Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современное состояние теории, техники и технологии сушки айвы, груш, персиков и абрикосов 13
1.1 Комплексная оценка айвы, груш, персиков и абрикосов и объектов исследования 13
1.2 Краткий обзор техники сушки айвы, груш, персиков и абрикосов 17
1.3 Анализ существующих подходов к математическому описа нию процесса тепломассообмена при сушке продуктов с при менением СВЧ - энергии 28
1.4 Анализ литературного обзора и задачи исследования 36
Глава 2 Исследование айвы, груш, персиков и абрикосов как объекта сушки 40
2.1 Исследование форм связи влаги в айвы, грушах, персиках и абрикосах методом термического анализа 40
2.2 Определение теплофизических характеристик айвы, груш, персиков и абрикосов 47
2.3 Экспресс-метод определения диэлектрических свойств айвы, груш, абрикосов и персиков в диапазоне СВЧ 55
Глава 3 Моделирование процесса сушки сферической частицы при комбинированном энергоподводе 62
3.1 Постановка задачи 62
3.2 Численное моделирование процесса сушки 63
3.3 Описание и текст программы 66
3.4 Адекватность математической модели процесса сушки 68
3.5 Анализ режимов сушки 70
Глава 4 Исследование кинетических закономерностей процесса СВЧ з - конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов 73
4.1 Экспериментальная установка и методика проведения исследований 73
4.2 Исследование кинетики процесса СВЧ - конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов 75
4.3 Разработка и обоснование выбора комбинированных режимов сушки айвы, груш, персиков и абрикосов 82
4.4 Построение номограмм для определения влагосодержания при СВЧ-конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов... 89
Глава 5 Комплексная оценка качества плодов айвы, груши, персиков и абрикос 92
5.1 Определение антиоксидантной активности айвы, груш, персиков и абрикосов 92
5.2 Определение химического состава айвы, груш, персиков и абрикосов 95
Глава 6 Разработка конструкций аппаратов, технологии и способов производства цукатов 104
6.1 Разработка конструкций аппарата для производства цукатов 104
6.2 Разработка технологической линии для производства цукатов 107
6.3 Разработка способов сушки айвы, груш, персиков и абрикосов 111
6.4 Оценка термодинамического совершенства процесса производства цукатов методом эксергетического анализа 116
Основные выводы и результаты 122
Литература 124
- Анализ существующих подходов к математическому описа нию процесса тепломассообмена при сушке продуктов с при менением СВЧ - энергии
- Определение теплофизических характеристик айвы, груш, персиков и абрикосов
- Адекватность математической модели процесса сушки
- Построение номограмм для определения влагосодержания при СВЧ-конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов...
Анализ существующих подходов к математическому описа нию процесса тепломассообмена при сушке продуктов с при менением СВЧ - энергии
Айва (лат. Cydonia)- монотипный род древесных растений семейства Розовые. Плод ложное яблоко. У сортов масса плода варьируется от менее 100 до более 1000 г. Плоды чаще яблоко видные или грушевидные.
Айва - это ценный продукт для Рисунок 1.1- Плоды айвы диетического питания человека. В ней содержится 5-19 % Сахаров, 0,2-0,3 % кислот (по яблочной кислоте), 0,2-0,3 % пектиновых веществ, до 1,75 % дубильных веществ, 3-50 мг/100 г аскорбиновой кислоты. По сравнению с яблоками и грушами айва более богата пектиновыми веществами, органическими кислотами, аскорбиновой кислотой и Р-активными соединениями. Среди Сахаров превосходство у фруктозы (2,9-6,2 %) и глюкозы (2,6-6,7 %), сравнительно мало сахарозы (0,1-1,5 %).
Помимо аскорбиновой кислоты, в айве содержатся витамины Вг (0,015 0,024 мг/100 г), В2 (0,032-0,077), Е (до 3,8), каротин (0,1-1,6), фолиевая кислота (0,03-0,08 мг/100 г).
