Дмитрий Анатольевич
Сушка абрикосов и ядер подсолнечника с использованием СВЧ устройства2023 год, кандидат наук Ахмедьянова Елена Наильевна
СВЧ-сушка моркови и растительного сырья1999 год, кандидат технических наук Лоенко, Василий Васильевич
Инфракрасная сушка термолабильного сырья на примере зеленных культур2014 год, кандидат наук Афонькина, Валентина Александровна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и режимов инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья в многоярусном устройстве»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Целью сушки как способа консервирования сельскохозяйственного растительного сырья является длительное сохранение его нативных свойств в продукте сушки. Показателями качества продукта сушки являются его влажность, доля сохраненных питательных, биологически активных веществ и витаминов сырья, а также изменение содержания полезных веществ в продукте сушки при его длительном хранении. Сельскохозяйственное растительное сырье содержит все необходимые человеческому организму питательные вещества, витамины и биологически активные вещества (БАВ), но является скоропортящимся. Потери в сырье витаминов и БАВ существенно снижают его ценность, в случае с ягодами или лекарственными и эфироносными растениями зачастую сводят её к нулю. Так, по данным [60], до 30 % ежедневного сбора спелых ягод малины, являющихся «естественной кладовой» аскорбиновой и салициловой кислот, кетонов и флавоноидов, не подлежит транспортировке и реализации в торговой сети, а отсутствие быстрой переработки этих ягод приводит к их порче в течение суток. Содержание витаминов и БАВ в сырье стремительно уменьшается с течением времени вследствие химических превращений в водных растворах внутри- и межклеточной жидкости высоковлажного сырья под действием различных факторов, основными из которых являются температура, свет, степень аэрации сырья [15]. Таким образом, степень сохранности витаминов и БАВ в продукте сушки является основным показателем его качества. Существенно повысить степень сохранности сырья и его свойств позволит первичная переработка растительного сырья непосредственно сельскохозяйственным производителем в местах выращивания сырья, то есть в поле, саду, огороде, теплице или рядом с ними.
К способам переработки, направленным на сохранение нативных свойств растительного сырья, кроме сушки относятся спиртование, кандирование и заморозка [15, 16, 51]. При этом в результате спиртования и кандирования
получают продукт, имеющий ограничения для потребителя (дети, кормящие матери, больные диабетом), а также создающий дополнительные трудности при его дальнейшей переработке, например, для получения пищевого порошка. Заморозка требует использования дорогостоящего оборудования и значительных затрат энергии, учитывая, что процесс консервирования осуществляется летом или ранней осенью.
Наиболее совершенным способом сушки следует назвать сублимационную сушку [2, 14, 21, 43, 53, 76, 77,100, 125, 150, 151], однако высокие стоимость оборудования и энергетические затраты на осуществление процесса сушки (как и для заморозки) пока не позволяют рассматривать этот способ как массовый для использования в сельскохозяйственных предприятиях.
Для использования в условиях сельскохозяйственных предприятий представляется целесообразным применение недорогих компактных модульных устройств сушки, обладающих высокой эффективностью и позволяющих производить продукт высокого качества. К технологиям, реализуемым в таких устройствах, следует отнести инфракрасную сушку как метод комплексной ресурсосберегающей переработки сельскохозяйственного сырья.
Степень разработанности темы исследования. Основу в создании научной базы и технологий инфракрасной (ИК) сушки растительного сырья заложили работы Гинзбурга А.С., Лыкова А.В., Лебедева П.Д., Ребиндера П.А., Быкова В.Г., Сажина Б.С., Рогова И.А. и других [20, 30-33, 95, 96, 100, 101,138, 150]. В этих работах обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса сушки термолабильных материалов, к которым относится сельскохозяйственное растительное сырье. Современные работы Рудобашты С.П., Снежкина Ю.Ф., Попова В.М. [42, 56, 79, 132, 133,157, 158, 163, 168] показывают высокую эффективность инфракрасной сушки высоковлажного растительного сырья, а также возможности интенсификации инфракрасной сушки применением импульсных режимов тепловой обработки, благодаря малой инерционности источников теплового излучения.
Традиционно, основными недостатками устройств ИК сушки являлись
существенная неравномерность теплового облучения поверхности сырья и, как следствие, высокий уровень неравномерности сушки, большие потери теплового излучения, уходящего за пределы подлежащей тепловой обработке поверхности, значительные габаритные размеры устройств, низкая надежность устройств из-за воздействия пара испаряемой жидкости на источники излучения и отражатели. Указанные недостатки ИК сушки устранены в многоярусных компактных устройствах разработки Завалия А.А., благодаря предложенной, обоснованной и реализованной им идее направленного воздействия на продукт сушки отраженных от зеркальных поверхностей тепловых лучей, источниками которых являются высокотемпературные излучатели, вынесенные за пределы объема с продуктом сушки [56]. Для создания на базе этих устройств высокоэффективных устройств для применения в условиях сельскохозяйственных предприятий необходимо разработать технологии и технические средства, реализующие режимы инфракрасной сушки, которые обеспечат максимальное сохранение в продукте сушки нативных свойств сырья.
Для разработки таких технологий и технических средств необходимо выполнить комплекс исследований, направленных на выявление зависимостей и взаимосвязей конструктивных и режимных параметров и показателей качества продукта инфракрасной сушки в многоярусном устройстве.
Цель исследования - повышение качества и сокращение потерь продукции, а также сокращение энергетических затрат инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья путем рационального выбора пространственного и временного теплового воздействия на сырье в многоярусном устройстве.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать математическую модель зависимости кинетики сушки сельскохозяйственного сырья и разрушения в нём витамина С от температуры сырья в ходе сушки и времени теплового воздействия на сырье;
2. Экспериментально исследовать кинетику сушки, энергетические затраты и степень сохранения витамина С в продуктах сушки модели капиллярно -
пористого тела и растительного сырья при различных температурах сырья в ходе инфракрасной сушки в многоярусном устройстве;
3. Установить степень пространственной неравномерности инфракрасной сушки в многоярусном устройстве и влияние неравномерности на энергетические затраты и сохранение витамина С и разработать рациональные режимы сушки и методы энергоэффективного управления процессом инфракрасной сушки в многоярусном устройстве;
4. Экспериментально определить связь изменения импульсного теплового воздействия на сырьё и кинетики инфракрасной сушки сырья при поддержании постоянной температуры сырья в ходе сушки, идентифицировать параметры модели процесса сушки и разрушения витамина С в ягодах и фруктах в процессах инфракрасной сушки;
5. Определить сравнительные характеристики эффективности сушки в компактных устройствах инфракрасной и конвективной сушки и экономические показатели производства продуктов инфракрасной сушки растительного сырья.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем впервые:
- теоретически и экспериментально исследована кинетика инфракрасной сушки, энергетические затраты и степень сохранения витамина С в продуктах сушки модели капиллярно-пористого тела и сельскохозяйственного растительного сырья при различных температурах сырья в ходе сушки и времени теплового воздействия на сырьё в многоярусном устройстве;
- установлена степень пространственной неравномерности инфракрасной сушки в многоярусном устройстве и влияние неравномерности на эффективность процесса сушки и сохранение витамина С в продукте сушки;
- установлена зависимость изменения содержания витамина С в продукте инфракрасной сушки при хранении от режима сушки растительного сырья.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Теоретическая значимость работы заключается в том, что в ней впервые теоретически обоснована и экспериментально определена взаимосвязь между степенью сохранения витамина С в продукте сушки, температурой сырья и
временем теплового воздействия на сырьё в ходе инфракрасной сушки в многоярусном устройстве. Экспериментально установлена и теоретически обоснована взаимосвязь импульсного теплового воздействия на сырьё и кинетики сушки сырья при поддержании постоянной температуры сырья в ходе сушки.
