ПЕТРОВА Ж. О.

Сортировать по умолчанию названию
  • ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО ТА МАСООБМІНУ В ПРОЦЕСІ ВИГОТОВЛЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ПОРОШКІВ

    Одне з завдань технології сушіння полягає в розробці методів оптимального управління тепло та масоообмінними процесами, які протікають в тілі, з метою отримання продукту високої якості з регламентованими фізико-хімічними, структурно-механічними та органолептичними показниками[1]. Аналітичний розрахунок процесу досить складний для капілярно-пористих колоїдних тіл, оскільки містяться структури з різним механізмом утримання вологи . Отже, процес як правило досліджується експериментально. В якості об’єкту дослідження використано горохово-морквяну суміш в пропорції 1:2. Суміш розроблена як високоякісна, каротиновмісна харчова добавка з підвищеним вмістом білків. Морква містить багато каротиноїдів, які є джерелом вітаміну А для організму, особливо це важливо в часи напруженої екологічної ситуації, яка склалася в Україні, оскільки він є сильним антиоксидантом виводить токсини[2]. Горох використовується як природне джерело білків, жирів та вуглеводів. Компонент виступає в якості консерванту, оскільки містить жири, в яких розчиняються каротиноїди, в зв’язку з цим продовжується значно термін зберігання продукту. Приготування суміші здійснюється в декілька етапів: відбір сировини, мийка, бланшування моркви та гороху, подрібнення та гомогенізація для забезпечення однорідності розподілу компонентів в суміші, сушіння, розмелювання, фасування. Зразок дослідного матеріалу звантажувався до сушильної камери в контейнері з розмірами 45×25×15 мм. Процес сушіння проводився при таких значеннях параметрів : температура теплоносія Т – 60,80,100 0 С; товщина шару h – 5,10,15 мм; швидкість сушильного агенту V – 1,5;2,5;3 м/с. З інтервалом в 9 секунд фіксувалася маса та температура на поверхні та всередині зразка. При такій постановці отримаємо багатофакторний експеримент, що дає змогу більш детально дослідити тепло та масообмін в матеріалі під час сушіння[3]. За даними експериментів отримали залежності зміни маси тіла від часу(рис.1) також був проведений розрахунок зміни швидкості сушіння dW/dt ,%/хв, від вологовмісту W,% (рис.2). За наведеними залежностями встановлено: сушіння відбувається переважно в другому періоді, значення першої критичної вологості Wk1=350%, яка свідчить про закінченні періоду постійної швидкості і початок періоду падаючої швидкості.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОВІДДАЧІ В ПРОЦЕСІ СУШІННЯ ТЕРМОЛАБІЛЬНИХ КАПІЛЯРНО-ПОРИСТИХ КОЛОЇДНИХ ТІЛ

    Кінетика теплообміну при сушінні може бути повністю виражена за даними кінетики вологообміну [1]. Відомо, що в періоді постійної швидкості сушки рівняння відносної (безрозмірної) густини теплового потоку має вигляд (1). Рівняння (1), встановлює зв'язок між величинами, визначаючими теплообмін q* і вологообмін N* при сушінні за допомогою числа Ребіндера, є основним рівнянням кінетики процесу сушіння. В якості зразків колоїдних капілярно-пористих тіл використано бінарну харчову суміш на основі гороху та моркви. Величини q* побудовані при різних температурних режимах сушіння, розміщуються на одну загальну плавну криву, залежну від вологовмісту матеріалу. Визначення густини теплового потоку q(τ) в нестаціонарному процесі тепло та масообміну при сушінні по даним волого обміну і числу Ребіндера дозволяє визначити коефіцієнт тепловіддачі α, а потім і теплове число Нусельта. Коефіцієнт тепловіддачі α розраховується з врахуванням середньої зміни температури граничного шару. На рис. 1 наведено залежність величини коефіцієнта тепловіддачі від зміни вологовмісту матеріалу в процесі сушіння. З рис. 1 видно, що зі зменшенням вологовмісту матеріалу в період прогріву та постійної швидкості величина α збільшується до максимального значення, а потім в з середини другого періоду стрімко зменшується, що свідчить про сповільнення конвективного теплообміну. При досягненні 8-12 % коефіцієнт тепловіддачі прямує до нуля. Це вказує на те, що матеріал повністю прогрітий і тепловий потік q(τ)→0. Отримані залежності вказують на те, що сушильні установки для організації економічного і енергетично доцільного процесу сушіння колоїдних капілярно-пористих тіл рослинного походження повинні забезпечувати можливість ступінчатих режимів енергопідводу з пониженням температури по мірі зниження вологовмісту матеріалу, що дасть змогу не перегріти матеріал і отримати продукт високої якості.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРІВ ЗНЕВОДНЕННЯ РОСЛИННИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