Ценна айва и как лечебное средство. Плоды ее обладают вяжущим свойством и рекомендуются при расстройствах желудка. Слизь кожицы семян используют как противовоспалительное, смягчающее и слабительное средство; отвар семян считается хорошим косметическим средством, смягчает кожу, также употребление для полоскания горла при лечении ангины и для примочек при болезнях глаз. Лекарственные и галеновые препараты из листьев усиливают сердечные сокращения, тонизируют работу кишечника [2,15]. Груша (лат. Pyrus) - Розовые (Rosaceae). Плод, имеет вытянутую форму, относится к роду плодоносящих и декоративных деревьев и кустарникам семейства с увеличением в нижней части, есть с шарообразными плодами. Вид плода у различных сортов груши видоизменяется от плоскоокруглой и яблоковидной до вытянутобуты-лочатой и вазообразной.
Цвет кожуры зеленый или желтовато-зеленый, бывает с румянцем или с красно-бурого оттенка, окраска мякоти от зеленой и снежнобелой до желтой и кроваво-красной. Для изготовления сухофруктов плоды груши должны являться свежими, здоровыми натуральной окраски, с большим количеством пектина, органических кислот и сухих растворимых веществ. Средний сбор с одного дерева от 10 до 400 кг. Большой урожай плодов груши воспроизводится каждые 1-2 года. Груши относятся к низко калорийным продуктам и их рекомендуют использовать в пищу в различных видах диет.
Плоды груши - одно из полезных лакомств. В свежих грушах много ферментов, Сахаров, клетчатки, органических кислот, дубильных, пектиновых веществ, азотных и витаминов С, Вь Р, РР, каротиновых соединений (провитамин А), а также богаты флавоноидами и фитонцидами. У большинства видов груш большое содержание микроэлементов, в том числе йода. Грушу рекомендуют употреблять в пищу человека, в основном для профилактики работы сердца, а также при аритмии. Все это происходит из-за того, что в груше содержится большое количество калия, а, следовательно, в ней выражены щелочные свойства, оказывающее полезное влияние на работу сердца. Чем сильнее аромат груши, тем она полезнее польза. В отличие от других фруктов, груша является полезной и для легочной системы.
Груша вносит большой вклад для системы пищеварительного тракта. В сочных и зрелых грушах содержатся ферменты помогающие перевариванию пищи. Их необходимо употреблять при расстройстве кишечника, так как они обладают закрепляющими свойствами. Мякоть груш легче усваивается организмом человека, чем мякоть яблок.
Привлекательный хруст при надкусывании груш объясняется тем, что в мякоти имеются каменистые клетки, оболочка которых состоит из одревесневшей клетчатки. Следует воздержаться от употребления груш людям заболеваниями желудочно-кишечного тракта, так как клетчатка раздражает слизистую тонкого кишечника. [15, 29, 30]
Персик (от лат. Primus persica: «персид ская слива») - растение семейства Розоцветных, подсемейства Миндалевых. Длина дерева дости гает 5-7 м. Форма персика шарообразная с ка навкой на одной стороне, плод обычно шелко Рисунок 1 3 - Персик вистый. Косточка морщинисто-бородчатая с то чечными ямочками (рис. 1.3). Цвет кожицы персика: желтый, желто-красный, бледно желтый. Диаметр плода не менее 56 мм и больше. Масса плода персика: до 50 г - небольшой, 100-150 г - средний, 150-250 г - большой. Цвет мякоти: белый, бело-желтый, желтый.