Практическая значимость работы заключается в том, что в ней разработаны и исследованы режимы теплового воздействия на растительное сырье в многоярусном устройстве инфракрасной сушки, обеспечивающие сохранение витамина С в продукте сушки от 60% до 80% при конкурентных значениях затрат энергии на процесс влагоудаления. Предложены и реализованы новые технические решения многоярусного устройства инфракрасной сушки, обеспечивающие высокую степень равномерности влагоудаления из сырья в объеме устройства, повышающие его энергоэффективность и качество продукта сушки. Разработана технология производства высококачественных продуктов сушки сельскохозяйственного сырья в компактных устройствах, предназначенных для использования на сельскохозяйственных предприятиях, позволяющая получать готовый продукт с высоким содержанием витамина С. Приоритеты технических решений устройства инфракрасной сушки защищены патентами Российской Федерации.
Методология и методы исследования.
Методологической основой исследования является изучение кинетики показателей качества подвергаемого сушке сырья, то есть установление зависимостей изменения физических величин, определяющих качество продукта сушки, от времени и интенсивности теплового воздействия на сырьё инфракрасным излучением.
Объектом исследования является инфракрасная сушка растительного сырья в компактном шкафном многоярусном устройстве.
Предмет исследования - процессы влагоудаления и изменения содержания витамина С в растительном сырье в процессе инфракрасной сушки и средства управления ими.
В работе использованы методы теплотехнического эксперимента, а также
методы экспериментального исследования, основанные на общепринятых методах лабораторного и органолептического анализа, в частности, методы аналитической химии, с последующей обработкой методами математической статистики. Использованы методы сравнительного анализа и моделирования, сбора и систематизации научной информации.
Положения, выносимые на защиту.
1. Кинетика инфракрасной сушки растительного сырья в многоярусном устройстве описывается полуэмпирической моделью Шервуда - Лыкова, в основе которой лежит уравнение второго периода сушки. Процесс разрушения витамина С в растительном сырье описывается моделью химической кинетики первого порядка, в которой влияние температуры на скорость процесса подчиняется закону Аррениуса.
2. Инфракрасная сушка растительного сырья в многоярусном устройстве позволяет сохранить от 60 до 80 % исходного содержания витамина С. Главными факторами, влияющими на степень сохранности витамина С в процессе сушки являются время термического воздействия и температура сырья в процессе сушки.
3. Двухканальное управление процессом сушки в многоярусном устройстве позволяет снизить пространственную неравномерность процесса сушки по сравнению с одноканальным управлением более чем в 2 раза и на 10 % повысить степень сохранности витамина С в продукте сушки.
4. При осуществлении инфракрасной сушки при постоянном значении температуры поверхности сырья с использованием релейного регулятора электрического питания источников теплового излучения частота срабатывания регулятора является признаком окончания процесса сушки. Изменение частоты срабатывания регулятора в процессе сушки описывается динамической моделью двухъёмкостного инерционного звена. Окончание процесса сушки характерно снижением скорости увеличения частоты срабатывания релейного регулятора. Своевременное окончание процесса сушки позволяет снизить удельные затраты энергии и сохранить в продукте сушки большее количество витамина С.
5. Энергоэффективность многоярусного компактного устройства инфракрасной сушки выше в 2,3...2,5 раза энергоэффективности компактного устройства конвективной сушки. Производство сушёной продукции из сельскохозяйственного растительного сырья является рентабельным, позволяет сберечь и эффективно переработать несортовую сельскохозяйственную продукцию, получить продукт высокого качества, содержащий значительную долю БАВ растительного сырья.
Личный вклад автора в исследование. Автор самостоятельно выполнил анализ литературы по теме исследования, провел лабораторные и экспериментальные исследования, выполнил математико-статистический анализ полученных результатов, обосновал предложенные аналитические модели изучаемых процессов, методы энергоэффективного управления процессом инфракрасной сушки.
Степень достоверности полученных результатов. Достоверность результатов работы подтверждается значительным объемом выполненных в ней экспериментальных исследований. При проведении экспериментов использованы современные цифровые измерительные приборы, компьютерная регистрация результатов экспериментальных данных. Для определения витамина С использованы классические методы аналитической химии. Для обработки экспериментальных данных использованы методы математической статистики, включающие в себя методы обработки экспериментальных данных на основе непараметрических критериев и параметрических оценок случайной величины.
Диссертационное исследование выполнялось в рамках инициативной НИР кафедры общетехнических дисциплин АБиП КФУ им. В.И.Вернадского: «Компьютерное моделирование процессов переноса в устройствах переработки сельскохозяйственного сырья» (номер госрегистрации 115121010075, 2015-2020).
Апробация результатов диссертационной работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные технологии пищевых
производств» (г. Севастополь, 2019); Всероссийская (национальная) научно-практическая конференция «Актуальные направления развития АПК», посвященная 90-летию со дня рождения профессора д.с.-х.н., Заслуженного агронома РСФСР Юриной А.В. (г. Екатеринбург, 2019); V научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ им. В. И. Вернадского» Академия биоресурсов и природопользования (г. Симферополь, 2019); Российской научно-практической конференции «Экологическая оптимизация и управление продуктивностью ландшафтов» (г. Анапа, 2018); II научной конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ им. В.И. Вернадского» Академия биоресурсов и природопользования (г. Симферополь, 2016); международной выставке «Агро Экспо Крым» (г. Ялта, 2017); специализированной выставке Роскрым АГРО (г. Симферополь, 2016 - 2018). Результаты работы отмечены дипломом второй степени в номинации «Лучший научный проект Академии биоресурсов и природопользования» на фестивале науки и научной выставке ФГАОУ ВО КФУ-2016; дипломом 3-й степени за победу в конкурсе выставки научных, научно-технических и конструкторских разработок в номинации «Разработка механизации сельского хозяйства Академии биоресурсов и природопользования» (г. Симферополь, 2018), сертификатом участника в Крымском финальном отборе инновационных проектов по программе «УМНИК - 2016».
Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.20.01 -Технологии и средства механизации сельского хозяйства, области исследования: п.8 «Разработка технологий и технических средств для обработки продуктов, отходов и сырья в сельскохозяйственном производстве».
Внедрение в практику результатов исследования. Результаты исследования в части режимных параметров инфракрасной сушки в многоярусном компактном устройстве внедрены в КФХ Мартиновский (Тенистовский сельский совет, Бахчисарайский район, Республика Крым); Академия биоресурсов и природопользования «КФУ им. В.И. Вернадского» (п. Аграрное, г. Симферополь, Республика Крым); ООО «Деметра» (п.г.т.
Молодежное, Симферопольский р-н, Республика Крым); ГУП РК «ПАО «Массандра». Филиал «Морское» (с. Морское, г. Судак, Республика Крым).
Основные научно-практические положения диссертации используются в учебно-научной работе на кафедре общетехнических дисциплин и кафедре технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства Агротехнологической академии КФУ имени В.И. Вернадского при подготовке выпускных квалификационных работ квалификационного уровня магистр направления подготовки 35.04.06 «Агроинженерия».
Публикации автора по теме диссертации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 11 научных работах, в том числе 5 статей в научных изданиях, включенных в перечень ВАК РФ, 1 статья в научном издании, индексируемом в МБ Scopus, получено 2 патента РФ на полезную модель (см. Приложение 3).
Объем и структура диссертационной работы. Диссертация изложена на 187 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы из 231 наименования (197 отечественных и 34 зарубежных), 3 приложений (приложение А акты внедрения результатов диссертационной работы; приложение Б дипломы и сертификаты участия в выставках и конкурсах; приложение В патенты РФ на полезную модель).
ГЛАВА 1 ИНФРАКРАСНАЯ СУШКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ)
1.1 Физические свойства и кинетика сушки сельскохозяйственного растительного сырья
Одной из основных задач сельского хозяйства является сохранение и рациональное использование полученного урожая. Только небольшая часть произведенной продукции сразу поступает от производителя к потребителю. Остальная часть урожая подвергается переработке или хранению и только после этого реализации. Растительное сырьё как объект сушки изучено довольно хорошо[15, 16, 30-32, 108, 110, 119, 134, 163, 167, 177, 210, 211]. Физическими свойствами сырья, определяющими характер удаления из него влаги в ходе сушки, являются:
- W - влажность, задаваемая как отношение массы влаги в сырье к полной массе сырья, в %;
- р - плотность сырья, кг/м3. Различают насыпную плотность, истинную плотность влажного сырья ри, физическую плотность влажного сырья с учетом пористости сырья рф, плотность сухого вещества;
- п - доля сухого вещества в сырье, выраженная в %;
- кп - коэффициент пористости, выраженный в долях объема пор в объеме сырья или процентах;
- С - теплоемкость, кДж/(кг К). Теплоемкость сырья складывается из теплоемкости сухого вещества и влаги пропорционально их массовым долям в сырье;
- X - теплопроводность, Вт/(м К);
- а - температуропроводность, м2/с, характеризующая теплоинерционные свойства сырья;
- форма и размеры сырья;
- наличие или отсутствие кожуры или оболочки, ухудшающей выход влаги
из сырья и передачу теплоты внутрь тела сырья.
Значение некоторых физических свойств плодов и овощей, используемых нами для экспериментальных исследований процессов инфракрасной сушки, представлены в таблице 1.1 [30].
Таблица 1.1 - Физические и теплофизические свойства продуктов
Продукт W, % п, % ри, кг/м3 рф, кг/м3 кп, % X, Вт/м*К а-108, м2/с
Томат 94,7 5,3 993 - - 0,55 13,9
Яблоко 84,988,5 13,2 879 500 43 0,49 14,6
Слива 82-88 - 1030 600 42 - -
Персик 88,5 - 950 550 42 0,58 16,8
Исходя из данных таблицы 1.1, растительное сырье характерно большим содержанием воды и малым количеством сухих веществ. В клетках растительного сырья находятся гидрофильные (в виде водных растворов) и гидрофобные (в виде коллоидных растворов) вещества. Вода в клетках распределена неравномерно. В паренхимных или основных тканях содержится больше всего воды, меньше воды содержат покровные ткани, самое малое количество находится в семенах. Это объясняет то, что очищенное от кожуры сырье, подготовленное к сушке, имеет более высокую влажность, чем исходное.
Плодоовощная продукция, подвергаемая сушке, имеет в своем составе твердый сухой каркас с четко выраженной капиллярно-пористой структурой, небольшое количество воздуха, паров и воду. Процент воды в клетках растительного сырья составляет от 75 до 90%. Различают свободную и связанную влагу. Свободная влага может перемещаться по клеткам, поддерживая ее жизнедеятельность. Связанная влага взаимодействует с молекулами вещества. В плодоовощной продукции содержится как свободная, так и связанная влага. Количественное соотношение влаги зависит от природы продукта. По
классификации П.А. Ребиндера [138] различают химически связанную, физико-химически связанную и физико-механически связанную влагу. Наиболее прочно удерживается химически связанная влага и удаление ее возможно только при температурах в диапазоне 120-200 °С, при этом, обычно, наблюдается изменение молекулярной структуры материала, что недопустимо при сушке сельскохозяственного сырья. С помощью сушки при температуре существенно ниже 100 °С можно удалить только физико-механически и физико-химически связанную влагу. Самую слабую связь имеет физико-механически связанная влага. Она заполняет микро- и макро-капилляры. Такая влага по свойствам напоминает свободную и легко удаляется при сушке.Так как в растительном сырье преобладает свободная и физико-механически связанная влага, размещенная в капиллярно-пористом каркасе, то его относят к капиллярно-коллоидным телам. В ходе удаления влаги физико-химические, теплофизические и структурно-механические свойства сырья существенно изменяются [80].
Во время сушки происходят взаимосвязанные процессы переноса теплоты и массы. При испарении воды с поверхности продукта сушки, влажность внутри сырья становится выше, чем снаружи, возникает градиент влагосодержания, влага перемещается из внутренних слоев к внешним, где и происходит испарение в окружающую среду. Процесс сушки влажного капиллярно-коллоидного тела при условии постоянного по величине энергоподвода к сырью представлен на рисунке 1.1 [138, 157]. В начальный период сушки (1) теплота, полученная сырьем, тратится на его нагрев, при этом, влажность сырья уменьшается слабо. Показанный на рисунке участок 2 (ВС) - период постоянной скорости сушки, в котором удаляется свободная влага сырья, температура сырья при этом равна температуре мокрого термометра. На участке 3 (СБ) скорость сушки снижается, удаляется связанная влага, энергия связи которой с веществом продукта сушки различна по величине. Температура сырья при этом повышается. В точке Б скорость сушки равна нулю, материал достигает равновесной влажности, то есть давление паров воды в поверхностном слое сырья и парциальное давление водяного пара в окружающей среде равны. Описанный процесс сушки характерен
для тонкого слоя сырья, в котором градиентом влажности в толще сырья можно пренебречь. В телах, имеющих существенную толщину, переход от участка постоянной скорости сушки 2 к участку падающей скорости сушки 3 наступает существенно раньше из-за возникающего в теле градиента влажности. При этом наблюдается также существенный градиент температуры, так как температура наружных слоев тела растет, а во внутренних остается равной температуре мокрого термометра.
