автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научное обоснование и разработка способов СВЧ-конвективной сушки фруктов

На правах рукописи

ДЕМЬЯНОВ Виталий Дмитриевич

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ СВЧ-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ФРУКТОВ

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

8 АПР 2015

Воронеж-2015

005567044

005567044

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

Ведущая организация:

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич Николаев Николай Сергеевич доктор технических наук, профессор (ФГЪОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»)

Журавлев Алексей Викторович

кандидат технических наук, директор (ассоциация «Технологическая платформа «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК продукты здорового питания») Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО КубГТУ)

Защита состоится «14» мая 2015 г. в 1330ч. 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 присылать ученому секретарю совета Д 212.035.01.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ВГУИТ». Полный текст диссертаций размещен в сети Интернет на официальном сайте ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» www.vsuet.ru «12» февраля 2015 г. Автореферат размещен в сети Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки РФ: vak2.ed.gov.ru и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» www.vsnet.ru «11» марта 2015 г.

Автореферат разослан «24» марта 2015 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций Д 212.035.01 на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание

ученой степени доктора наук

Л.Н. Фролова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По данным экспертов россияне потребляют около 40 кг фруктов при рекомендуемой норме в 120 кг. По данным на 2013 год среднестатистическая семья в России потратила на покупку фруктов порядка 18-20 % семейного бюджета.

На сегодняшний день Российская Федерация обеспечивает себя фруктами только лишь на 25-30 % от необходимого объема. В России сбор фруктов в 2011 году составил 2926,7 тыс. т, в 2012 - 2930,8 тыс. т, в 2013 - 3380,3 тыс. т, импорт составил в 2011 году - 6970,9 тыс. т, в 2012 - 7084,7 тыс. т, в 2013 году -7200 тыс. т.

По распоряжению Президента РФ от 25.10.2010 г. № 1873-р «Об основах государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года» перед пищеконцентратной промышленностью поставили следующую задачу - увеличить долю отечественного производства овощей и фруктов, а также продуктов их переработки до 40-50% общего объема производства.

Сухофрукты являются богатейшим источником витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и других ингредиентов, важных для обеспечения обменных процессов.

Сухофрукты используются как начинка для многих кондитерских изделий и как отдельный элемент декора для украшения пирожных, тортов, рулетов, печенья и т. д.

Потребительские свойства сухофруктов образуются при сушке (вкусовые, ароматические) и обусловлены изменениями состава сырья, происходящими в результате биохимической реакции. При производстве сухофруктов необходимо соблюдать технологические параметры, которые способствуют протеканию химико-биологических процессов, направленных на создание продукта с высокими пищевыми качествами. При этом традиционная сушка имеет значительные энергозатраты и невысокое качество готового продукта, поэтому необходима разработка новых СВЧ-сушилок.

При производстве сухофруктов из айвы, груш, персиков и

абрикосов необходимо соблюдать технологические параметры, которые способствуют прохождению биохимических процессов, направленных на создание продуктов с высоким пищевым качеством.

Теоретические основы тепломассообмена в процессах сушки пищевого растительного сырья и их аппаратурное оформление отражены в работах A.B. Лыкова, A.C. Гинзбурга, В.В. Красникова, В.П. Косьяненко, И.А. Рогова, В.И. Муштаева, С. Т. Анти-пова, А.Н. Острикова и др.

Цель диссертационной работы: научное обеспечение и разработка способа СВЧ-конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса сушки совместно с теплофизическими и электрофизическими характеристиками исследуемых плодов, повышение качества готовой продукции за счет разработки комбинированных режимов сушки, создание перспективной конструкции сушилки и линии производства сухофруктов.

На основе анализа данных литературного обзора и в соответствии с поставленной целью, поставим следующие задачи:

1. Изучение айвы, груш, персиков и абрикосов как объекта исследования; определение теплофизических и диэлектрических характеристик.

2. Изучение основных кинетических закономерностей сушки айвы, груш, персиков и абрикосов и выявление рациональных режимов сушки.

3. Комплексная оценка качества айвы, груш, персиков и абрикосов, высушенных по разработанной технологии.

4. Разработка способов сушки айвы, груш, персиков и абрикосов, конструкций сушилок и технологических линий для их осуществления.

5. Разработка математической модели процесса сушки айвы, груш, персиков и абрикосов при ступенчатых режимах теп-лоподвода.

6. Энергетическая оценка предлагаемой технологической линии посредством эксергетического анализа.