    Антиоксидантна сировина, як об'єкт сушіння, дуже складна за своєю структурою, фізіко-хімічним і біохімічним складом. Тому ефективний режим зневоднення визначається температурою, максимально-допустимою для даного матеріалу, і мінімальною тривалістю сушіння. Гранично-допустима температура сушіння антиоксидантної суміші визначається властивостями білків і каротиноїдів, біологічна цінність яких знижується під час інтенсивної теплової обробки.[1] Сушіння антиоксидантної рослинної сировини відбувалося на конвективної сушарці з реєстрацією температури сушильного агента, зміною маси зразка та енергетичних витрат на сушіння. Кінетику процесу сушіння антиоксидантної рослинної сировини проводили при температурі сушильного агенту 70, 100 ºС і ступеневої режиму 100/70 ºС, в шарі 10 мм з початковим вологовмістом суміші 270%, швидкість повітря в сушильній камері становила 1,5 м / с. Результати експериментальних досліджень сушіння антиоксидантної сировини від впливу температури сушильного агента представлені на рис.1. Криві швидкості сушіння показують, що зі збільшенням температури сушильного агента інтенсивність процесу збільшується. Тривалість сушіння антиоксидантних матеріалів при температурі 100 ºС зменшується на 67% в порівнянні з тривалістю процесу при температурі 70 ºС. Також був запропонований ступінчатий режим сушіння, при якому температура сушильного агенту змінюється в процесі. На початку сушіння температура сушильного агенту 100 ºС, через 30 хв. Температуру знижують до 70 ºС і підтримують на такому рівні до кінця процесу. Ступінчатий режим Рисунок 1 – Криві сушіння і швидкості сушіння антиоксидантної суміші на конвективної сушарці лотковоютипу при температурі сушильного агента: 1 - 70 ºС, 2 - 100/70 ºС, 3 - 100 ºС при Wнс = 270%; V = 1,5 м / с; δ = 10 мм; d = 10 г / кг с. в. Криві швидкості сушіння антиоксидантної сировини показують, що на початку процесу присутній період постійної швидкості сушіння протягом 30 хв. (рис. 1, б), а потім швидкість сушіння знижується. Так швидкість сушіння при температурі сушильного агента 100 ºС і в ступінчастому режимі в першому періоді сушіння в порівнянні з температурою 70 ºС збільшується в 1,8 рази.Ступінчастий режим сушіння, як видно з кривих сушіння (рисунок 1), протікає повільніше ніж при температурі 100 ºС на 25%, проте питомі витрати менше на 21% і на 29%, ніж при режимі 70 ºС. Зменшення питомих витрат в ступінчатому режимі пояснюється тим, що енергія максимально використовується на випаровування вологи з матеріалу і мінімально - на нагрівання матеріалу. 1. Снєжкін Ю.Ф. Теплообмінні процеси під час одержання каротиновмісних порошків / Ю.Ф. Снєжкін, Ж.О. Петрова – К.: Академ- періодика, 162 с

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОТИ ВИПАРОВУВАННЯ ВОЛОГИ КОМБІНОВАНОЇ АНТИОКСИДАНТНОЇ СИРОВИНИ В ПРОЦЕСІ ЗНЕВОДНЕННЯ МЕТОДОМ СИНХРОНОГО ТЕПЛОВОГО АНАЛІЗУ

    Столовий буряк є важливою сировиною для виробництва багатьох овочевих консервів, в тому числі для дієтичного та лікувально- профілактичного харчування. Але основною проблемою при його переробці залишається зберігання природного кольору, навіть після термічної обробки. Недоліками існуючих способів переробки столового буряку є значні втрати біологічно активних речовин (від 20 до 80 %). Для проведення досліджень використовували паренхімні тканини столового буряку, лимону подрібнені на шматочки, та їх функціональні суміші. Для визначення питомих витрат теплоти на випаровування вологи використано диференціальний мікрокалориметр випаровування ДМКИ-01, [1]. Аналізуючи результати збереження бетаніну можна зробити висновок, що сушіння композицій при температурі 60ºС є оптимальним за якісними показниками [2]. Результати дослідів представлено на рисунку 1. З рисунка 1 бачимо, що теплота випаровування вологи з буряково-лимонної суміші приблизно на 4…5% більша від теплоти випаровування чистої води та на стільки ж менша від теплоти випаровування вологи з буряку та лимону окремо. Змішування шматочків подрібнених тканин буряку з шматочками ревеню та лимону, на нашу думку, призводить до змін в хімічному складі компонентів композиції та руйнуванню клітинних оболонок під впливом органічних кислот. Висновки. Питомі витрати теплоти на випаровування води з розроблених антиоксидантних рослинних композицій на основі буряку з додаванням лимону на 4…5% менші, ніж для вихідних компонентів. Відбувається зменшення питомої теплоти випаровування води з суміші різних речовин завдяки змінам в рослинних тканинах вихідних компонентів і утворенню на стадії попередньої обробки принципово нового матеріалу для сушіння.

    Переглянути
  • Конвективне сушіння термолабільних капілярно-пористих колоїдних матеріалів

    Подано результати експериментальних досліджень кінетики сушіння термолабільних капілярно-пористих колоїдних матеріалів.

    The results of experimental studies of the kinetics of drying of thermolabile capillary-porous colloidal materials are given.

    Переглянути
  • Сушіння морквяно-квасоляного харчового порошку

    Досліджено сушіння нових функціональних продуктів харчування, що складаються з моркви та квасолі. Надано рекомендації щодо режимів сушіння.

    Переглянути
  • Тепломасообмін під час сушіння термолабільних капілярно-пористих тіл

    Досліджено теплообмін під час сушіння горохово-морквяної суміші, розраховано безрозмірне число Ребіндера для різних параметрів теплоносія. Розраховано коефіцієнт тепловіддачі для різних режимів руху сушильного агенту. Визначено оптимальний режим сушіння.

    Переглянути