Мякоть плодов персика очень душистая, сочная, легкоусвояемая, бодрящая, питательная. Персик считается деликатесным фруктом. Персики необходимо употреблять в пищу детям, а также людям после болезни для улучшения аппетита. Персики необходимо включить в рацион питания при склонности к запорам и при изжогах. Персики улучшают секреторную деятельность желудка, переваривание жирной пищи. Эти фрукты помогают при таких болезнях как ревматизм, подагра, заболевание почек за счет своих полезных свойств. Персики являются хорошим сырьем для дальнейшей переработки -их применяют для приготовления соков, компотов, варенья, джемов, сухофруктов и т. п. Персики обладают полезными свойствами. Они содержат органические кислоты: винную, яблочную, лимонную. Соли микроэлементов, такие как, железо, калий, цинк, фосфор, марганец, медь, магний и селен. Персики содержат богатый витаминный комплекс: витамины группы В, Е, К, РР, витамин С, А. В состав персиков входят эфирные масла и пектины. Очень полезны косточки персиков, так как в них содержатся витамин В17 и горькое миндальное масло. Консервированные и свежие и персики используются в диетическом питании для борьбы с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, так как они ускоряют выделение желудочного сока и улучшают пищеварение, помогают усвоению жирной пищи.
Определение теплофизических характеристик айвы, груш, персиков и абрикосов
Разнообразие способов определения диэлектрических характеристик материалов вызвано отсутствием возможности создания универсального метода определения, а также отличиями в характере решаемых задач. В зависимости от точности определяемых характеристик, назначения, количества и фазового состава материала при измерении, различаются и методы измерений.
Волновым методом «короткого замыкания» можно определить диэлектрические свойства (є , є", tgS) большинства пищевых продуктов. Но данный метод является сложным, длительным и требует дорогостоящего оборудования. Для измерений данным методом образец должен иметь форму параллелепипеда, выдержанную с точностью ±0,05 мм. Изготовить образец из айвы, груши, абрикоса и персика с такой точностью затруднительно, а в некоторых случаях вообще невозможно.
При сверхвысокочастотной тепловой обработке пищевых продуктов важным фактором является коэффициент поглощения энергии (є"), равный произведению єк tgS. Этот коэффициент и определяет насколько интенсивно продукт поглощает СВЧ энергию [5, 22, 44, 48, 71, 72].
Во всех опытах навеска образца составляла 50 г с точностью до 0,5 г. Продукт размещали ровным слоем. Затем исследуемый продукт помещали на кассету в центр рабочей камеры (объемного резонатора) СВЧ - установки и это положение фиксировалось, чтобы при повторной установке устанавливался всегда на одно и тоже место (если при повторной установке кассету с продуктом поставить в другое место, то из-за неравномерности СВЧ-поля исследуемый материал окажется в других условиях и идентичность опытов будет нарушена). Замеряли начальную температуру tH
пирометром TESTO Т830-Т2 (начальная температура образца должна быть в интервале от 10 до 20 С). В рабочую камеру помещали дополнительную нагрузку в виде сосуда с водой, чтобы обеспечить удовлетворительное значение КСВН.
При малой навеске образца скорость изменения температуры в нем будет большой, а с изменением температуры изменяются и его диэлектрические свойства. Пищевые продукты по своей структуре неоднородны, поэтому в различных точках образца температура будет неодинакова. Это приведет к увеличению ошибки опыта. Если же снизить темп нагрева, что достигается введением в рабочую камеру дополнительной нагрузки, то температура в различных точках выравнивается и нагрев будет сравнительно равномерным.
СВЧ - установку включали на 10 секунд на полную мощность. Колебания напряжения в сети в процессе работы СВЧ - шкафа не превышало ± 2%. По окончанию процесса обработки также измеряли пирометром и брали температуру (tH). Зная начальную и конечную температуру образцов определяли перепад температуры за время обработки в СВЧ - шкафу At = t к н
Опыты проводились в СВЧ-печи марки «LG» с частотой 2450 МГц и выходной мощности 800 Вт. В качестве идеала применяли дистиллированную воду. Была проведена серия экспериментов по СВЧ -нагреву дистиллированной воды и айвы, груш, абрикосов и персиков, за определенный отрезок времени, взятых в равном объеме. где с - удельная теплоемкость, Дж/(кг-К); 2 - количество теплоты, генерируемой в материале, Дж; m - масса материала, кг; AT - разность температур между конечной Тк и начальной Тн.