7. Проведение промышленной апробации предлагаемых способов и конструкций сушилок.

Научная новизна. Установлены температурные интервалы, соответствующие удалению влаги с различными формами связи в айве, грушах, персиках и абрикосах.

Получены значения диэлектрических характеристик для заданной влажности для айвы, груш, персиков и абрикосов.

Выявлены кинетические закономерности процесса СВЧ-конвективной сушки айвы, груш, абрикосов и персиков при стационарных и комбинированных режимах.

Доказана рациональность использования комбинированных режимов для сушки айвы, груш, персиков и абрикосов в соответствии с формой связи удаляемой влаги.

Получена математическая модель процесса СВЧ - конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов, позволяющая рассчитать время сушки и подобрать мощность магнетронов.

Практическая значимость технических инноваций подтверждена патентом РФ № 2509275, получено положительное решение по заявке № 2014103111 от 28.11.2014 года.

Практическая ценность. Предложены способы СВЧ-сушки фруктов и оригинальная конструкция сушилки для их реализации, разработаны режимы сушки. Проведено комплексное исследование качественных показателей фруктов, высушенных при переменных режимах теплоподвода. Установлено, что сухофрукты обладают хорошими потребительскими свойствами и имеют высокую пищевую и биологическую ценность. Разработана конструкция аппарата и технологическая линия производства цукатов. Выполнен технико-экономический расчет и эксергети-ческий анализ предлагаемой технологической линии.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на международных, всероссийских научно-технических конференциях: Воронеж, 2011 -2014; Казань, 2013; Москва, 2014; Тгап5е1уашуа, 2014.

Публикации. По теме диссертации издано 15 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получен 1 патент.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатов и выводов, приложений и списка литературы. Работа изложена на 135 листах машино-

5

писного текста, включает 15 таблиц и 77 рисунков. Список литературы состоит из 119 источников, в том числе 25 — на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 86 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние производства сушеных фруктов, таких, как айва, груши, персики и абрикосы; обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе приведен анализ литературных источников с информацией о теории, технике и технологии производства сушеных фруктов, рассмотрены наиболее значимые направления разработки СВЧ-сушилок и способов сушки пищевых продуктов. В результате проведенного анализа сформированы цели и задачи диссертации, аргументирован выбор объекта изучения.

Во второй главе исследованы плоды айвы, груш, персиков и абрикосов как объекты сушки: определен вид связи влаги в продуктах с выявлением температурных зон удаления влаги и терморазложения веществ. Исследование закономерностей теплового воздействия на айву, груши, персики и абрикосы осуществляли на комплексном термоанализаторе марки Mettler-Toledo STAR (рисунок 1) методом неизотермического анализа. Выявлены следующие зоны для исследуемых образцов: зона 1 - нагрев и испарение физико-механически связанной влаги, которая имеет небольшую энергию связи с образцом, зона 2 - удаление осмотической влаги, зона 3 — удаление адсорбционной влаги.

Определены теплофизические характеристики айвы, груш, персиков и абрикосов методом нестационарного теплового режима, установлен характер их изменения в зависимости от температуры и влажности.

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

при 1У= 85,58 %: с = 4,605-7+3594,1; Л2=0,999; Л = 0,0002- 7+0,411; Л2=0,999; а = 0,007 7+11,19; Д2=0,994;

Полученные значения плодов айвы, груш, персиков

при 1¥= 23,15 %: с = 4,205-74-2798; Л2=0,999; X = 0,0002-7+0,316; Л2=0,999; я = 0,010 7+9,655; Л2=0,999.

теплофизических характеристик и абрикосов были использованы при разработке математической модели процесса комбинированной СВЧ-конвективной сушки.

1

з

......-Ц—

;......:.....Г"Х

« —

!, -М ... ЛК

!.„,:..............

а - айва

......................______ 1 А?*»

Т.] 1- 11? и/

л '"¿Г

:

1 1

\ 1 | ' г------тж.....-т~г «йяг—1

* Г" •

б - груши

..............1.....Ж .4 |

Я : K__._i._H

т. ~лц

1 !........... 1 *•«&« 1 ; [ .....Г *■«»»"""...... ;

:--;---4—~——.—;-------—4-

в — персики г - абрикосы

Рисунок 1 — Зависимость -1§ а от величины 1000/Т исследуемых

продуктов

Исследованы изменения коэффициента диэлектрических потерь е" айвы, груш, персиков, абрикосов и построены зависимости коэффициента диэлектрических потерь от влажности и температуры (рисунок 2).