В ходе сушки в атмосфере воздуха сырьё подвергается тепловому воздействию источников нагрева и контактирует с окислительной средой атмосферного воздуха. При этом сырьё может претерпевать различные изменения, такие как усадка, затвердевание, уменьшение летучих веществ, изменение окраски, уменьшение регидратационной способности. Плодоовощная продукция как капиллярно-коллоидное тело в процессе сушки уменьшается в объеме в 3-4 раза (дает усадку). Если сушка равномерная по поверхности сырья, то продукт сушки после усадки сохраняет свою форму, в противном случае образуются разрывы и трещины. Затвердевание - появление на поверхности
\Л/,%
Рисунок 1.1 - Кривые сушки капиллярно-коллоидного тела
сырья малопроницаемой корочки, что приводит к замедлению испарения влаги из материала. Избежать этого явления можно с помощью сушки сырья при низких температурах или нарезки сырья на мелкие кусочки, а также снижения интенсивности контакта поверхности сырья с атмосферным воздухом. Интенсивный обдув поверхности сырья воздухом приводит к его «заветриванию», то есть появлению корочки и потемнению поверхности из-за окисления поверхности сырья кислородом и свободной серой воздуха. Изменение окраски во время сушки происходит также вследствие перегрева высушиваемого материала и протекания необратимых реакций карамелизации, меланоидинообразования и протекания ферментативных реакций в процессе окисления полифенольных соединений сырья. Для предотвращения изменения окраски температура сушки сырья не должна превышать характерной для него критической температуры. Уменьшение летучих веществ при сушке происходит за счет испарения летучих компонентов с влагой, что приводит к снижению вкуса и аромата продуктов сушки. Уменьшение регидратационной способности также является следствием перегрева сырья, приводящего к коагуляции белков.
Похожие диссертационные работы по специальности «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», 05.20.01 шифр ВАК
Развитие научно-практических основ и совершенствование процессов сушки растительного сырья в диспергированном состоянии2016 год, доктор наук Максименко Юрий Александрович
Разработка и научное обоснование конвективно-радиационной распылительной сушки экстракта корня имбиря2019 год, кандидат наук Пшеничная Надежда Эдуардовна
Разработка способа получения экстракта из тутовых плодов и совершенствование процесса его сушки2021 год, кандидат наук Евсеева София Сергеевна
Разработка способа получения экстракта из тутовых плодов и совершенствование процесса его сушки2021 год, кандидат наук Евсеева София Сергеевна
Обоснование технологии и параметров установки инфракрасной сушки высоковлажного биологического сырья на примере томата2021 год, кандидат наук Левинский Василий Николаевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лаго Людмила Анатольевна, 2021 год
- 80 с.
161 Соловьева, А. Е. Биохимические показатели качества овощной продукции [Текст] / А. Е. Соловьева // Сборник трудов III Международный форум «Инновационные технологии обеспечения безопасности и качества продуктов питания. Проблемы и перспективы». Международная научно -техническая конференция V «Безопасность и качество продуктов питания. Наука и образование» : в 2 ч. / отв. ред. В. А. Матисон. - Москва : Издательско-полиграфический центр МГУПП, 2014. - С. 10-33.
162 Степанова, Н. Ю. Технологическая оценка пригодности алычи и груши для сушки и замораживания [Текст] / Н. Ю. Степанова // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». - 2016. - № 1.
- С. 90-99.
163 Стимуляция семян путем импульсной инфракрасной сушки [Текст] / Н. А. Зуев, С. П. Рудобашта, Е. Ю. Зотова, Г. А. Зуева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - № 5. - С. 27-29.
164 Страйер, Л. Биохимия [Текст] : в 3-х т. Т. 2. Пер. с англ. - Москва : Мир, 1985. - 312 с.
165 Стручкова, И. В. Рибофлавин и аскорбиновая кислота: физиологическая роль, качественный и количественный анализ [Текст] : учебно-методическое пособие / И. В. Стручкова, Е. А. Кальясова, Ю. В. Синицына. - Нижний Новгород : Нижегородский госуниверситет, 2017. - 25 с.
166 Сушка кормового материала различной влажности с помощью
инфракрасного излучения [Текст] / Ю. Р. Самарина, О. В. Щегорец,
A. Б. Жирнов [и др.] // Дальневосточный аграрный вестник. - 2017. -№ 4 (44). - 187-192.
167 Сушеные овощи и фрукты [Текст] / под ред. В. Н. Гуляева. - Москва : Пищевая промышленность, 1980. - 492 с.
168 Сушильное устройство [Текст] : пат. 157342 Рос. Федерация : МПК51 Б26 В9/06 (2006.01) Б26 В3/30 (2006.01) / Завалий А. А., Снежкин Ю. Ф., Рутенко В. С. ; заявитель и патентообладатель ФГАОУВО «КФУ им.
B. И. Вернадского». - № 2015113581/06 ; заявл. 13.04.2015 ; опубл. 27.11.2015, Бюл. № 33. - 6 с. : ил.
169 Устройство для сушки высоковлажного растительного сырья [Текст] : пат. 2379607 Рос. Федерация : МПК51Б26Б 17/12 (2006.01) (19) Яи (11) 2379 607 (13) С1 / Чирухин А. А. ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный Аграрный Университет. -№ 2008138833/06 ; заявл. 30.09.2008 ; опубл. 20.01.2010, Бюл. № 2. - 6 с. : ил.
170 Трунов, Ю. В.Содержание аскорбиновой кислоты и сахаров в ягодах смородины черной под влиянием некорневых подкормок удобрениями и микроэлементами [Текст] / Ю. В. Трунов, А. Ю. Меделяева, А. Г. Медведев // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2019. - № 3. - С. 11-14.
171 Тимофеев, С. М. Анализ содержания аскорбиновой кислоты в ягодах голубики обыкновенной в зависимости от параметров сушки [Текст] /
C. М. Тимофеев // Тенденции развития науки и образования. - 2018. - № 437. - С. 71-72.
172 Усов, А. В. Исследование содержания витаминов в свежей и сушеной тыкве [Текст] / А. В. Усов, Л. В. Лифенцева, О. В. Смердов // Вестник КрасГАУ. -2018. - № 3. - С. 157-160.
173 Филоненко, Г. К. Сушка пищевых растительных материалов [Текст] /
Г. К. Филоненко, М. А. Гришин, Я. М. Гольденберг, В. К. Коссек. - Москва : Пищевая промышленность, 1971. - 434 с.
174 Химический состав пищевых продуктов [Текст] / под ред.