Сравнение скоростей нагрева dT I dx образца и эталона, а также решив совместно уравнения (1) и (2) определяем зависимости значения коэффициента диэлектрических потерь айвы, груш, абрикосов и персиков от различных факторов [98, 99, 105]. Определение коэффициента диэлектрических потерь айвы, груш, абрикосов и персиков в диапазоне влажностей от 86 до 23 %. Зависимость изменения коэффициента диэлектрических потерь є" айвы, груш, абрикосов и персиков при частоте электромагнитного поля/= 2450 МГц от влажности W при различных температурах приведены на рисунке 2.14.
Как видно из рисунка 2.14 значение є" в значительной степени зависит от влажности, т.е. вода играет главную роль в процессе поглощения энергии при диэлектрическом нагреве. Нелинейная зависимость коэффициента диэлектрических потерь от влажности обусловлена разнообразием форм связи влаги в айве, грушах, абрикосах и персиках.
В интервале влажностей от 23 до 30 % коэффициент диэлектрических потерь имеет низкое значения за счет того что в исследуемом продукте присутствует адсорбционно связанная влага, и общее количество влаги в продукте мало. При значениях влажности 30...55 % в продукте присутствует осмотически связанная влага, за счет это коэффициент диэлектрических потерь выше.
В интервале влажностей от 55 до 86 % происходит увеличение коэффициента диэлектрических потерь, обусловливается нахождением в продукте механически связанной влаги, а также влаги макро- и микрокапилляров.
Уменьшение значения є" с повышением температуры айвы, груш, абрикосов и персиков объясняется уменьшением є" воды при увеличении температуры, а также активными потерями воды при нагревании плодов. На рис. 2.16 представлена обобщенная зависимость коэффициента диэлектрических потерь айвы, груш, абрикосов и персиков от температуры и влажности. Для математического описания эмпирической поверхности, представленной на рисунке 2.16, использовали уравнения, полученные в среде программного обеспечения «STASTIC 10». Уравнения, описывающие электрофизические характеристики айвы, груш, абрикосов и персиков при влажности Wот 23 до 86 % Гот 293 до 323 К:
Адекватность математической модели процесса сушки
СВЧ-конвективная сушилка для получения фруктовых цукатов представлена на рисунке 6.1 включает в себя короб 1, тросовый транспортер 2, вентилятор 4, распределительный воздуховод 5 и перфорированный лоток 6. Привод торосового транспортера 2 включает в себя электродвигатель 19, вариатор 20 и шкивы 21.
Внутри короба 1 последовательно расположены чередующиеся СВЧ-камеры 7 и камеры охлаждения 8.
На внутренних боковых стенках СВЧ-камер 7 закреплены магнетроны 9. Через все СВЧ-камеры 7 и камеры охлаждения 8 проходит тросовый транспортер 2, на котором закреплены с равным шагом перфорированные лотки 6.
Между попеременно расположенными камерами СВЧ-нагрева 7 и камерами охлаждения 8 установлены перегородки 11, выполненные с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Движение перегородок 11 происходит при помощи троса 16, который приводится в движение за счет шкива 15, вала 18, конической передачи 14, вала 13, вариатора 12 и реверсивного электродвигателя 3. Перегородки 11 уменьшают потери энергии, предотвращают попадание теплоносителя из камеры охлаждения 8 в СВЧ-камеру 7, а также исключают проникновение электромагнитных волн в окружающую среду.
