Розробка шнекової терморадіаційної сушарки для сушіння вичавок рослинного походження

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232116

Ключові слова:

шнекова терморадіаційна сушарка, рослинні вичавки, кінетика сушіння, температурне поле

Анотація

Вдосконалено модельну конструкцію шнекової терморадіаційної сушарки для сушіння вичавок рослинного походження в низькотемпературному режимі (35...80 °С) до кінцевого вологовмісту на рівні 8...13 % сухих речовин. Сушарка має регульовану швидкість обертання шнеку (3...4 хв–1), повітряного потоку (0,05...0,09 м/с) та характеризується рівномірністю розподілу теплового потоку. Оснащена енергоощадним двохкільцевим комплексом з використання вторинної енергії для підігрівання первинного повітря з 21,1 °С до 28,9 °С. Використання елементів Пельтьє, розмішених на нагрівальній технічній поверхні шнеку сушарки, дозволяє перетворити теплову енергію в низьковольтну напругу живлення автономних нагнітального та витяжного вентиляторів.

Визначено тривалість сушіння вичавок у модельній конструкції шнекової терморадіаційної сушарці, зокрема томатних вичавок з початковим вмістом 75 % сухих речовин – 107 хв. Для яблучних вичавок з початковим вмістом 65 % сухих речовин складає 98 хв. Для порівняння тривалість конвективного сушіння томатних вичавок (75 % сухих речовин) становить 120 хв. Сушіння здійснювалося за температури 60 °С до кінцевого вологовмісту 10..12 % сухих речовин. Органолептичне оцінювання на прикладі томатних вичавків підтверджує ефективність конструктивних рішень у шнековій сушарці в порівнянні з конвективним способом.

Отримані результати дослідження забезпечать умови для подальшого проектування та впровадження запропонованої конструкції терморадіаційної сушарки для сушіння вичавок рослинного походження зі зміненим способом теплопідведення та використанням вторинної енергії. Розроблена конструкція апарату дає змогу переробляти та зберігати якісні властивості рослинних вичавків, що дозволяє використовувати даний продукт в широкому спектрі харчової галузі

Біографії авторів

Тетяна Михайлівна Герасименко, Національний університет харчових технологій

Кандидатка технічних наук, асистентка

Кафедра автоматизації та комп’ютерних технологій систем управління

Катерина Петрівна Сільченко, Луганський національний аграрний університет

Старша викладачка

Кафедра тваринництва та харчових технологій

Анна Сергіївна Готвянська, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Кандидатка сільськогосподарських наук

Кафедра рослинництва

Галина Василівна Кирсанова, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Кандидатка сільськогосподарських наук, доцентка

Кафедра рослинництва

Ніна Василівна Будник, Полтавська державна аграрна академія

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра харчових технологій

Алла Петрівна Кайнаш, Полтавська державна аграрна академія

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра харчових технологій

Людмила Олександрівна Положишникова, Полтавський університет економіки і торгівлі

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра технологій харчових виробництв і ресторанного господарства

Ірина Володимирівна Тараймович, Луцький національний технічний університет

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра технологій і обладнання переробних виробництв

