автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научное обеспечение процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе

кандидата технических наук
Желтоухова, Екатерина Юрьевна
город
Воронеж
год
2013
специальность ВАК РФ
05.18.12
цена
450 рублей
Диссертация по технологии продовольственных продуктов на тему «Научное обеспечение процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе»

Автореферат диссертации по теме "Научное обеспечение процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе"

005058280

На правах рукописи

ЖЕЛТОУХОВА Екатерина Юрьевна

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОЙ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ЧИПСОВ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ЭНЕРГОПОДВОДЕ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2013

1 5 МАЯ ^013

005058280

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»)

Научный руководитель — заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич, Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Плаксин Юрий Михайлович (ФГБОУ ВПО «Московский государствен ный университет пищевых производств»)

доктор технических наук, профессор Дорняк Ольга Роальдовна (ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»), заведующая кафедрой

Ведущая организация - Государственное научное учреждение

Научно-исследовательский институт пище-концентратной промышленности и специальной пищевой технологии Россельхоза-кадемпи (ГНУ НИИПП и СТП) Защита состоится «06» июня 2013 г. в II30 на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.035.01 при ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

Отзывы (в двух экземплярах) на автореферат, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес совета университета.

Автореферат размещен на сайтах Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации https://vak2.ed.gov.ru и ВГУИТ http://www.vsuet.ru «06» мая 2013 г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ВГУИТ».

Автореферат разослан «30» апреля 2013 г.

Ученый секретарь совета по защите дис на соискание ученой степени канзидата на соискание ученой степени дЙк]го]> профессор е

Уертации наук, ¡ ук^, 212.035.01

Г.В. Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Рынок фруктовых и овощных чипсов характеризуется стабильно высокими темпами роста. В настоящее время потребность во фруктах и овощах, необходимая для обеспечения населения Российской Федерации, оценивается в 11 млн. тонн, а среднегодовой сбор в стране составляет менее 4 млн. тонн, или 36 % от потребности населения.

В настоящее время получение фруктовых и овощных чипсов осуществляется на конвективных сушилках со стационарными режимами. Это сопряжено со значительными энергозатратами, длительным процессом сушки, низкой интенсивностью удаления влаги и невысоким качеством готового продукта, поэтому необходима разработка новых установок и технологий для получения фруктовых и овощных чипсов.

Потребительские свойства фруктовых и овощных чипсов формируются в процессе сушки. Новые физические, вкусовые и ароматические свойства фруктов и овощей, образующиеся при сушке, обусловлены существенными изменениями состава сырья, происходящими в результате биохимических реакций. При производстве фруктовых и овощных чипсов важно соблюдать технологические параметры, которые способствуют прохождению биохимических процессов, направленных на создание продукта с высоким содержанием термолабильных веществ.

Фундаментальные работы в области радиационной сушки проведены В.В. Красниковым, С.Г. Ильясовым, Ю.М. Плакси-ным, Е.П. Тюриным, И.А. Роговым, A.C. Гинзбургом и др., которые разработали физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов.

Цель диссертационной работы: научное обеспечение процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы при импульсном энергоподводе и повышение эффективности процесса за счет определения рациональных технологических режимов и повышение качества готовой продукции.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

\

\

^ Изучить плоды персиков, хурмы, груши и тыквы как объекты исследования: определить оптические и теплофизиче-ские характеристики исследуемых плодов, исследовать формы связи влаги в плодах и выявить температурные зоны, соответствующие испарению влаги с различной формой связи.

^ Изучить кинетические закономерности процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе.

^ Определить рациональные технологические параметры ступенчатых режимов процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктов и овощей.

Разработать математическую модель процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе.

Исследовать усадку, трещинообразование и коробление чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы.

Произвести комплексную оценку качества плодов персика, хурмы, груши тыквы, высушенных по предлагаемой технологии.

^ Разработать конструкцию аппарата, технологию и способы для производства фруктовых и овощных чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы.

^ Выполнить энергетическую оценку тепловой эффективности и дать технико-экономическую оценку предлагаемой конструкции сушилки.

Провести промышленную апробацию полученных результатов работы.

Научная новизна. Изучены кинетические закономерности процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе.

Методом дифференциально-термического анализа установлены формы связи влаги в объектах исследования и выявлены температурные зоны, соответствующие испарению влаги с различной формой связи.

Определены зависимости теплофизических характеристик персиков, хурмы, груши и тыквы от температуры.

Выявлен характер изменения оптических характеристик (ко-

эффициентов проникновения, отражения и поглощения) объектов исследования от длины волны ИК-излучения (при понижении температуры излучателя).

Разработана математическая модель процесса радиацион-но-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов, состоящая из двух моделей. Первая математическая модель (внешняя задача) описывает период постоянной скорости сушки и связана с испарением свободной влаги с поверхности фруктов и овощей. Вторая математическая модель описывает период убывающей скорости сушки, когда фронт испарения влаги проникает внутрь продукта.

Обоснованы ступенчатые режимы теплоподвода для комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктов и овощей в соответствии с формой связи удаляемой влаги, что позволяет добиться равномерного высушивания плодов персиков, хурмы, груши и тыквы и интенсивного испарения влаги с их поверхности.

Исследована усадка, трещинообразование и коробление чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы при радиационно-конвективной сушке.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2423877, 2449544, 2456805, 2461203.

Практическая ценность. Определены рациональные технологические параметры ступенчатых режимов процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктов и овощей. Выполнен эксергетический и технико-экономический анализ предлагаемой конструкции для производства фруктовых и овощных чипсов.