В перегородках 11 выполнены вертикальные пазы для прохода тросового транспортера 2. К нижней части камер охлаждения 8 присоединены воздуховоды 5, к которым прикреплен вентилятор 4. Скорость потока воздуха, который подаётся в камеры охлаждения 8, регулируется при помощи шиберных заслонок 105 17, установленные на соответствующем вертикальном участке воздуховода 5. В верхней части камер охлаждения 8 установлены вытяжные диффузоры 10, с помощью которых происходит отвод отработанного теплоносителя (воздуха). СВЧ-конвективная сушилка работает следующим образом. Исходные фрукты, которые предварительно вымывают и очищают от плодоножек, листочков, рассыпаются равномерным слоем на поверхность перфорированного лотка 6. 10 15 Рисунок 6.1 - СВЧ - конвективная сушилка: 1-корпус, 2-тросовый транспортер, 3-электродвигатель, 4-вентилятор, 5-воздуховод, 6-лоток, 7-СВЧ - камера, 8-камера охлаждения, 9-магнетрон, 10-диффузор, 11-перегородка, 12-вариатор, 13-вал, 14-коническая передача, 15-шкив, 16-тросс, 17-шиберная заслонка, 18-вал, 19-электродвигатель, 20 вариатор
При поднятых вверх перегородках 11 включается привод тросового транспортера 2, включающий электродвигатель 19, вариатор 20 и шкивы 21, и перфорированный лоток 6 с загруженным продуктом начинает своё движение. Продукт попадает в первую (по ходу движения) СВЧ-камеру 7, выключается электродвигатель 19 и тросовый транспортер 2 с лотком 6 останавливается в первой СВЧ-камере 7. Затем включается реверсивный электродвигатель 3, который с помощью редуктора 12, вала 13, конической передачи 14, вала 18, шкива 15 и троса 16, опускает перегородки 11. Одновременно вклю 106 чаются магнетроны 9, расположенные в первой СВЧ-камере 7. Для СВЧ - нагрева характерной особенностью является нагрев продукта, который происходит по всему объему, что не дает возможность перегревать продукт. Как только продукт, находящийся в лотке 6, нагрелся в первой СВЧ-камере 7 до установленной температуры, магнетроны 9 выключаются. Затем с помощью привода реверсивного электродвигателя 3 перегородка 11 поднимается, которая находится между СВЧ-камерой 7 и камерой охлаждения 8, которая является первой (по ходу движения) и тросовый транспортер 2 с лотком 6 с нагретым продуктом с помощью электродвигателя 19 начинает дальнейшее движение, перемещаясь в камеру охлаждения 8.
Как только, перфорированный лоток 6 с фруктами переместился в камеру охлаждения 8, выключается привод тросового транспортера 2 и лоток 6 останавливается.
Затем включается реверсивный электродвигатель 3, который с помощью редуктора 12, вала 13, конической передачи 14, вала 18, шкива 15 и троса 16, опускает перегородки 11, и лоток 6 с продуктом останавливается в первой камере охлаждения 8. В это время включается вентилятор 4 и по воздуховодам 5 начинает подаваться теплоноситель (воздух), который попадает в камеры охлаждения 8. При помощи шиберной заслонки 17, находящейся на воздуховоде 5, регулируется скорость теплоносителя (воздуха), который подается в первую камеру охлаждения 8 при помощи вентилятора 4.
Подаваемый теплоноситель (воздух) вентилятором 4, не только удаляет испаряемую влагу с поверхности продукта, а также понижает температуру на поверхности продукта. Благодаря этому, продукт не подгорает при дальнейшей тепловой обработке. Как только испарившаяся влага удалена из камеры охлаждения (с поверхности продукта), вентилятор 4 выключается.
Затем с помощью привода реверсивного электродвигателя 3 перегородки 11 поднимаются. При этом перфорированный лоток 6 с подсушенным и охлажденным продуктом с помощью привода тросового транспортера 2 попадает в следующую СВЧ-камеру 7.
Далее комбинированная обработка продукта (нагревание в СВЧ-камерах и охлаждение в камерах охлаждения) в остальных камерах сушилки происходит также, как описано выше, т. е. работа СВЧ-конвективной сушилки циклична.
Вследствие этого, продукт, находящийся на перфорированных лотках 6, сушится до заданной влажности. После выхода лотка 6 из последней камеры охлаждения 8, высушенный продукт выгружается из лотка 6, который затем с помощью тросового транспортера 2 возвращается в зону загрузки. Время нахождения продукта на всех этапах обработки в камере загрузки, СВЧ-камерах 7 и камерах охлаждения 8 задается технологией [63].
