ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ СУБЛИМАЦИОННОЙ И МИКРОВОЛНОВОЙ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКЕ СЛИВ

АННОТАЦИЯ

Энергосбережение технологии достигнуто за счет сокращения технологического процесса диэлектрической сублимационной сушки. Было обнаружено, что замораживание в микроволновой печи сокращает время сушки до 20%. Экспериментально установлено, что процесс микроволновой сушки слив сокращает время процесса в среднем на 5 часов по сравнению с сублимационной сушкой.

ABSTRACT

Energy saving technology is achieved by reducing the technological process of dielectric freeze drying. Microwave freezing has been found to reduce drying time by up to 20%. It has been experimentally established that the process of microwave drying of plums reduces the process time by an average of 5 hours compared to freeze drying.

Ключевые слова: Аскорбиновая кислота, микроволновой сушки, замороженные, магнетроны, микроволновой сублимации, экспериментов.

Keywords: Ascorbic acid, microwave drying, frozen, magnetrons, microwave sublimation, experiments.

Аскорбиновая кислота имеет большое физиологическое значение в процессах азотного и углеводного обмена, в образовании дезоксирибонуклеиновой кислоты, в образовании межклеточного вещества ядра клетки и соединительной ткани, в поддержании нормальных стенок капилляров. Суточная потребност в витамине С составляет 50-100 мг. В зимне-весенний период удовлетворить эту потребность непросто. Поэтому большое внимание уделяется сохранению витамина С в различных продуктах растительного происхождения, особенно аскорбиновая кислота является нестабильным витамином.

Сохранность витамина С - критерий оценки ущерба, нанесенного продукту во время его обработки. Состав восстановленной формы аскорбиновой кислоты в плодах сливы зависит от влияния многих факторов: сорта, почвенно-климатических условий, времени сбора урожая и т.д.

Приведено содержание аскорбиновой кислоты в изученных сортах сливы после методами микроволновой сублимации и сублимационной сушки (табл.1).

Таблица 1.

Количество аскорбиновой кислоты в образцах сливы

На графиках концентрация сахаров в образцах сливы, сушенной сублимационным методом  нативно сохранена и такой же, как и в исходном показателе. Было обнаружено, что очень небольшое снижение концентрации сахаров в образцах сушеных слив при сублимационной сушке с помощью микроволновой сублимационной сушкой составило 0,1 г/100 г. Это указывает на то, что сахара в образцах сливы подверглись процессу мелоноидина в очень небольшом количестве под воздействием микроволн.

Рисунок 1. Изменение массовой доли сахаров в сухом веществе образцов сливы за период сушки

В результате сублимационной сушки слив с помощью микроволнового излучения в экспериментах время сушки сократилось до 5 часов, а потребление энергии уменьшилось.

Эксперименты проводились двумя разными способами, в которых основные процессы в обоих процессах состояли из двух стадий, и мы считаем, что технология сублимационной сушки состоит из процессов A и B. Здесь A-процессы замораживания сливы и В-сублимационной сушки сливы. Если мы определим полученные результаты как K₁, эти методы сушки можно математически выразить следующим образом:

А+В=К₁                                                                 (3.1)

Таким же образом, если мы предположим, что сублимационная сушка образцов с помощью микроволн состоит из процессов A и C, тогда A-процесс замораживания сливы и С- процесс микроволновой сублимационной сушки сливы.

А+С=К₂                                                               (3.2)

Если предположить, что процесс замораживания для обоих методов постоянный A = const, то оптимальный способ сушки продукта может быть определен в зависимости от полученного результата или качества продукта. В этом случае нам потребутся значения витамина С, полученные при сушке продукта (Таблица 2).

Таблица 2

Результаты эксперимента, полученные при сушке слив

Одним из простейших методов оптимизации является использование метода сравнения, чтобы определить, является ли метод сублимационной сушки с помощью микроволновой сублимационной сушки более эффективным или оптимальным, чем традиционный метод, в зависимости от количества витамина С, хранящегося в течение периода сушки, и количества потребляемой электроэнергии.