Проведено комплексное исследование качественных показателей фруктовых и овощных чипсов, полученных при комбинированной радиационно-конвективной сушке при импульсном энергоподводе. Определена антиоксидантная активность исследуемых проб вытяжки фруктовых и овощных чипсов.

Разработан аппарат и технологическая линия для производства фруктовых чипсов, а также способы производства чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы.

Апробация работы. Основные результаты исследований

докладывались и обсуждались на международных, всероссийских научно-технических конференциях: Воронеж, 2009 - 2012; Челябинск, 2009; Махачкала, 2010; Ставрополь, 2010, 2011; Одесса, 2010, 2011; Магнитогорск, 2011; Москва, 2011; Владивосток, 2011; Тамбов, 2012; Алматы, 2012; Краснодар, 2012.

Результаты работы демонстрировались на выставках и были награждены: дипломом межрегионального конгресса «АГРО-ПРОМ - 2010», Воронеж, 2010; дипломом Воронежского агропромышленного форума, Воронеж, 2010; дипломом III Воронежского агропромышленного форума, Воронеж, 2011, дипломом V Воронежского промышленного форума и 5-й межрегиональной специализированной выставки «Инновационные технологии», Воронеж, 2012.

Соискатель является победителем регионального конкурса «Инженерные технологии XXI века», Воронеж, 2011, награжден грамотой за активное участие на всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК», Воронеж, 2011; дипломом участника молодежного научно-инновационного конкурса среди студентов, аспирантов и молодых ученых в номинации, Воронеж, 2009. Соискатель является стипендиатом стипендии правительства РФ на 2012-2013 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в т. ч. 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК, получено 4 патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и результатов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 81 рисунок и 24 таблицы. Список литературы включает 149 наименований, в том числе 36 - на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 140 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматриваются данные о потреблении фруктов и овощей в целом, а также потреблении фруктовых и овощных чипсов; приводится обоснование выбранной темы.

В первой главе приведен анализ литературных источников с информацией о теории, технике и технологии производства фруктовых и овощных чипсов, о наиболее значимых направлениях модернизации ИК-сушилок и способов сушки плодов персиков, хурмы, груши и тыквы. В результате проведенного анализа обоснован выбор объекта исследования, сформулированы цель и задачи диссертации.

Во второй главе исследованы плоды персика, хурмы, груши и тыквы, как объекты сушки: определен характер связи влаги в плодах с выявлением зон испарения и терморазложения веществ. Исследование закономерностей теплового воздействия на персики, хурму, груши и тыквы осуществляли методом неизотермического анализа на комплексном термоанализаторе TGA-DSC фирмы Mettler-Toledo STAR (рис. 1). Для исследуемых образцов зона 1 - нагрев и удаление физико-механически связанной влаги, имеющей невысокую энергию связи с продуктом, зона 2 -удаление осмотической влаги, зона 3 - удаление адсорбционной влаги.

Методом нестационарного теплового режима определены теплофизические характеристики персиков, хурмы, груши и тыквы и установлен характер их изменения в зависимости от температуры и влажности.

В результате обработки экспериментальных данных были получены уравнения для определения теплофизических характеристик персиков в диапазоне температур 293-353 К:

Л = 0,0002-74-0,199; 7^=0,9931; Л = 0,0002-74-0,191; 7?*= 0,9931; а = 0,0032-744,915; 7?2=0,999; а = 0,0032-74-4,755; Я2= 0,999.

Полученные значения теплофизических характеристик плодов персика, хурмы, груши и тыквы были использованы при разработке математической модели процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки.

Исследованы оптические характеристики объектов исследования: коэффициент пропускания теплового излучения, коэффициент отражения и поглощения.

при W=85,13%: с = 1,8786-74-3654,3; 7^=0,9997;

при W= 7,74 %: с= 1,7555-74-3392; 7^= 1;

2 2,2 2,4 2,6 2,» 3,0 3,2 3,4 2 2,2 2,4 2,6 2,1 3,0 3,2 3,4 ітп 1000/Т

а б

1,6

М! ^

1 » г. -* тп

I. )< т

і

!

і мм і

-..............: .......

1,4 1,2 1.« ¿М 'м

1,4

........ Тг 4 О* .ЛІК т» Гик

с !

;

Яям і і , ..

-

2 2.2 2.4 2.4 1,« 3,9 3Л М 2 2,2 2,4 2,6 2,1 3,0 3,2 3,4

юшт юпо/т

в г

Рис. 1. Зависимость а от величины 1000/Гисследуемых персиков, хурмы, груши и тыквы: а — персик, б - хурма, в - груша, г - тыква

Оптические характеристики продуктов были получены опытным путем на спектрофотометре ПромЭкоЛаб ПЭ-5400В.

4= ... -образцы група --образцы хурмы --пбраїцм псрсвт — ••■ образам ты «ем

\ У N к—-ч

2 3 4 5 « 7 1ММ 0 123 4 5 6 7

Длина волны X Длина волны X

Рис. 2. Зависимости коэффициентов пропускания и отражения от длины волны

Из рис. 2 и 3 видно, что для всех продуктов проникновение, отражение и уменьшается, а коэффициент поглощения увеличивается с

і 2»

«* %

в

й «О

--образин група ---образам хурмы ---образцы нерсяк« ——образцы гыкеы

✓ / / \

р\ \

1

4

2 З

Двнпа водны X

Рис. 3. Зависимости коэффициента

поглощения от длины волны

увеличением длины волны. Максимальная глубина проникновения инфракрасных лучей зависит от свойств материала.