A. А. Покровского. - Москва : Пищевая промышленность, 1976. - 227 с.
175 Химический состав пищевых продуктов [Текст]. Книга 1. Справочные таблицы содержания основных пищевых продуктов / под ред. проф., д -ра техн. наук И. М. Скурихина, проф., д-ра мед. наук М. Н. Волгарева. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Агропромиздат, 1987. - 224 с.
176 Химический состав российских пищевых продуктов [Текст] : справочник / под ред. член-корр. МАИ, проф. И. М. Скурихина и академика РАМН, проф.
B. А. Тутельяна. - Москва : ДеЛипринт, 2002. - 236 с.
177 Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов [Текст] / под ред. Л. А. Трисвятского. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва : Агропромиздат, 1991. - 415 с.
178 Хусаинов, Р. Н. Интенсификация технологического процесса кондуктивной сушки дисперсных материалов [Текст] / Р. Н. Хусаинов // Вестник технологического университета. - 2017. - Т. 20, № 8. - С. 124-125.
179 Царьков, Д.В. Гигроскопические свойства нарезанных яблок [Текст] / Д.В. Царьков, С.П. Рудобашта // Материалы I Всероссийской конференции с международным участием «Импортозамещающие технологии и оборудование для глубокой комплексной переработки сельскохозяйственного сырья». - Тамбов. - 2019. - С.281-285.
180 Чупахина, Г. Н. Система аскорбиновой кислоты растений [Текст] : монография / Г. Н. Чупахина. - Калининград : Калинингр. ун-т., 1997. -120 с.
181 Шмидт, А. А. Аскорбиновая кислота, ее природа и значение в живом организме [Текст] / А. А. Шмидт. - Ленинрад : Пищепромиздат, 1941. -136 с.
182 Штиллер, В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика [Текст] : пер. с англ. / В. Штиллер. - Москва : Мир, 2000. - 176 с.
183 Филипцова, Г. Г. Основы биохимии растений [Текст] : курс лекций / Г. Г. Филипцова, И. И. Смолич. - Минск : БГУ, 2004. - 136 с.
184 Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике [Текст] / Д. А. Франк-Каменецкий. - 3-е изд., испр. и доп. -Москва : Наука, 1987. - 492 с.
185 Фрайфелдер, Д. Физическая биохимия. Применение физико-химических методов в биохимии и молекулярной биологии [Текст] / Д. Фрайфелдер ; пер. с англ. Е. С. Громовой. - Москва : Мир, 1980. - 580 с.
186 Янцев, А. В. Выбор статистических критериев [Текст] : учебное пособие по биометрии для студентов биологов / А. В. Янцев. - Симферополь, 2012. -138 с.
187 Ярышев, Н. А. Теоретические основы измерения нестационарной температуры [Текст] / Н. А. Ярышев. - 2-е изд., перераб. - Ленинград : Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1990. - 256 с.
188 Яхимович, Р. И. Химия витаминов [Текст] / Р. И. Яхимович. - Киев : Наука, 1978. - 248 с.
189 Дослщження конкурентоздатност вiброхвильовоl конвеерно! шфрачервоно! сушарки для шслязбирально! обробки зерна [Текст] / I. П. Паламарчук, О. В. Цуркан, В. I. Паламарчук, С. О. Харченко // Восточно -Европейский журнал передовых технологий. - 2016. - № 2/7 (80). - С. 79-85.
190 Aboagye-Nuamah, F. Biochemical properties of six varieties of tomato from Brong Ahafo region of Ghana as influenced by the ripening condition and drying [Text] / F. Aboagye-Nuamah, Y. A. Hussein // Аjfand. - 2018. - Vol. 18, N 1. -P. 13095-13109.
191 Amanial, H. R. Determination of ascorbic acid in citrus sinensisand ananas comosususing poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) modified glassy carbon electrode [Text] / Amanial Haile Reda, Fisseha Guesh Gebremeskel // American journal of applied chemistry. -2016. -Vol. 4 (1). - P. 1-7.
192 Anoraga, S. B. Effect of different pretreatments on dried chilli (Capsicum annum L.) quality [Text] / S. B. Anoraga, I. Sabarisman // International Conference on
Green Agro-industry and Bioeconomy. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. - 2018. - N 131. - P. 1-5.
193 Chin, S. K. Drying characteristics and quality evaluation of kiwi slices under hot air natural convective drying method [Text] / S. K. Chin, E. S. Siew // International Food Research Journal. - 2015. - N 22 (6). - P. 48-57.
194 Effect of temperature on the degradation of bioactive compounds of Pinot Noir grape pomace during drying [Text] / A. S. Cascaes Teles, D. W. Hidalgo Chavez1, Flavia dos Santos Gomes // Braz. J. Food Technol., Campinas. - 2018. - Vol. 21. - P. 2-8.
195 Faramarzi, Sh. A. Comparison of phenolic compounds' content and antioxidant activity between some native Iranian apples and standard cultivar 'gala'. J. [Text] / Sh. Faramarzi, A. Yadollahi // Agr. Sci. Tech. - 2014. - Vol. 16. - P. 1601-1611.
196 Fatih, E. R. Chemical compositional properties and mineral contents of some apple cultivars [Text] / E. R. Fatih // South western journal horticulture, biology and environment. - 2010. - Vol. 1, N 2. - P. 121-131.
197 Gupta K. Mass and color of foamed and non foamed grape concentrate during convective drying process: A comparative study [Text] / K. Gupta, M.S. Alam // J.Eng.Technol.Res. - 2014. - Vol 6(4). - Pp. 48-67.
198 Kalla, A. M. Microwave energy and its application in food industry [Text] : a review / A. M. Kalla, R. Devaraju // Asian J. Dairy & Food Res. - 2017. - N 36 (1). - P. 37-44.
199 Kumar, Y. Application of Microwave in Food Drying [Text] / Y. Kumar // International journal of engineering studies and technical approach. - 2015. -Vol. 01, N 6. - P. 9-24.
200 Kumar, Y Multiphysics modelling of convective drying of food materials [Text] / Y. Kumar, C. Karim, Suvash C., Joardder ets. // Proceedings of the Global Engineering, Science and Technology Conference. - Global Institute of Science and Technology. -2012. - Dhaka, Bangladesh. http://eprints.qut.edu.au/56082/
201 Leonardi, C. Antioxidative activity and carotenoid and tomatine contents in different typologies of fresh consumption tomatoes [Text] / C. Leonardi,
P. Ambrosino, F. Esposito // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2000. - V. 48, N 10. - P. 4723-4727.
202 Mendoza-Corvis, F. A. Degradation of vitamin C in a product made from mango (Mangiferaindica L.) and whey protein [Text] / F. A. Mendoza-Corvis, M. R. Arteaga-Márquez // Corpoica Cienc Tecnol Agropecuaria, Mosquera (Colombia). - 2017. - N 18 (1). - P. 125-137.