Технологическая линия производства цукатов (рисунок 6.2) содержит бункеры для хранения исходного фруктового сырья 1 (груши и т. д.) с установленными в их нижней части роторными дозаторами 2, моечнокалибро-вочный комплекс 3, машину для удаления семенного гнезда 4, машину для нарезки плодов на кубики 5, сульфитатор 6, СВЧ - конвективные сушилки 7 и фасовочно-упаковочный автомат 8.
Предлагаемая технологическая линия производства цукатов работает следующим образом.
Исходное фруктовое сырье (например, груши) из бункера 1 с помощью дозаторов 2 дозируются и направляются в моечнокалибровочный комплекс 3. Фрукты, предназначенные для изготовления цукатов, должны быть свежими, здоровыми, желательно светлой окраски, с большим содержанием органических кислот, пектина и сухих растворимых веществ. Зрелость плодов и ягод должна быть технической или близкой к потребительской. Фрукты не должны содержать загнившие, битые, поврежденные вредителями плоды.
Построение номограмм для определения влагосодержания при СВЧ-конвективной сушки айвы, груш, персиков и абрикосов...
Для стекания излишнего раствора кассеты 12 с кубиками фруктов проходят по зигзагообразной траектории тросового транспортера 9.
Далее сетчатые кассеты 12 с кубиками фруктов с помощью транспортера 9 перемещаются в СВЧ-конвективную сушилку, которая работает следующим образом: при поднятых вверх перегородках 19 включается привод тросового транспортера 9, включающий электродвигатель 13, вариатор 14 и шкивы 15, и перфорированный лоток 12 с загруженным продуктом начинает своё движение и попадает в первую СВЧ-камеру 16. Как только перфорированный лоток 12 переместился в СВЧ-камеру 16, выключается электродвигатель 13 и тросовый транспортер 9 с лотком 12 останавливается в первой СВЧ-камере 16. Затем включается реверсивный электродвигатель 26, который с помощью редуктора 25, вала 24, конической передачи 23, вала 22, шкива 21 и троса 20, опускает перегородки 19. В это время включаются магнетроны 18, расположенные в первой СВЧ-камере 16. Характерной чертой СВЧ - нагрева является то, что нагрев продукта происходит равномерно во всем объеме. Как только продукт, который расположен на лотке 12, нагрелся в первой СВЧ-камере 16 до необходимой температуры, магнетроны 18 выключаются. Затем с помощью привода реверсивного электродвигателя 26 поднимаются перегородки 19, расположенные между СВЧ-камерами 16 и камерами охлаждения 17, и тросовый транспортер 9 с лотком 12 с нагретым продуктом с помощью электродвигателя 13 начинает дальнейшее движение, перемещаясь в первую камеру охлаждения 17.
После того, как перфорированный лоток 12 с продуктом вошел в первую камеру охлаждения 17, выключается привод тросового транспортера 9 и лоток 12 останавливается.
Затем включается реверсивный электродвигатель 26, который с помощью редуктора 25, вала 24, конической передачи 23, вала 22, шкива 21 и троса 20, опускает перегородки 19 и лоток 12 с продуктом останавливается в
Ill первой камере охлаждения 17. В это время включается вентилятор 28 и по воздуховоду 11 теплоноситель (воздух) попадает в первую камеру охлаждения 17. Регулирование скорости теплоносителя (воздуха) происходит при помощи шиберной заслонки 27, которая расположена на воздуховоде 11, к которому присоединен вентилятор 28.
Теплоноситель (воздух) подаваемый при помощи вентилятора 28 не только удаляет испаряемую влагу с продукта, но и понижает температуру на поверхности продукта, вследствие этого продукт не подгорает при дальнейшей обработке. Как только удалили испаряемую влагу с поверхности продукта, выключается вентилятор 28.