В третьей главе предложено математическое описание процесса радиационно-конвектив-ной сушки фруктовых и овощных чипсов состо-

ящее из двух моделей. Запишем математическую модель процесса сушки для единичной пластины исследуемого продукта (влиянием пластин друг на друга мы пренебрегаем). Примем пластину постоянной толщины и характерной формы. Изменение температуры Т и влагосодержания и в процессе сушки описывается системой дифференциальных уравнений тепло- и массопереноса:

— =ЬЧи + Ь07Т + є—, дт дт

дт

с дт

0)

(2)

Начальные и граничные условия для уравнений массопере-

носа:

(3)

.ди,

Г(*,0).Г„, и(х,»)-{!„

и)

Начальные и граничные условия для уравнений теплопере-

носа:

-Л*

дТ_ ас

(6)

Уравнение теплопереноса с начальным (для первого периода сушки) и краевым условиями приобретают вид:

'о (г) ■(ф2 = 2в(т)(г2 (г) + 6/4 (т)х2) + (г) + й2 (ф2) +

-и2(т)х2

(7)

, М ру+р,щ{т) ^ Рш-Р* АА,с(т)[ 1 + «о(0 (1 + Ио(г)):

-2Жг (т)Я + а(/„(г) + /2 (г)Я2 -Тср) =

А.+Р.(Ио(0+И2(Г)Л )

?О(0) + Г2(0)Х2=ГО (9)

На первом этапе сушки изменение величины коэффициента фазового превращения весьма незначительно, и ее можно

принять равной 0. Тогда, с учетом этого обстоятельства: <о(т) + г2(т)х2 = 2а(т) (г2 (г) + б*4 (г )х2) +

Ад

(10)

1 + «о(0 (1 + «ь(г))2 -2М2 (г)Д + а(/0 (г) + /2 (г) Д2-Г^О (11)

г0(о)+/2(о)/=г0 (12)

Уравнение массопереноса с учетом допущения е(х, г) = 0 принимает вид

и0(т) + т(т)х2 = 2Ь(т)(и2 (г) +

+6и4(т)х2) + 2&(г)£(г)(*2(г) + 6Г4(г)х2) (13) На втором этапе сушки температура постоянна и задача сводится к построению функции влагосодержания. Уравнение массопереноса приобретает вид

ОТ 1-Е(Х,Т) 5х

Начальное и граничное условие имеет вид:

и(х,т0)=С0+ С2х2

(15)

(16)

ю

к г/к г 8

и1

эксперимент ---- расчет

Рис. 4. Функция влагосодержания продукта от времени

Средняя относительная ошибка достигает 20 % (рис. 4).

В четвертой главе приведено описание экспериментальной радиаци-онно-конвективной сушилки для исследования процесса производства фруктовых и овощных чипсов. Плоды персика, хурмы, груши и тыквы предварительно моют,

сортируют, нарезают тонкими пластинами толщиной 1,5 мм, бланшируют и подвергают комбинированной радиационно-конвективной сушке.

Процесс сушки плодов персиков, хурмы, груши и тыквы исследовался при следующих режимных параметрах: скорость теплоносителя - 0,3-1,8 м/с, его температура - 313-333 К, толщина ломтиков продуктов - 1 -3 мм, длина волн инфракрасных лучей - 1,16-1,65 мкм, плотность теплового потока - 2,69-5,44 кВт/м2. Основное влияние на интенсивность процесса сушки плодов персика, хурмы, груши и тыквы оказывает температура и скорость теплоносителя. Инфракрасные лампы работают в импульсном режиме, то есть при достижении в продукте заданной температуры они снижают мощность накала за счет автоматического регулятора ТРМ-101, что способствует равномерному высушиванию продуктов без их перегрева.

По результатам стационарных экспериментов были построены кинетические закономерности процесса радиационно-конвективной сушки: кривыми сушки (рис. 5), кривыми скорости сушки (рис. 6) и температурными кривыми (рис. 7 и 8).

Рис. 5. Кривые сушки при Г =323 К: а - персик, б - хурма, в - груша, г - тыква

а бег

Рис. 6. Кривые скорости сушки при Т = 323 К: а - персик, б - хурма, в - груша, г — тыква

Совместный анализ кинетических закономерностей процесса сушки плодов персика, хурмы, груши и тыквы при стационарных режимах и форм связи влаги в продуктах, определенных методом термического анализа, позволил подобрать ступенчатые режимы сушки (табл. ). Рациональный процесс сушки позволил минимизировать ухудшение технологических характеристик готового продукта. Подобранный ступенчатый режим позволил сократить время сушки (с 3 часов до 1 часа), увеличить срок хранения чипсов (с 6 месяцев до 1 года), а также сохранить в большей степени термолабильные вещества. Производились исследования усадки, коробления и трещинообразования чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы при радиационно-конвективной сушке.

Установлено, что усадка долек персиков, хурмы, груши и тыквы происходит не в течение всего процесса сушки, а только до определенного влагосодержания, приблизительно равного первому критическому влагосодержанию (рис. 9).

Таблица

Ступенчатые режимы сушки плодов персика, хурмы, груши и тыквы

Вид сырья Этапы сушки

1 II ПІ IV

Персик 7= 318 К, у=1,6 м/с, 1=7,5 мин 7=323 К, о=1,2 м/с, 7=7,5 мин 7=328 К, о=0,9 м/с, т=25 мин 7=333 К, и=0,6 м/с, 7=20 мин

Хурма 7= 321 К, о=1,5 м/с, т=18 мин 7=330К,о=1,0 м/с. т=22 мин 7=335 К, о=0,5 м/с, і=20 мин -

Груша 7= 310 К, у=1,7 м/с, т=7 мин 7=320 К, и=1,5 м/с, т=8 мин 7=330 К, о=1,2 м/с, 7=15 мин 7=340 К, о=0,8 м/с, 7=15 мин

Тыква 7=315 К, о=1,5 м/с, т=10 мин 7=325 К, о=1,3 м/с, і=15 мин Г=333 К, о=0,7 м/с, 7=20 мин -

Л 1 гх.