203 Mirzaee, E. Determining of moisture diffusivity and activation energy drying of apricots [Text] / E. Mirzaee, S. Rafiee // Res. Agr. Eng. - 2015. - N 55 (3). -P. 114-120.
204 Muhammad, N. Antioxidant Potential of Bell Pepper (Capsicum annum L.) : a review [Text] / N. Muhammad, A. F. Muhammad // Pak. j. food sci. - 2011. - N 21 (1/4). - P. 45-51.
205 Nour, V. Antioxidant compounds, mineral content and antioxidant activity of several tomato cultivars grown in southwestern Romania [Text] / V. Nour, Ion TR Andafir // Not Bot Horti Agrobo. - 2013. - N 41 (1). - P. 136-142.
206 Oancea, S. Changes in total anthocyanin content and antioxidant activity in sweet cherries during frozen storage, and air-oven and infrared drying [Text] / S. Oancea, O. Draghici, O. Ketney // Fruits. - 2016. - Vol. 71 (5). - P. 281-288.
207 Omolola, A. O. Modeling of thin layer drying characteristics of banana cv. Luvhele [Text] / A. O. Omolola, A. I. O. Jideani // Bulgarian Journal of Agricultural Science. - 2015. - N 21 (2). - P. 342-348.
208 Pan, Z. Infrared heating for food and agricultural processing [Text] / Z. Pan, G. G. Atungulu // CRC Press Taylor & Francis Group, 2011. - 285 p.
209 Podsedek, A. Natural antioxidants and antioxidant capacity of Brassica vegetables [Text] : a review / A. Podsedek // LWT. - 2007. - N 40. - P. 1-11.
210 Processing and drying of foods, vegetables and fruits [Text] / Ching Lik Hii, Sachin Vinayak Jangam, Choon Lai Chiang, Arun Sadashiv Mujumdar. - 2013. -141 p.
211 Processing of Foods, Vegetables and Fruits: Recent advances [Text] / Ching Lik Hii, Sachin Vinayak Jangam, Sze Pheng Ong, Pau Loke Show, Arun Sadashiv
Mujumdar. - 2015. - 138 р.
212 Quantitative assessment of juice content, citric acid and sugar content in oranges, sweet lime, lemon and grapes available in fresh fruit market of Quetta city [Text] / Nelofer Jamil, Rukhsana Jabeen, Muzaffar Khan, Musarat Riaz ets. // International Journal of Basic & Applied Sciences. - 2015. -Vol. 15, N 01. -P. 21-24.
213 Schlueter, A. K. Vitamin C: Overview and Update [Text] / A. K. Schlueter, C. S. Johnston // Journal of Evidence-Based Complementary & Alternative Medicine. - 2011. - Vol. 16 (1) - Р. 49-57.
214 Thermal Energy storage based infrared drying systems [Text] / K. Kant, A. Shukla, A. Sharma, A. Kumar, A. Jain // Innovative Food Science and Emerging Technologies. - 2016. - N 34. -Р. 86-99.
215 Vitamin C, total polyphenols and antioxidant activity in raw, domestically processed and industrially processed Indian Chenopodium quinoa seeds [Text] / Intelli Kaur, Beenu Tanwar, Manju Reddy, Ambika Chauhan // Journal of Applied Pharmaceutical Science. - 2016. -Vol. 6 (04). - P. 139-145.
216 Xanthakis, E. Effect of microwave assisted blanching on the ascorbic acid oxidase inactivation and vitamin C degradation in frozen mangoes [Text] / E. Xanthakis, E. Gogou, P. Taoukis, L. Ahrne // Innovative Food Science and Emerging Technologies. - 2018. - № 48. - Р. 248-257.
217 Xu Si Qinqin Chen. Infrared radiation and microwave vacuum combined drying kinetics and quality of raspberry [Text]/ Xu Si Qinqin Chen, Jinfeng Bi., Jianyong Yi // Journal of Food Process Engineering. - 2015. - Pp. 1-14.
218 Yong Hong Lee. Drying characteristics and product quality of lemon slices dried with hot air circulation oven and hybrid heatpump dryers [Text]/ Yong Hong Lee, Siew Kian Chin // Internat. J. Sci. Eng. - 2015. - Vol. 8 (1). - Р. 69-74.
219 Zlatanovic, I. Low-temperature convective drying of apple cubes [Text] / I. Zlatanovic, M. Komatina, D. Antonijevi // Applied Thermal Engineering. -2013. - Vol. 53. - Р. 114-123.
220 Качество сушеных томатов по Евростандарту. - URL:
https://www.prosushka.ru/1564-kachestvo-sushyonyx-tomatov-po-evrostandartu.html (дата обращения: 28.03.2019).
221 Количественное определение содержания витамина С в продуктах питания йодометрическим методом [Электронный ресурс]. - URL: https://studbooks.net/2401651/matematika_himiya_fizika/kolichestvennoe_opred elenie_soderzhaniya_vitamina_produktah_pitaniya_yodometricheskim_metodom. (дата обращения: 06.03.2019).
222 Кузьмин, А. А. Стабильность витаминов в кормах и питьевой воде [Электронный ресурс]. - URL: http://zodorov.ru/stabilenoste-vitaminov-v-kormah-i-piteevoj-vode.html (дата обращения: 14.01.2019).
223 Описание и работа ТРМ1 [Электронный ресурс]. - URL: http ://www.axwap. com/kipia/instruktsii/trm 1/trm 1 -opisanie-i-rabota.htm(дата обращения: 03.02.2019).
224 Синтетические витамины: польза и вред [Электронный ресурс]. - URL: http://ibeauty-health.com/zdorove/sinteticheskie-vitaminy-polza-i-vred.html. (дата обращения: 12.01.2019).
225 Эта щедрая малина Полана [Электронный ресурс]. -URL: http://vizazh-2.ru/sorta-maliny/malina-polana/. (дата обращения: 15.01.2020).
226 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур. Официальный сайт [Электронный ресурс]. -URL: https://vniispk.ru/(дата обращения: 05.02.2020).
227 Effect of drying method on the microstructure and physical properties of dried apples [Electronic resource] / D. Witrowa-Rajchert. -URL:https://www.researchgate.net/publication/258311255_Effect_of_Drying_Me thod_on_the_Microstructure_and_Physical_Properties_of_Dried_Apples (дата обращения: 31.01.2020).
228 Haiou, Wang. Effect of hot-water blanching pretreatment on drying characteristics and product qualities for the novel integrated freeze-drying of apple slices [Electronic resource] / Wang Haiou. - URL:
https://www.hindawi.com/journals/jfq/2018/1347513/ (дата обращения:
30.01.2019).
229 Samadi, S. H. Evaluation of energy aspects of apple drying in the hot-air and infrared dryers [Electronic resource] / S. H. Samadi. -URL:https://thescipub.com/PDF/erjsp.2013.30.38.pdf (дата обращения:
31.01.2020).