Значения коэффициента диэлектрических потерь были получены экспресс-методом, разработанным в РЭУ им. Г.В. Плеханова. Из рисунка 2 видно, что уменьшение значения е" с повышением температуры плодов айвы, груш, персиков и абрикосов можно объяснить уменьшением г" воды при возрастании температуры, а также быстрым испарением жидкости при нагревании плодов.

в - персики г - абрикосы

Рисунок 2 - Зависимости изменения коэффициента диэлектрических потерь е" при частоте электромагнитного поля/= 2450 МГц от влажности IV и температуры Т

В третьей главе приведена математическая модель процесса сушки сферической частицы радиуса Я, при комбинированном энергоподводе за счет конвективного теплоподвода от воздуха, и внутренних тепловыделений, обусловленных СВЧ электрическим полем. Полагаем, что влагосодержание и температура симметричны относительно центра частицы, градиент давления пара в частице пренебрежительно мал.

Дифференциальные уравнения влаготеплопереноса в частице имеют вид 8

— = Л У2и + А,^21\ дт

(1) (2)

дт ср

Операторы Лапласа и V2/, входящие в правые части уравнений (1) и (2), имеют вид

Ги = ™+1 Ж

дЯ2 Я дЯ

т-,2 д21 2 8Г

Начальные условия:

Граничные условия: при К = Я1

при /? = 0

дЯ2 Я дг

иф,я) = ии

КО, я) =

дЯ

8,г

^ = 0, 5Я

*=0.

дя

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) (9)

(10)

После подстановки (3) и (4) в уравнение (1) и (2) получим:

дт

дг~А2Л

д2Ц 2 д£ ЭЯ2+ я' дЯ

(д2и 2 дил - +---

л

+ 4:

дЯ2 Я дЯ

+ А

'2.2

д2г 2 дг дЯ2 я дЯ;

г дЧ_+2 ^

дЯ2+ К дЯ

+ -

ср

(П)

(12)

Для получения дискретных аналогов дифференциальных уравнений (11) и (12) воспользуемся дискретной сеткой с постоянными по времени Дг и радиусу АЯ. После преобразований получим:

^Л} /=а

ср

(14)

Была разработана программа, реализующая полученную модель процесса сушки в среде МаЙюас! - 15. Для проверки адекватности разработанной математической модели реальному процессу производилось сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными процесса сушки айвы.

На рисунках 3 и 4 представлены экспериментальные и расчетные значения С/ и /ср при следующих значениях параметров:

ат =3 10~9 м2 / с; ¿ = 0,01 К"1; г = 2,4106 Вт/кг; р = 1100 кг/м3; с = 3400 Дж/(кг• К); С/воз=0,1; £ = 0,01; ач = 1,0110-7м2/с;

=20 °С ; /с =20 0 С ; {/0 =3,35 кг/кг; =0,371 Вт/(м-К); ач =42,6 Вт/(м2-К); = 0,98-Ю"9 кг/(м с); Я,=0,0062 м;

ат = 1,02-1(Г4кг/(м2 -с); ду =0,18106Вт/м3.

Из приведенных графиков следует, что экспериментальные данные вполне удовлетворительно совпадают с результатами моделирования процесса.

1 - экспериментальная, 2 - теоретическая Рисунок 3 - Зависимость среднего влагосодержания айвы от времени

1 - экспериментальная, 2 - теоретическая Рисунок 4 - Зависимость средней температуры айвы от времени

В четвертой главе приведено описание экспериментальной СВЧ-конвективной сушилки для исследования процесса сушки фруктов. Айву, груши, персики и абрикосы предварительно моют, сортируют, нарезают кубиками 10x10x10 мм и подвергают комбинированной СВЧ-конвективной сушке. Процесс сушки проводили при следующих технологических параметрах: скорость теплоносителя изменялась от 0,3 до 1,5 м/с, мощность электромагнитного поля была 90, 180, 600 и 800 Вт, частота электромагнитного поля составляла 2450 МГц. По результатам исследования процесса СВЧ-сушки айвы, груш, персиков и абрикосов при стационарных режимах были построены кинетические закономерности: кривые сушки и скорости сушки (рисунок 5) и температурные кривые (рисунок 6).