.... ... (VI + і..

л 1 ...і. ^ і V.

, 41 ^

\л\

\Н\|

- 4

Рис. 7. Температурные кривые при Т= 323 К: а — персик, 6 - хурма, в - груша, г - тыква

І 1 ''у.* і/у?'- У і А і

І______і___

■НЕ

4

/// і

г//

¡1 и

» / / —

/ г' / Г /Г //• /А..............

- / / >1 /

і/, / 1 і

Г к—й

"V"

»'---*.....V*--¡ЙГ- .....ш

б в г

Рис. 8. Термограммы при 7 = 323 К: а - персик, б — хурма, в - груша, г — тыква

Приближенно можно считать критерий поверхностного трещинообразования Клт линейной функцией влагосодержания на поверхности (рис. 10). Образование трещин происходит в

начале периода падающей скорости (около критической точки).

Для уменьшения коробления, трещинообразования нужно достичь одинаковой скорости влагоотдачи с поверхностей персиков, хурмы, груши и тыквы. Для этого и нужно было подобрать комбинированный режим сушки, используя который можно изготавливать фруктовые и овощные чипсы более высокого качества.

УЛ ■у/ у/ /

__^ ^ ■ -' .4у г

--— Персик ----Груш.» — — Тыкия

27} 1.0 7,5 11.0 ВлаЮйШржакне ГГ. кг'кг

Рис. 9. Кривые усадки чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы при температуре 323 К

---Перс ПК

\>р \

\ L \

fv

V S \

ч

Рис. 10. Зависимость максимально допустимого критерия трещинообразования Kim от влагосодержания плодов

В пятой главе проведена комплексная оценка фруктовых и овощных чипсов: определены органолептические, физико-химические показатели, общий химический состав, аминокислотный, минеральный и витаминный составы и антиоксидантная активность.

На рис. 11 приведен химический состав свежих персиков и персиковых чипсов, высушенных по предлагаемой технологии. Также был определен химический состав плодов хурмы, груши и тыквы. По своей структуре фруктовые и овощные чипсы представляют собой тонкие хрустящие ломтики, имеющие естественный вкус, свойственный свежему плоду.

Различие в АОА вытяжек из свежих плодов и фруктовых, овощных чипсов обусловлено разной суммарной АОА активностью из-за различия в количественном и качественном фракционном составе объектов исследования.

Сеемой

в г

Рис. 11. Химический состав свежих персиков и высушенных по предлагаемой технологии персиковых чипсов: а - общий химический состав; б -аминокислотный состав, в - минеральный состав, г — витаминный состав

Общая эяэга

йлеводы (общий Содержание шар)

)<ХШ 80,00

В шестой главе разработаны оригинальная конструкция аппарата, технология для производства фруктовых чипсов и способы производства чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы.

Отличительная особенность комбинированного аппарата в том, что внутри корпуса последовательно расположены камеры, сообщающиеся между собой: РЖ-камеры, камера для нанесения сиропа с различными вкусовыми добавками на поверхность продукта и камера подсушивания до конечной влажности 5-7 %.

Через все камеры проходит тросовый транспортер, на котором навешены сетчатые кассеты с ломтиками продукта (рис. 12).

Рис. ] 2. Технологическая линия производства фруктовых чипсов: 1 - бункер, 2 - роторный дозатор, 3 — весы, 4 - моечная машина, 5 - транспортер, 6 -калиброватель, 7- машина для удаления семенного гнезда и резки плодов, 8 -ориентатор, 9 - сульфитатор, 10 - аппарат для влаготепловой обработки, 11 -фасовочно-упаковочный автомат, 12 - конвейер, 13 - сетчатые кассеты, 14 -транспортер, 15, 16 - ИК-камера, 17 — камера для нанесения сахарного сиропа, 18 - камера подсушивания, 19, 20 - ИК-лампы, 21 — распылительные форсунки, 22,23 - вентилятор, 24 - калорифер, 25 - душевое устройство

Для сравнения энергетической эффективности существующих аппаратов и разработанного комбинированного аппарата для производства фруктовых чипсов был выполнен эксергетиче-ский анализ (рис. 13). Полученный эксергетический КПД равен 2,7 %, что выше, чем при использовании установки ИК-сушки «Суховей-2М» на 5,5 %.

Рассчитанные технико-экономические показатели, свидетельствуют о целесообразности внедрения нового оборудования -замена базового оборудования ИК-установка сушки плодоовощной продукции «Суховей-2М» на радиационно-конвективную сушилку с импульсным энергоподводом.

Экономическая эффективность составит в среднем 5,5 р. на рубль капитальных вложений, что позволит окупить затраты на модернизацию примерно за 15 месяцев. Кроме того, будет достигнут социальный эффект, выраженный в повышении качества

продукции, улучшении условий и безопасности труда обслуживающего персонала.