230 Tomatoes, sun-dried [Electronic resource]. - URL: https://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/11955?fgcd=&manu=&format=&count= &max=25&offset=&sort=default&order=asc&qlookup=Infrared+dried+tomatoes &ds=&qt=&qp=&qa=&qn=&q=&ing= (дата обращения: 26.03.2019).
231 United States Department of Agricultural [Electronic resource]. - URL: https://www.ams.usda.gov/ (дата обращения: 04.02.2019).
ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ
РАБОТЫ
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор «КФХ Мартиновский»
Мартиновский Сергей Николаевич
«02» марта 2020 г.
АКТ ВНЕДРЕНИЯ
1. Наименование предложения к внедрению: применение оптимального режима инфракрасной сушки ягод малины и ежевики в многоярусном устройстве инфракрасной сушки КМ 5/06.
2. Предприятие-разработчик: Академия биоресурсов и природопользования (структурное подразделение) Федерального государственного автономного образовательного учреждения «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»
3. Авторы разработки: д.т.н., доцент А. А. Завалий, ассистент Л.А. Лаго.
4. Источники информации: Обоснование выбора режима инфракрасной сушки ягод малины и ежевики / Г.В.Ермолина, Д.В.Ермолин, А.А.Завалий, Л.А.Лаго, Д.Б.Райхман // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. -2018,-Вып. № 14(177).-С. 112-118.
5. Место внедрения: КФХ Мартиновский, территория: Тенистовский сельский совет. Бахчисарайский район, Республика Крым.
6. Срок внедрения: 2019 год
7. Эффективность внедрения: получение высококачественной сушки ягод малины и ежевики с высоким содержанием биологически активных веществ.
8. Рекомендации и предложения: разработать технические условия на производство сухих ягод ежевики и малины в многоярусных устройствах инфракрасной сушки КМ 5/06.
02 марта 2020 г.
Ответственные за внедрение^Ж"
ТВЕРЖДАЮ»
и ректор ООО «ДЕМЕТРА» ¡^^•«•'•^Хл Каплун Марк Леонидович ^Чъчо 'Ж-' «02» декабря 2019 г.
АКТ ВНЕДРЕНИЯ
1. Наименование предложения к внедрению: применение оптимального режима инфракрасной сушки ягод малины и ежевики в многоярусном компактном устройстве инфракрасной сушки КМ 5/06.
2. Предприятие-разработчик: Академия биоресурсов и природопользования (структурное подразделение) федерального государственного автономного образовательного учреждения «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»
3. Авторы разработки: д.т.н., доцент А.А. Завалий, ассистент Л.А. Лаго.
4. Источники информации:
Лаго, Л. А. Оптимальный режим инфракрасной сушки модели капиллярно-коллоидного тела [Текст] У Л. А. Лаго, А. С. Рыбалко, А. А. Завалий // V научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ им. В. И. Вернадского» : сборник тезисов участников. -Симферополь, 2019.-С. 101-103.
Обоснование выбора режима инфракрасной сушки ягод малины и ежевики [Текст] / Г. В. Ермолина, Д. В. Ермолин, А. А. Завалий, Л. А. Лаго, Д. Б. Райхман // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. - 2018. - № 14 (177).-С. 112-118.
5. Место внедрения: ООО «ДЕМЕТРА». 297501, Республика Крым, Симферопольский р-н, п.г.т. Молодежное, 11-й километр Московского шоссе.
6. Срок внедрения: 201 8-2019 год.
7. Эффективность внедрения: производство высококачественной сушеной малины и ежевики с повышенным содержанием биологически активных веществ.
8. Рекомендации и предложения: нет
02 декабря 2019 г. Ответственные за внедрение:
^УТВЕРЖДАЮ» /•"!$йректор Академии биоресурсов и природопользования ФГ АОУ ' ВО «КФУ и^||$.ИЛЗернадского>> Л с м 0! цепко В .В. « 28 » мая 2020 г.
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Крымский федеральный университет им.
В.И. Вернадского» Академия биоресурсов и природопользования (структурное подразделение)
АКТ
испытаний режимов инфракрасной сушки в компактных многоярусных устройствах КМ 5/06 в научно-исследовательской специализированной аудитории инфракрасной сушки кафедры общетехнических дисциплин
Мы, нижеподписавшиеся, Воложанинов С.С. - декан факультета механизации производства и технологии переработки сельскохозяйственной продукции, к.т.н., доцент; Завалий А.А. - зав. кафедрой общетехнических дисциплин, д.т.н., доцент; Лаго Людмила Анатольевна - ассистент кафедры общетехнических дисциплин составили настоящий акт проведения испытаний режимов инфракрасной сушки в компактных многоярусных устройствах инфракрасной сушки КМ 5/06.
Цель испытания - оценка эффективности режимов инфракрасной сушки яблок в устройствах инфракрасной сушки КМ 5/06. Программа испытаний.
1. Объект испытаний - инфракрасная сушка яблок в компактных многоярусных устройствах;
2. Предмет испытаний - процессы изменения влажности яблок и содержание биологически активных веществ в яблоках в процессе инфракрасной сушки;
3. Продукт сушки - яблоки сорта Ренет-Симиренко, Голден -Делишес, Айдаред;
4. Подготовка продуктов к сушке - мытье, инспекция и нарезка плодов на ломтики толщиной 6±2 мм с помощью овощерезки;
5. Режим сушки: сушка яблок с применением одноканального и двухканального режимов сушки с температурой сырья в ходе сушки 45 °С с гистерезисом по релейному регулированию ±1 °С;
6. Методы контроля: определение влажности и содержания витамина С в яблоках до сушки и после сушки каждый час с 12-го по 17 час сушки. Определение неравномерности процесса инфракрасной сушки яблок в
многоярусном устройстве для однокаиального и двухкаиалыюго управления тепловым режимом сушки посредством гермограмм процесса с\шки. Определение затрат электроэнергии на процесс сушки.
Результаты испытаний. Двухканальное управление процессом сушки обеспечивает более высокую равномерность процесса сушки и позволяет получить продукт сушки с конечной влажностью 10% и сохранением 62.53% исходного содержания витамина С. в то время как за такой же период времени при одноканальном регулировании процесса сушки получается продукт сушки с остаточной влажностью 12,5% и сохранением 52% исходного содержания витамина С. Затраты электроэнергии на процесс сушки при одноканальном и двухканальном регулировании отличаются несущественно. В эксперименте получено отличие не более 0.5 % н пользу однокаиального регулирования.
Органолептическая оценка сушеных яблок показала, что продукт полностью сохраняет цвет и запах сырья, вкус насыщенный и характерный для сухофруктов.
Выводы. Таким образом, испытание режимов инфракрасной сушки яблок в компактных многоярусных устройствах КМ 5/06 прошли успешно. Предлагаемые режимы обеспечивают высокое качество ютового продукта сушки при низких затратах электроэнергии на процесс сушки.
Декан факультета
МПТ и П с/х П, к.т.н.. доцент
Заведующий кафедрой ОТД, д.т.н., доцент
Ассистент кафедры ОТД
Воложанинов С.С. За ваши А. А.