а - айва

в - персики Рисунок 5 - Кривые сушки и скорости сушки (продолжение на странице 12)

г - абрикосы Рисунок 5 - Кривые сушки и скорости сушки

В результате совместного анализа кинетических закономерностей процесса сушки айвы, груш, персиков и абрикосов при стационарных режимах и форм связи влаги в продуктах, определенных дифференциально-термическим методом, подобрали ступенчатые режимы сушки (таблица 1).

Таблица 1 — Ступенчатые режимы сушки плодов

Продукт Этапы сушки

I II III

Айва т=3 мин, у=1,5 м/с, Ж=600 Вт 1=15 мин, и=0,9 м/с, }Г=60() Вт т=40 мин, и=0,3 м/с, ¡¥=800 Вт

Груши т=10 мин и=0,7 м/с, 1У=800 Вт т=28 мин, ¡>=0,5 м/с, 1Г=800 Вт т=35 мин, о=0,4 м/с, №-800 Вт

Персики т=45 мин, у=1,2 м/с, !Г=90 Вт т=10 мин, «=0,9 м/с, РУ=180 Вт т=35 мин, о=0,6 м/с, *Г=180 Вт

Абрикосы т=38 мин, у=1,2 м/с, 1¥=90 Вт т=21,5 мин, у=0,9 м/с, ^=180 Вт г=35 мин, 1=0,6 м/с, »7=180 Вт

1

>!1 А

1 'ппПППППП -I

; 1: ( 1 * 15 1

^ ш

а — айва б - груши

Рисунок 6 — Термограммы (продолжение на странице 13)

в персики г — абрикосы

Рисунок 6 - Термограммы

Для определения влагосодержания в текущий промежуток времени были построены номограммы (рисунок 7).

_ * % 1

Щ а - я- айва

1 Г •■/,•• «■*

...... ' ш » -Л # у • /.«4

"пС» Л ; . ............•

...

1- , -у. г г

• (Ш Л ! :

Г

б - груши

..; 4 ■

~ ■ -г -

... .. . ... Щт

ммтМчёД;!' "

в - персики г - абрикосы

Рисунок 7 - Номограммы для определения влагосодержания в текущий

момент времени

В пятой главе приведено различие в антиоксидантной активности (АОА) вытяжек из свежих плодов и готовых сушеных фруктов. Различие обусловлено разной суммарной АОА активностью из-за различия в качественном и количественном фракционном составе объектов исследования.

Проведена оценка витаминного, минерального и аминокислотного состава свежих и сушеных фруктов: определены органо-лептические, физико-химические показатели, общий химический состав и антиоксидантная активность. Приведен химический состав свежей айвы и высушенной по предлагаемой технологии (таблица 2),

Таблица 2 - Химический состав свежен н высушенной айвы

Измеряемые параметры Единицы Свежая Высушенная

измерения айва айва

Общая влага % 85,58±0,70 23,15±0,70

Углеводы (общий сахар) % 67,06±0,15 66,48±0,15

Массовая доля белка % 4,3±0,05 4,26±0,05

Зола % 3,33±0,15 4,02±0,15

Клетчатка % 25,31±0,20 25,24±0,20

Минеральный состав

Калий (К) мг% 1023,3±0,04 1042,3±0,04

Кальций (Са) мг% 160,7±0,04 162,7±0,04

Магний (Mg) мг% 99,3±0,04 100,4±0,04

Натрий (Na) мг% 98,1±0,04 99,5±0,04

Железо (Fe) мг% 20,9±0,04 21,2±0,04

Фосфор (Р) мг% 167,6±0,04 170±0,02

Аминокислотный состав (незаменимые)

Валин г/100 г белка 0,2±0,004 0,17±0,004

Изолейцин г/100 г белка 0,22±0,004 0,18±0,002

Лейцин г/100 г белка 0,23±0,004 0,19±0,004

Лизин г/100 г белка 0,41±0,002 0,34±0,002

Метиопин + цистин г/100 г белка 0,15±0,002 0,12±0,002

Треонин г/100 г белка 0,29±0,004 0,24±0,004

Фенилаланин + тирозин г/100 г белка 0,3±0.004 0,26±0,004

Витаминный состав

Рибофлавин (В2) мг% 0,26±0,004 0,18±0,004

Тиамин (В,) мг% 0,28±0,004 0,19±0,004

Ниацин (РР) мг% 1,04±0,10 0,72±0,10

Витамин С мг% 163,45±0,2 114,12±0,1

Витамин Е мг% 3,33±0,002 2,32±0,004

В шестой главе разработаны: оригинальная конструкция сушилки, линия для производства цукатов, а также технологии производства цукатов из айвы, груш, песиков и абрикосов.