В таблице 3 представлены органолептические характеристики (внешний вид, цвет и консистенция) слив, полученных с помощью микроволновой сублимационной сушки и сублимационной сушки. Анализ результатов подтвердил, что органолептические характеристики продуктов близки между собой, а образцы, высушенные обоими методами, полностью соответствуют требованиям стандарта.

Таблица 3.

Сравнительный анализ органолептических характеристик образцов сушеной сливы (форма - округлая)

Результаты процесса регидратации практически такие же, а процесс восстановления образцов сливы после сублимационной микроволновой сушки практически такой же, как и у высушенных образцов традиционным способом.

Рисунок 2. График регидратации образцов сушеной сливы

В рамках реализации полученных результатов рассчитана экономическая эффективность производства замороженного слива производственной мощностью 1 тонна в сутки.

Используемый метод - микроволновая заморозка-сушка. Фрукты закупаются, очищаются, сортируются, сушатся и упаковываются в герметичные контейнеры различной прочности. Производственная мощность - 1 тонна в сутки. Свежие фрукты регулярно доставляются и сушатся в течение всего сезона.

Сушеные в микроволновке плоды обладают рядом преимуществ, они сохраняют форму, цвет, аромат и вкус сырья. Кроме того, сохраняются все витамины и полезные вещества, чего сложно добиться другими методами. Это может повысить добавленную стоимость продукта, а также снизить вес, что снижает транспортные расходы.

Часто предварительная обработка изделий начинается с термической обработки (промывки) и последующего шлифования (чистка, нарезка). Принципиальная схематическая диаграмма морозильной камеры с микроволновым обогревом, состоящей из сушильной камеры (холодильника), вакуумного насоса, подключенного к охлаждаемому конденсатору, и замкнутой вакуумной системы, показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Принципиальная схематическая диаграмма технологии микроволновой сушки с использованием нагрева

Влагосодержание образцов сливы, высушенных в течение 20 часов традиционным методом сублимации, составило 8%. Влажность образцов сливы, высушенных в микроволновым сублимацонным методом в течение 15 часов, составляла 8%. Результаты являются средними после нескольких лабораторных анализов, и на основании анализа можно сделать вывод, что метод микроволновой сублимации значительно сокращает время сушки и, в свою очередь, обеспечивает снижение энергопотребления.

Анализ экспериментов показывает, что первоначальная микроволновая сублимационная сушка слив дает возможность сократить процесс примерно на 5 часов и экономит электроэнергию.

Результаты анализа показали, что процесс микроволновой сублимационной сушки не повлиял отрицательно на органолептические характеристики и объем сорта «венгер» сливы, в то время как время сушки было значительно сократилось.

Список литературы:

1. M.Meliboyev, U.Qodirov, U.Mannopov, M.Aripov, Sh.Mamatov. Improvement of dill freeze-drying technology// Web of conferences 222, http://doi.org/10.1051/e3sconf/2020222030022 . – 2020.- 1-5.b.
2. M.Meliboyev, Sh.M.Mamatov, M.Aripov, B.Shamsutdinov. Advantages of quick-freezing technology of cherry// International journal of innovative technology and exploring engineering (IJITEE) (Hindiston). ISSN: 2278-3075, Volume-9, Issue-3 January 2020 3254-3256 b.
3. M.Meliboyev, Sh.Mamatov, M.Aripov, U.Qodirov, S.M.Turabdjanov Improving of quick-freezing of cherry// Journal of critical reviews (Amerika) 17.06.2020-ISSN 2577-2058. – 1749-1752.b.
4. Meliboev M.F. Use Of Microwaves In Sublimation Drying Equipment// Инновационные подходы в современной науке: сб. ст. по материалам CXIII Международной научно-практической конференции «Инновационные подходы в современной науке». - № 5(113). - М., Изд. «Интернаука», 2022. С. 93-96. (Москва).