Лаю Л.А.
Министерство сельского хозяйства Республики Крым
Филиал «Морское»
Государственного унитарного предприятия Республики Крым «Производственно-аграрное объединение
«Массандра» (филиал «Морское» ГУП РК «ПАО «Массандра»)
ул. Карла Маркс*, д.35. с. Морское, г. Судак. Республика Крым. Российская Федерация. 298033 ОГРН 1149102026985; ИнН 9103002616; КПП 910843001
_ВИНЗАВОД № 1
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор филиала «Морское» ГУП РК «ПАО «Массандра» Тагиров,
«27» мая 2020 г.
АКТ ВНЕДРЕНИЯ
1. Наименование предложения к внедрению: применение нового технического решения многоярусного устройства инфракрасной сушки КМ 5/06 для получения высококачественной сушеной виноградной выжимки с целью ее применения для изготовления функциональных напитков из виноградной выжимки.
2. Предприятие-разработчик: Академия биоресурсов и природопользования (структурное подразделение) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»; кафедра общетехнических дисциплин; 295492, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное. Тел./факс: +7 (3652) 2637-52; +7 (3652) 54-09-66. email: document_120@mail.ru.
3. Авторы разработки: д.т.н., доцент А. А. Завалий, ассистент J1.A. Лаго.
4. Источники информации:
Подбор и обоснование элементов технологии производства функциональных напитков из виноградной выжимки [Текст] / Г. В. Ермолина, Д. В. Ермолин, А. А. Завалий, Л. А. Лаго, А. С. Помозова // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. - 2017. -№ 12 (175). - С. 64-71.
Физические и микробиологические показатели качества высушенной инфракрасным способом виноградной выжимки [Текст] / Г. В. Ермолина, Д. В. Ермолин, А. А. Завалий, Л. А. Лаго // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. - 2017. - № 5 (168). - С. 80-84.
Завалий, А. А. ИК сушка виноградной выжимки [Текст] / А. А. Завалий, И. В. Янович, Л. А. Лаго // HayKoei пращ Швденного фшалу Нащонального унверситету 6iopecypcie i природокористування Украши «Кримський агротехнолопчний ушверситет». Сер1я : Техничш науки. - 2010. - Вип. 131. -С. 51-58.
5. Место внедрения: ГУП РК «ПАО «Массандра». Филиал «Морское». Республика Крым, г. Судак, с. Морское, ул. К.Маркса, 35. email: morskoe@tuvrk.ru
6. Срок внедрения: 2019 год.
7. Эффективность внедрения: получение высококачественной сушеной виноградной выжимки с высоким содержанием биологически активных веществ.
8. Рекомендации и предложения: нет. «о#» Mff 2020 f.
1fm a V 'Л
lit I si
Ответственные за внедрение:
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ДИПЛОМЫ И СЕРТИФИКАТЫ УЧАСТИЯ В ВЫСТАВКАХ И
КОНКУРСАХ
крыллскии Федеральный университет
имени В.И. Вернадского*
ДИПЛОМ степени
А.В. Кубышкин
ФГА.ОУ 30 'КроШс ,и. средео.сЦнс ц /|и6ерситегг Же® Щ Вернадского"
1а
ф
СЕРТИФИКАТ УЧАСТНИКА
ВЫСТАВКИ НАУЧНВ1Х. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК
ПОДТВЕРЖДАЕТ, ЧТО
приняла участие с проектом:
«Разработка экологически чистых ресурсосберегающих технологий производства продуктов питания, пищевых добавок и сырья для
лекарственных средств»
Проректор ни деятельности
Распоряжение от 10.11.2016 г
V Специализированная выставка аграрных технологий «АгроЭкспоКрым»
БЛАГОДАРНОСТЬ
За содействие в организации и проведении выставки
Лаго Людмиле Анатольевне
Ассистенту кафедры общетехнических дисциплин Академии биресурсов и природопользования КФУ имени В.И. Вернадского
Генеральный Официальная поддержка:
партнер:
16-18 ФЕВРАЛЯ ЯЛТА - 2017
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПАТЕНТЫ РФ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
российская федерация
федеральная служба по интеллектуальной собственности
Я& Л93 685 41
(51)МПК
Г26Б 9/06* 1006.011
гивазо<200б.0п
Г26Б 25/22 (2006.01)
(52) СПК
Г2ЙБ 9/06 (2019.05) 3/30 (2019.05) Г26Б 25/22 (2019.05)
(" ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: действует (последнее изменение статуса: 26 11.2019) Пошлина: учтена за 1 год с 20.03.2019 гю 20.03.2020
(21)(22) Заявка: 2019108005. 20.03.2019
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 20.03.2019
Дата регистрации: 11.11.2019
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 20.03.2019
(45) Опубликовано: 11.11.2019 Бюл. X» 32
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: МТ178733 Ш, 18.04.2018. ИС 2049295 С1, 27.11.1995. ЭС 1576818 А1, 07.07.1990. \УО 2012079094 А1, 14.06.2012.
Адрес для переписки:
295493, Респ. Крым, г. Симферополь, ул. Киевская, 150. ФГБУН "НШ1СХ Крыма"
(72) Автор(ы):
Завалив Алексей Алексеевич (ДЦ). Паштецкин Владимир Степанович (КС), Рутеико Владимир Степанович (КС), Рыбалко Александр Сергеевич (Ш7). Лаго Людмила Анатольевна (КС)
(73) Патентообладатель(и): ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА КРЫМА" (КГ)
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
российская федерация
(19> М1а" 190 650 С13) 111
(51)МПК
Г26Б9/06 '2006.011 Г26В 3/30 (2006.01)
(52) СПК
Г26Б 9/06 /2019.05) Г26Б 3/30 С019.05)
федеральная служба по интеллектуальной собственности
<12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: действует (последнее изменение статуса: 16 07 2010) Пошлина: учтена за 1 год с 04.03.2010 по 04.03.2020
(21)(22) Заявка: 2019106086. 04.03.2019
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 04.03.2019
Дата регистрации: 08.07.2019
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 04.03.2019
(45) Опубликовано: 08.07.2019 Бзол. 19
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске Ки 157342 1П, 27.11.2015. КГ 2293264 С1, 10.02.2007. ИГ 2408829 С1, 10.01.2011. ЯГ 2596918 С1. 10.09.2016. ГБ 20160097591 А1. 07.04.2016.
Адрес хля переписки:
295493. Респ. Крым. г. Симферополь, ул. Киевская. 150? ФГБУН "НИИСХ Крыма"
(72) Автор(ы):
Завалий Алексей Алексеевич (ЯП). Паштеикнй Владимир Степанович (КЕ"), Рутенко Владимир Степанович (КЦ), Рыбалко Александр Сергеевич (1Ш), Лаго Людмила Анатольевна (КЦ)
(73) Патентообладатель(и): ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА КРЫМА" (КЦ)
(54) СУШИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.