Отличительная особенность предлагаемой технологии заключается в том, что вместо моечной машины, инспекционного транспортера и калибрователя установлен моечно-калибровочный комплекс, представляющий собой моечную ванну, подъемный конвейер с ополаскивающим устройством, инспекционный транспортер для удаления некондиционного продукта и калибровочное отделение для разделения продукта по размеру. Вместо конвективной сушилки установлена СВЧ-конвективная сушилка, внутри которой последовательно расположены чередующиеся камеры нагрева и камеры охлаждения, через которые проходит тросовый транспортер с перфорированными лотками (рисунок 8).

Рисунок В-Технологическая линия производства цукатов: 1—бункер, 2 - дозатор, 3 - моечно-калибровочный комплекс; 4 - машину для удаления семенного гнезда, 5 - машины для резки плодов на кубики, 6 -сульфитатор; 7 - СВЧ-конвективная сушилка, 8 - фасовочно-упаковочный автомат, 9 - тросовый транспортер, 10 — корпус сушилки, 11 - воздуховод, 12 - лоток, 13 - электродвигатель, 14 - вариатор, 15 — шкив, 16 - СВЧ-камера, 17 - камера охлаждения, 18 - магнетрон, 19 -перегородка, 20 - трос, 21 - шкив, 22 - вал, 23 - коническая передача, 24 - вал, 25 - редуктор, 26 — электродвигатель, 27 — шиберная заслонка, 28 - вентилятор, 29 - воздуховод

Для сравнения энергетической эффективности существующих и предлагаемой технологии был выполнен эксергетический

анализ (рисунок 9). Полученный эксергетический КПД составляет 8,87 %, что значительно выше, чем при применении технологии-прототипа, включающей ленточную конвективную сушилку, на 3,7%.

Рассчитанные технико-экономические показатели свидетельствуют о целесообразности внедрения нового оборудования — замена базового оборудования на СВЧ-конвективную сушилку.

Эффективность экономических показателей на 1 рубль капитальных вложений составит приблизительно 96,25 р., что приведет к окупаемости затрат менее чем за 3 месяц. Следует отметить, что будет достигнут социальный эффект: повысится качество готовых продуктов, улучшатся условия и повысится безопасность труда обслуживающего персонала.

Рисунок 9 — Эксергетическая диаграмма энергетических потоков линии для производства цукатов

Условные обозначения:

ГЕ

у4ц=ат; Д2 =ат-8 ; А, = — ат; А22=а +А2^-3 - коэффициенты перес

носа; ат — коэффициент диффузии влаги в материале частицы; 8 - относительный коэффициент термодиффузии; г — теплота конденсации пара; Е = ат1 / ат - относительный коэффициент диффузии пара; ат] — коэффициент диффузии пара в материале; С — теплоемкость высушиваемого материала; ач — коэффициент температуропроводности; (7 - влагосодержание высушиваемого материала; / - температура; ц — объемная интенсивность тепловых источников; Ат — коэффициент массопроводности материла; — коэффициент теплопроводности; р - плотность высушиваемого материала, теплоемкость материала с, относительный коэффициент диффузии влаги £, коэффициент термовлагопроводности ач, - температура воздуха, £УШП - равновесное влагосодержание материала частицы для параметров воздуха, /0 - начальная температура частицы, 170 - начальное влагосодержание частицы, Я? - коэффициент теплопроводности материала частицы, а? - коэффициент теплоотдачи от поверхности частицы к окружающему воздуху, Хт - коэффициент влагопровод-ности, ат • коэффициент массоотдачи, </у - интенсивность внутренних тепловых источников, обусловленная СВЧ - энергоподводом, Л, - радиус частицы, - число интервалов дискретной сетки по радиусу, Дг - шаг по времени, г, -продолжительность процесса сушки.

Основные выводы и результаты:

1. Изучены айва, груши, персики и абрикосы, как объекты исследования. Определены: коэффициент теплопроводности, температуропроводности и теплоемкости методом нестационарного теплового режима для интервала температур 293...353 К. Установлено, что с повышением температуры теплофизические характеристики плодов айвы, груш, персиков и абрикосов увеличиваются. Выявлены формы связи влаги в продукте и температурные интервалы, соответствующие испарению влаги с различной формой связи, методом дифференциально-термического анализа.

2. Исследована кинетика процесса комбинированной СВЧ-конвективной сушки фруктов при стационарных режимах.