Рис. 13. Эксергетическая диаграмма энергетических потоков аппарата для производства фруктовых чипсов

Условные обозначения:

т - масса, кг; и - влагосодержание, кг/кг; С/ср - влагосодержание

окружающей среды, кг/кг; Т - температура продукта, К; X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м К); с — массовая удельная теплоемкость, Дж/(кгК); Я2 - коэффициент корреляции; а - температуропроводность продукта, м2/с; Ь - коэффициент массопереноса (диффузии), м2/с; 8 — термоградиентный коэффициент; е — коэффициент фазового превращения; г - удельная теплота испарения воды, кДж/кг; V - объем, м3; Лт - коэффициент массопроводности, кг/ (м ■ с); /3 - коэффициент мас-соотдачи, м/с ; р - плотность продукта, кг/м3; рп - плотности воды, кг/м3; р9 - плотность сухого вещества, кг/м3; к - коэффициент ин-стинкции (коэффициент ослабления луча; <?(г) - мощность падающего на вещество лучистого потока; ¿/(г) - мощность поглощенного потока.

Основные выводы и результаты:

1. Изучены образцы персика, хурмы, груши и тыквы как объектов исследования. Методом нестационарного теплового режима определены теплофизические характеристики фруктовых и овощных чипсов для интервала температур 293...353 К. Установлено, что с повышением температуры удельная

теплоемкость, коэффициенты теплопроводности и температуропроводности фруктовых и овощных чипсов увеличиваются. Определены оптические характеристики плодов персика, хурмы, груши и тыквы: установлено, что коэффициенты проникновения, отражения уменьшаются, а коэффициент поглощения увеличивается с увеличением длины волны ИК-излучения. В результате проведенного термического анализа выявлены формы связи влаги в продукте и определены температурные зоны, соответствующие испарению влага с различной формой связи.

2. Изучен механизм и кинетические закономерности процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе при температуре теплоносителя 313...333 К и скорости 0,338...1,700 м/с при стационарных режимах сушки.

3. Определены и обоснованы рациональные ступенчатые режимы радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов в зависимости от вида и формы связи удаляемой влаги и стационарных режимов.

4. Исследованы усадка, трещинообразование и коробление чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы, что позволило определить рациональную толщину пластин чипсов - 1,5 мм.

5. Определены антиоксидантная активность плодов персика, хурмы, груши и тыквы, общий химический состав, аминокислотный, минеральный и витаминный составы свежих и высушенных по предлагаемой технологии фруктовых, овощных чипсов. Установлено, что высушенные фруктовые и овощные чипсы обладают высокими потребительскими свойствами и содержат большое количество ценных термолабильных веществ.

6. Разработана математическая модель комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов, описывающая изменение температуры и влагосодержания в периоде постоянной и периоде убывающей скорости сушки.

7. Разработаны конструкция аппарата, технологическая линия для производства фруктовых чипсов, способы производства чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы.

8. Проведен эксергетический анализ разработанного аппа-

рата для производства фруктовых чипсов. Эксергетический КПД равен 2,7 %, что выше, чем при использовании установки ИК-сушки «Суховей-2М» на 5,5 %.

9. Проведены производственные испытания способа получения фруктовых и овощных чипсов на ООО «Живица». Произведен выпуск опытной партии готовых завтраков с добавлением фруктовых и овощных чипсов на ООО «Юнайтед Бейкерс - Псков».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Складчикова, Ю.В. Исследование радиационно-конвективной сушки персиков при переменном теплоподводе [Текст] / Ю.В. Складчикова, Е.Ю. Стурова (Желтоухова) // Вестник Воронежской государственной технологической академии. -2011.-№1.-С. 59-61.

2. Остриков, А.Н. Применение ступенчатого режима комбинированной сушки чипсов из хурмы [Текст] / А.Н. Остриков, Е.Ю. Желтоухова // Хранение и переработка сельхозсырья. -2011.-№9.-С. 79-81.

3. Остриков, А.Н. Антиоксидантная активности грушевых чипсов [Текст] / А.Н. Остриков, Е.Ю. Желтоухова // Новые технологии. - 2011. - № 4. - С. 65-70.

4. Остриков, А.Н. Радиационно-конвективная сушка грушевых чипсов при импульсном энергоподводе [Текст] / А.Н. Остриков, Е.Ю. Желтоухова // Известия вузов. Пищевая технология. - 2011. - № 1. - С. 83-86.

5. Остриков, А.Н. Исследование влияния радиационно-конвективной сушки на технологические свойства чипсов из хурмы [Текст] / А.Н. Остриков, Е.Ю. Желтоухова II Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2012.-№ 1. - С. 13-15.

6. Остриков, А.Н. Комплексная оценка качества чипсов из хурмы [Текст] / А.Н. Остриков, Е.Ю. Желтоухова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2012. -№ 1.-Часть 1.-С. 230-233.

Патенты

1. Пат. 2423877 Российская Федерация, МПК7 А23Ы/025.

Аппарат для производства фруктовых чипсов [Текст] / Остриков А.Н., Складчикова, Ю.В., Стурова (Желтоухова) Е.Ю., Свиридов Д.А.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2010102773/13; заявлено 27.01.2010; опубл. 20.07.2011; Бюл. № 20.

2. Пат. 2449544 Российская Федерация, МПК7 А23В7/005. Технологическая линия производства фруктовых чипсов [Текст] / Остриков А.Н., Складчикова, Ю.В., Стурова (Желтоухова) Е.Ю., Свиридов Д.А.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2010140738/13; заявлено 05.10.2010; опубл. 10.05.2012; Бюл. № 13.

3. Пат. 2456805 Российская Федерация, МПК7 А23В7/02, А2313/54. Способ производства персиковых чипсов [Текст] / Остриков А.Н., Стурова (Желтоухова) Е.Ю.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2011106688/13, заявлено 22.02.2011; опубл. 27.07.2012; Бюл. №21.

4. Пат. 2461203 Российская Федерация, МПК7 А23В7/01, А230/54. Способ производства чипсов из хурмы [Текст] / Остриков А.Н., Стурова (Желтоухова) Е.Ю.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2011114625/13, Заявлено 13.04.2011; Опубл. 20.09.2012; Бюл. №26.