Затем с помощью привода реверсивного электродвигателя 26 перегородки 19 поднимаются. При этом перфорированный лоток 12 с подсушенным и охлажденным продуктом с помощью привода тросового транспортера 9 перемещается во вторую (по ходу движения продукта) СВЧ-камеру 7.
Последующая комбинированная обработка (нагрев в СВЧ-камере и охлаждение в камере охлаждения) продукта в остальных камерах сушилки происходит по аналогичной схеме, т. е. цикл работы СВЧ - конвективной сушилки повторяется вновь. Высушенный продукт попадает в приемный бункер фасовочно-упаковочного автомата. Цукаты, высыпаясь из приемного бункера фасовочно-упаковочного автомата 8, заполняют мерные стаканы дозирующего ротора. При заполнении и переносе мерные стаканы снизу закрыты донышками. В положении донышко открывается и продукт высыпается в сваренную из пленки трубу.
Разработка способов сушки айвы, груш, персиков и абрикосов Способ производства сушеной айвы, груш персиков и абрикосов осуществляют следующим образом. Айву, груши, персики и абрикосы моют в вентиляторной моечной машине. Вымытые плоды из моечной ванны перемещают 112 ся наклонным конвейєром, в верхней части которого они ополаскиваются водой из душевого устройства.
Затем мытые айва, груши, персики и абрикосы подвергают инспекции и сортированию, которые проводят вручную на сортировочно-инспекционном транспортере.
Далее обработанные фрукты направляются в машину для удаления семенного гнезда, после их нарезают кубиками с линейными размерами 10x10x10 мм. Нарезанные кубики айвы, груш, персиков и абрикосов подвергают комбинированной СВЧ-конвективной сушке. Причем нагрев проводят СВЧ-полем с последующим конвективным обдувом воздуха с начальной температурой 293 К в три временных этапа.
Сущность выбора ступенчатых режимов комбинированной СВЧ - конвективной сушки фруктов заключается в разбиении процесса сушки на три этапа, различных по длительности, на любом из которых в зависимости от того как изменяется текущая влажность айвы, груш, персиков и абрикосов подбирается свой рациональный технологичный режим сушки, т. е. температура нагрева кубиков груши СВЧ-полем и их обдув со скоростью теплоносителя (воздушного потока с начальной температурой 293 К) брали фиксированные значения, величины которых определялись опытным путем. При этом их выбор на каждом этапе необходимо осуществлять в соответствии с ограничениями, накладываемыми технологическими требованиями на качество готового продукта.
На первом временном этапе порезанные кубики айвы, груш, персиков и абрикосов размерами 10x10x10 мм нагревают СВЧ-полем. Все технологические параметры для айвы, груш, персиков и абрикосов приведены в таблице 6.1.
При этом удаляется физико-механическая влага, т. е. влага микро- и макрокапилляров и влага смачивания.
Ключевым параметром, оказывающим большое влияние на интенсивность влагоудаления в данный период, считается скорость теплоносителя.
По этой причине более рационально в начальный момент сушки применять сушку с высокой скоростью теплоносителя и невысокой температурой нагрева продукта. Данному требованию более полно отвечает сушка на первом этапе.
Продолжительность первого временного этапа определена экспериментально в результате анализа полученных кривых сушки.
На втором временном этапе по мере удаления физико-механической влаги скорость теплоносителя, как определяющий фактор интенсивности процесса, теряет свое значение. Поэтому на втором этапе сушку предпочтительнее вести при снижающейся скорости и повышающейся температуре теплоносителя. Технологические параметры для второго временного этапа приведены в таблице 6.2.
На третьем временном этапе по мере удаления осмотической влаги скорость теплоносителя, как определяющий фактор интенсивности процесса, теряет свое значение, в связи с тем, что на интенсивность удаления полиадсорбционной влаги наибольшее влияние оказывает температура, как фактор, определяющий интенсивность внутреннего влагопереноса.