3. Разработаны и обоснованы рациональные ступенчатые режимы сушки в зависимости от формы связи влаги в продукте, определены технологические параметры:

- для айвы на первом этапе сушки 1Г=600 Вт, «=1,5 м/с, г=3 мин; на втором этапе - ^=600 Вт, «=0,9 м/с, т=15 мин и на третьем этапе - *Г=800 Вт, »=0,3 м/с, т=40 мин;

- для груш на первом этапе сушки 1Г=800 Вт, «=0,7 м/с, 7=10 мин, на втором этапе - Ж=800 Вт, ч=0,5 м/с, 7=28 мин и на третьем этапе - 1Г=800 Вт, «=0,4 м/с, т=35 мин;

- для персиков на первом этапе сушки 1¥=90 Вт, «=1,5 м/с, т=45 мин, на втором этапе - Вт, «=0,9 м/с, г=10 мин и на третьем этапе - Ж=180 Вт, «=0,6 м/с, т=30 мин;

- для абрикосов на первом этапе сушки - Ж=90 Вт, «=1,2 м/с, т=38 мин, на втором этапе - 1Г=180 Вт, «=0,9 м/с, т=21,5 мин и на третьем этапе - ИМ 80 Вт, «=0,6 м/с, т=31,5 мин.

4. Определены: антиоксидантная активность и активность воды в айве, грушах, персиках и абрикосах: показатели качества свежих и высушенных по предлагаемой технологии айвы, груш, персиков и абрикосов. Выявлено, что высушенные фрукты обладают повышенным содержанием ценных термолабильных веществ.

5. Разработана математическая модель процесса СВЧ-конвективной сушки фруктов при ступенчатых режимах теплоподвода, позволяющая рассчитать время сушки и подобрать мощность магнетронов.

6. Проведена оценка энергетической эффективности разработанной технологической линии по производству цукатов методом эк-сергетического анализа. Эксергетический КПД составил 8,87 %,что значительно выше, чем при использовании технологии-прототипа, включающей ленточную конвективную сушилку, на 3,7 %.

7. Разработана технологическая линия, технология и конструкция аппарата для производства сушеных фруктов из айвы, груш, персиков и абрикосов. Проведены производственные испытания способа получения цукатов на ООО «СВ-ГРУПП»

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Демьянов, В.Д. Обоснование выбора ступенчатого режима СВЧ-конвективной сушки груш [Текст] / В.Д. Демьянов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2013. - № 4. - С. 1113.

2. Демьянов, В.Д. Комплексная оценка качества сушеной айвы [Текст] / В.Д. Демьянов // Аграрный вестник Урала. - 2014. - № 9. - С. 44-47.

3. Демьянов, В.Д. Эксергетический анализ технологической линии производства фруктовых цукатов [Текст] / В.Д. Демьянов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2014. - № 4. - С. 3843.

Патент

4.Пат. 2509275 Российская Федерация, МПК F26B 15/14, F26B 17/04. СВЧ-конвективная сушилка [Текст] / Остриков А.Н., Демьянов В.Д; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный университет инженерных технологий. - № 2012141222/06; заявлено 27.09.2012; опубл. 10.03.2014; Бюл. № 24.

Статьи н тезисы

5.Красовицк1ш, Ю.В. Технологическая линия производства цукатов [Текст] / Ю.В. Красовицкий, А.Н Остриков, В.Д. Демьянов // Материалы пятого Международного научно-технич. симпозиума. «Современные энергосберегающие технологии (Сушка и термовлажностная обработка материалов) - СЭТТ-2014», - Москва, 2014. - Т. 1. - С. 258-261.

6.Krasovitsky, Y.V. The Engineering Of Technology And Technological Equipment For Manufacturing Pear Succade [Text] / Y.V. Krasovitsky, A.N. Ostrikov, V.D. Demyanov // A XXI - a editie a Sesiunii de comunicari stiintifice, Transelvaniya, 2014 - P. 70-74.

7.Демьянов, В.Д Исследование форм связи влаги в груше методом дифференциально-термического анализа [Текст] / В.Д. Демьянов, Ю.В. Красовицкий // II Международная научная Интернет - конференция «Современные тенденции в сельском хозяйстве», - Казань, 2013. - Т. 1. - С.43-46.

Подписано в печать 10 03.2015. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №18. ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ») Отдел оперативной полиграфии ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» Адрес университета и отдела оперативной полиграфии: 394036 Воронеж, пр Революции, 19