Подписано в печать 29.04.2013. Формат 60x84 '/,6. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ *?6 .

ФГБОУВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУВПО «ВГУИТ») Отдел оперативной полиграфии ФГБОУВПО «ВГУИТ» Адрес университета и отдела оперативной полиграфии 394036 Воронеж, пр. Революции, 19

Текст работы Желтоухова, Екатерина Юрьевна, диссертация по теме Процессы и аппараты пищевых производств

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

04201360521

~~ *1 На правах рукописи

ЖЕЛТОУХОВА Екатерина Юрьевна

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОЙ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ЧИПСОВ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ЭНЕРГОПОДВОДЕ

Специальность: 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

I

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор А. Н. Остриков

Воронеж-2013

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ..................................................... 5

ВВЕДЕНИЕ............................................................................... 7

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ, ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ЧИПСОВ....................................................................................... 16

1.1. Комплексная оценка плодов персика, хурмы, груши и тыквы как объектов исследования............................................................................. 16

1.2. Краткий обзор техники сушки плодов персиков, хурмы, груши и тыквы................................................................................... 22

1.3. Основные закономерности радиационно - конвективной сушке 31

1.4. Анализ литературного обзора и задачи исследования................. 44

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОДОВ ПЕРСИКА, ХУРМЫ, ГРУШИ И ТЫКВЫ КАК ОБЪЕКТА СУШКИ.................................................... 47

2.1. Исследование форм связи влаги в плодах персика, хурмы, груши и тыквы методом термического анализа........................................ 47

2.2. Определение теплофизических характеристик плодов персика, хурмы, груши и тыквы............................................................. 53

2.3. Определение оптических характеристик плодов персика, хурмы, груши и тыквы....................................................................... 59

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ЧИПСОВ...................................................................... 65

3.1. Постановка задачи.............................................................. 65

3.2. Аналитическое решение математической модели....................... 69

3.3. Проверка математической модели процесса радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов на адекватность..... 78

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ПЛОДОВ ПЕРСИКА, ХУРМЫ, ГРУШИ И ТЫКВЫ............................................. 83

4.1. Экспериментальная установка и методика проведения исследований......................................................................................................................................................83

4.2. Исследование кинетики процесса сушки плодов персика, хурмы, груши и тыквы........................................................................ 86

4.3. Выбор и обоснование выбора комбинированных режимов сушки плодов персиков, хурмы, груши и тыквы..................................... 92

4.4. Исследование влияния радиационно-конвективной сушки на технологические свойства фруктовых и овощных чипсов...................... 97

Глава 5. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЛОДОВ ПЕРСИКА,

ХУРМЫ, ГРУШИ И ТЫКВЫ............................................................ 103

5.1. Определение антиоксидантной активности плодов персика, хурмы,

* груши и тыквы........................................................................ 103

5.2.Определение химического состава плодов персика, хурмы, груши и

тыквы, а так же фруктовых и овощных чипсов................................. 107

Глава 6. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ АППАРАТА, ТЕХНОЛОГИИ И СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ЧИПСОВ...................................................................................... 121

6.1. Разработка конструкции аппарата для производства

фруктовых чипсов........................................................................ 121

6.2. Разработка технологии для производства фруктовых чипсов.......... 125

6.3 .Разработка способа производства персиковых чипсов................... 128

6.4 Разработка способа производства чипсов из хурмы........................ 132

6.5. Оценка термодинамического совершенства процесса производства фруктовых чипсов посредством эксергетического анализа................. 135

б.б.Расчет ожидаемого экономического эффекта от использования комбинированной радиационно-конвективной сушилки........................ 140

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ........................................... 150

ЛИТЕРАТУРА................................................................................. 152

ПРИЛОЖЕНИЕ...............................................................................167

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

т - масса, кг;

и - влагосодержание, кг/кг;

иср- влагосодержание окружающей среды, кг/кг;

Т - температура продукта, К;

X, - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К);

с - массовая удельная теплоемкость, Дж/(кг-К);

Я - коэффициент корреляции;

а - температуропроводность продукта, м2/с;

Ь - коэффициент массопереноса (диффузии), м /с;

8 - термоградиентный коэффициент;

е - коэффициент фазового превращения;

г - удельная теплота испарения воды, кДж/кг;

V - объем, м3; ,

Лт - коэффициент массопроводности, кг/ (м - с); Р - коэффициент массоотдачи, м/с ; р - плотность продукта, кг/м3;

- плотности воды, кг/м3;

рв - плотность сухого вещества, кг/м3;

к - коэффициент инстинкции (коэффициент ослабления луча;

- мощность падающего на вещество лучистого потока; д(т) - мощность поглощенного потока.

- мощность лучистого потока, поглощенного поверхностью теплоты /3* - модифицированный коэффициент массоотдачи, м/с,

и* - модифицированное равновесие влагосодержания

А ,А - коэффициент распределения функции концентрированного

фазового равновесия для поверхности раздела фаз и для ядра потока соответственно, (кг/(кг сух. м-ла))/(кг/м )

[Лп - корни характеристического уравнения

Безразмерные числа, критерии Кл- критерий Кирпичева; Рп - критерий Поснова, Яе - критерий Рейнольдса, Рг - критерий Прандтля. Ко - критерий Коссовича, Ро - критерий Померанцева, - критерий Нуссельта диффузионный, ви - критерий Гухмана, ЕН -критерий Био.

ВВЕДЕНИЕ

Производство фруктовых и овощных чипсов - новое направление в пищевой промышленности России. Рынок фруктовых и овощных чипсов характеризуется стабильно высокими темпами роста, как в натуральном, так и в денежном выражении. Основной причиной этого является рост потребления продукции. Объем рынка в 2008 г. составлял около 314 тыс. т, в 2009 - 350 тыс. т, а в 2010 г. составил 400 тыс. т, прогнозируемая потребность превышает 450 тыс. т.

В настоящее время потребность во фруктах и овощах, необходимая для обеспечения населения Российской Федерации, оценивается в 11 млн. тонн, а среднегодовой сбор в стране составляет менее 4 млн. тонн, или 36 % от потребности.

По данным экспертов, россиянин потребляет примерно 34 кг фруктов при рекомендуемой норме около 100 кг в год. Среднестатистический американец потребляет 126 кг, австралиец - 135 кг, китаец - 50 кг. За 2009 год средняя российская статистическая семья тратила на приобретение фруктов 12-14% семейного бюджета.

Структура ранка снеков в России в 2011-2012 годах: чипсы - 41 %, фруктовые и овощные снеки - 25 %, орехи -11%, экструдированные снеки -9 %, попкорн - 8 %, крендельки - 1 % и другие виды снеков - 5 % [36, 93].

Компания Euromonitor International провела исследования розничной продажи фасованных сладких чипсов в России в 2012 году составят 120 миллиардов рублей и 352 тысячи тонн. Для сравнения в 2011 году прирост составил 3 % в натуральном выражении и 8 % в финансовом выражении. Изменение роста в 2011 году было незначительно выше: общая динамика роста рынка снеков в натуральном выражении не достигал 4 %, а показатели в финансовом выражении - плюс 8 %.

Динамика изменения потребление снеков на душу населения в России остается достаточно низким по сравнению с Соединенными Штатами Амери-

ки, странами Восточной Западной Европы. По потреблению снеков Россия вышла на третье место в мире. Компания Euromonitor International провела исследования, что в России за 2012 ежегодно человек съедает 2,47 кг в год, в Западной Европе - 3,98 кг в год, в США - 10,74 кг в год. В то время когда рост рынка снеков в России составляет 3,1 %, в Западной Европе - 2,1 %, в США -0,7 %. Наиболее заметные показатели роста наблюдаются в сегменте фруктовых чипсов 4 % в натуральном выражении в 2012 году. Основными причинами такого роста являются стремление населения к здоровому образу жизни в России. В отличие от большей части других снеков для перекуса, фруктовые и овощные чипсы воспринимаются как натуральный и здоровый продукт.

Доля стран в поставках фруктов (исключая субтропические и бахчевые) в РФ: 35 % - Молдавия, 25 % - Украина, 15 % - Белоруссия, 10 % - Азербайджан, Армения, 5 % - Казахстан, 5 % - Абхазия, Грузия, 5 % - Литва, Латвия.

На Кавказе в предгорной зоне при хорошей агротехнике для основных стандартных сортов персиков среднюю урожайность с одного дерева можно считать не ниже 30 кг, т. е. 15-20 т. с 1 га.

В Краснодарском Крае и на юге Дагестана средняя урожайность хурмы составляет 116-180 ц/га в зависимости от сорта.

В России 2012 г. было собрано свыше 10,5 млн. тонн груш, или более 70 % всего мирового объема производства.

В России средняя урожайность тыквы составляет - 20-30 т/га.

По своей структуре фруктовые и овощные чипсы представляют собой тонкие хрустящие румяные ломтики фруктов и овощей, имеющие яркий, легкий, естественный вкус, соответствующие натуральному вкусу и аромату свежих фруктов и овощей.

В процессе сушки формируются потребительские свойства, органолеп-тические показатели фруктовых и овощных чипсов. В результате биохимических реакций образовываются новоприобретенные физические, вкусовые и ароматические свойства фруктов и овощей, обусловленные существенными изменениями состава исходного сырья. При производстве фруктовых и овощ-

ных чипсов необходимо придерживаться параметров и режимов, способствующих прохождению биохимических реакций, направленных на получение продуктов с высокой содержание витаминов, минералов и термолабильных веществ.

В данной работе предложено использовать плоды персики сорта «Память Симиренко», хурму сорта «Королек или Шоколадная», грушу сорта «Астраханская ранняя» и тыкву сорта «Бирючевская 735». Исходное сырье было подобрано с учетом пищевой ценности, витаминного, аминокислотного и минерального состава с целью разработки низкокалорийных, витаминизированных фруктовых и овощных чипсов. Перед сушкой исследуемые плоды подвергались инспекции по ГОСТ 21833-76 «Персики свежие», ГОСТ 27573-87 «Хурма свежая», ГОСТ 21714-76 «Груши свежие ранних сроков созревания», ГОСТ 7975-68 «Тыква продовольственная свежая».

Сбор персика, хурмы, груши и тыквы происходит в зависимости от степени зрелости, для использования в пищу зрелые плоды, а для перевозки неспелые, твердые плоды.

Плоды персика, хурмы, груши и тыквы не могут долго лежать, так как они быстро вянут, теряют влагу и загнивают. Переработка и сушка плодов один из самый распространенный способов долгого хранения урожая персиков, хурмы, груши и тыквы. Из данных плодов получаются компоты, варенья, но также получают фруктовые и овощные чипсы. Сушка персиков, хурмы, груши и тыквы позволяет сохранить все их полезные вещества, а также значительно увеличить сроки хранения.

Плоды персика богаты витаминным комплексом: витамин С, витамины группы В, Е, К, РР, а также каротин. В состав персиков также входят пектины и эфирные масла [77].

Плоды хурмы имеют большую пищевую ценность в результате содержания в них глюкозы до 25 % и сахарозы. В ее состав входят также витамин С, провитамин А, яблочная и лимонная кислота, много железа, кальция, меди, марганец и калий [109]. Хурма является диетическим плодом, предлагаемым

при проблемах с пищеварительным трактом за счет присутствия в нем пектина. Хурма содержит большого количество танина во время созревания, но танин устраняется, когда хурма созревает.

Груша содержит большое количество Сахаров, органических кислот, ферментов, клетчатки, дубильных, азотных и пектиновых веществ, витамин С, В1, Р, РР, каротин (провитамин А), а также флавоноиды и фитонциды. Различные сорта груш богаты микроэлементами, в том числе йодом. Груша содержит большое количество калия, в связи с этим, в ней выражены щелочные свойства, имеющие полезное воздействие на работу сердца [27].

Тыква содержит большое количество витаминов С, Е, В1, В2, РР. В ней много калия, кальция, железа, магния, меди, цинка, кобальта, кремния, фтора. Кроме того тыквы низкокалорийны и богаты клетчаткой. Ее рекомендуют в пищу при железодефицитной анемии, так как содержит комплекс минеральных веществ (железо, медь, кобальт, цинк). За счет высокого содержания калия тыква улучшает работу сердца, укрепляет сосуды и избавляет от отеков [103].

Актуальность работы. Анализ приведенных данных показывает, что недостаточное изучение общих закономерностей процесса сушки плодов персиков, хурмы, груши и тыквы как объектов для производства фруктовых и овощных чипсов требует новых подходов и способов сушки на их основе, разработки эффективных аппаратов, позволяющих интенсифицировать процесс с одновременным рациональным использованием энергетического потенциала теплоносителей и обеспечением высокого качества готовых фруктовых и овощных чипсов.

Фруктовые и овощные чипсы представляют собой хрустящие ломтики фруктов и овощей, имеющие естественный вкус, соответствующие натуральному вкусу и аромату свежих фруктов и овощей. Потребительские свойства фруктовых и овощных чипсов формируются в процессе сушки.

На сегодняшний день получение фруктовых и овощных чипсов осуществляется на конвективных сушилках со стационарными режимами, они

сопряжены со значительными энергозатратами, длительным процессом сушки, низкой интенсивностью удаления влаги и невысоким качеством готового продукта, поэтому необходима разработка новых установок для сушки фруктовых и овощных чипсов, создания новых технологий.

Исследование процесса радиационной сушки пищевых продуктов (тесто, хлеб, овощи, макаронные изделия, картофель и т.п.) было начато A.C. Гинзбургом в МТИПП в 1954 г. совместно с О.И. Росляковой-Гронской, Н.Г. Селюковым, Б.М. Ляховицким, В.И. Сыроедовым, В.Д. Скверчаком, Ю.М. Плаксиным и др. [13, 79, 80, 84]. Фундаментальные работы в этой области проведены В.В. Красниковым и С.Г. Ильясовым [33, 34, 35], которые разработали физические основы ИК-облучения пищевых продуктов, а также усовершенствовали методы и приборы для определения соответствующих характеристик. Инфракрасные спектры пищевых продуктов исследованы В.Н. Авра-менко, М.П. Есельсоном, A.A. Заикой [1]. Подробные исследования характеристик мясных продуктов как объектов инфракрасного облучения проведены И.А. Роговым [86, 87] с сотрудниками.

Древесину как объект ИК-облучения изучали П.Д. Лебедев, Шубин Г.С., Дьяконов К.Ф., Горяев А.П. [47].

Основы теории терморадиационного и сложного теплообмена обобщены и разработаны М.И. Беляев, П.Л. Пахомовым, Р. Борхер, В. Юбиц, А.Г. Блохом, Т. Бураковский, Э.А. Исакова и др. [3, 5, 8, 37, 41, 48].

Цель диссертационной работы: научное обеспечение процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы при импульсном энергоподводе и повышение эффективности процесса за счет определения рациональных, щадящих технологических режимов и повышение качества готовой продукции.

Научная новизна. Изучены кинетические закономерности процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов при импульсном энергоподводе.

Методом дифференциально-термического анализа установлены формы связи влаги в объектах исследования и выявлены температурные зоны, соответствующие испарению влаги с различной формой связи.

Определены зависимости теплофизических характеристик персиков, хурмы, груши и тыквы от температуры.

Выявлен характер изменения оптических характеристик (коэффициентов проникновения, отражения и поглощения) объектов исследования от длины волны ИК-излучения (при понижении температуры излучателя).

Разработана математическая модель процесса радиационно-конвективной сушки фруктовых и овощных чипсов, состоящая из двух моделей. Первая математическая модель (внешняя задача) описывает период постоянной скорости сушки и связана с испарением свободной влаги с поверхности фруктов и овощей. Вторая математическая модель описывает период убывающей скорости сушки, когда фронт испарения влаги проникает внутрь продукта.

Обоснованы ступенчатые режимы теплоподвода для комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктов и овощей в соответствии с формой связи удаляемой влаги, что позволяет добиться равномерного высушивания плодов персиков, хурмы, груши и тыквы и интенсивного испарения влаги с их поверхности.

Исследована усадка, трещинообразование и коробление чипсов из персиков, хурмы, груши и тыквы при радиационно-конвективной сушке.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2423877, 2449544, 2456805, 2461203.

Практическая ценность. Определены рациональные технологические

параметры ступенчатых режимов процесса комбинированной радиационно-конвективной сушки фруктов и овощей. Выполнен эксергетический и технико-экономический анализ предлагаемой конструкции для производства фруктовых и овощных чипсо