Посилання

  1. Niemira, B. A., Fan, X. (2014). FRUITS AND VEGETABLES | Advances in Processing Technologies to Preserve and Enhance the Safety of Fresh and Fresh-Cut Fruits and Vegetables. Encyclopedia of Food Microbiology, 983–991. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-384730-0.00428-6
  2. Das, I., Arora, A. (2017). Post-harvest processing technology for cashew apple – A review. Journal of Food Engineering, 194, 87–98. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2016.09.011
  3. Sucheta, Singla, G., Chaturvedi, K., Sandhu, P. P. (2020). Status and recent trends in fresh-cut fruits and vegetables. Fresh-Cut Fruits and Vegetables, 17–49. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-816184-5.00002-1
  4. El Sheikha, A. F. (2019). Tracing Fruits and Vegetables from Farm to Fork: Questions of Novelty and Efficiency. Production and Management of Beverages, 179–209. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-815260-7.00006-7
  5. Vincente, A. R., Manganaris, G. A., Ortiz, C. M., Sozzi, G. O., Crisosto, C. H. (2014). Nutritional Quality of Fruits and Vegetables. Postharvest Handling, 69–122. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-408137-6.00005-3
  6. De Laurentiis, V., Corrado, S., Sala, S. (2018). Quantifying household waste of fresh fruit and vegetables in the EU. Waste Management, 77, 238–251. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.04.001
  7. MOZ Ukrainy predstavylo rekomendatsiyi zi zdorovoho kharchuvannia. Available at: https://moz.gov.ua/article/news/moz-ukraini-predstavilo-rekomendacii-zi-zdorovogo-harchuvannja
  8. Román, G. C., Jackson, R. E., Gadhia, R., Román, A. N., Reis, J. (2019). Mediterranean diet: The role of long-chain ω-3 fatty acids in fish; polyphenols in fruits, vegetables, cereals, coffee, tea, cacao and wine; probiotics and vitamins in prevention of stroke, age-related cognitive decline, and Alzheimer disease. Revue Neurologique, 175 (10), 724–741. doi: https://doi.org/10.1016/j.neurol.2019.08.005
  9. Zagorulko, A., Zahorulko, A., Kasabova, K., Chervonyi, V., Omelchenko, O., Sabadash, S. et. al. (2018). Universal multifunctional device for heat and mass exchange processes during organic raw material processing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (96)), 47–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.148443
  10. Sanchez-Siles, L. M., Michel, F., Román, S., Bernal, M. J., Philipsen, B., Haro, J. F. et. al. (2019). The Food Naturalness Index (FNI): An integrative tool to measure the degree of food naturalness. Trends in Food Science & Technology, 91, 681–690. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.07.015
  11. Battacchi, D., Verkerk, R., Pellegrini, N., Fogliano, V., Steenbekkers, B. (2020). The state of the art of food ingredients’ naturalness evaluation: A review of proposed approaches and their relation with consumer trends. Trends in Food Science & Technology, 106, 434–444. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.10.013
  12. Pashniuk, L. O. (2012). Food industry of Ukraine: state, tendencies and perspectives of development. Ekonomichnyi Chasopys-KhKhI, 9-10, 60–63. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/48329/18-Pashniuk.pdf?sequence=1
  13. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Yancheva, M., Ponomarenko, N., Tesliuk, H., Silchenko, E. et. al. (2020). Increasing the efficiency of heat and mass exchange in an improved rotary film evaporator for concentration of fruit-and-berry puree. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8 (108)), 32–38. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.218695
  14. Silveira, A. C. P. (2015). Thermodynamic and hydrodynamic characterization of the vacuum evaporation process during concentration of dairy products in a falling film evaporator. Food and Nutrition. Agrocampus Ouest. NNT: 2015NSARB269. Available at: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01342521/document
  15. Cokgezme, O. F., Sabanci, S., Cevik, M., Yildiz, H., Icier, F. (2017). Performance analyses for evaporation of pomegranate juice in ohmic heating assisted vacuum system. Journal of Food Engineering, 207, 1–9. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.03.015
  16. Cherevko, O., Mykhaylov, V., Zagorulko, A., Zahorulko, A. (2018). Improvement of a rotor film device for the production of high­quality multicomponent natural pastes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (92)), 11–17. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126400
  17. Ding, Z., Qin, F. G. F., Yuan, J., Huang, S., Jiang, R., Shao, Y. (2019). Concentration of apple juice with an intelligent freeze concentrator. Journal of Food Engineering, 256, 61–72. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.03.018
  18. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Fedak, N., Sabadash, S., Kazakov, D., Kolodnenko, V. (2019). Improving a vacuum-evaporator with enlarged heat exchange surface for making fruit and vegetable semi-finished products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (102)), 6–13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.178764
  19. González, M., Barrios, S., Budelli, E., Pérez, N., Lema, P., Heinzen, H. (2020). Ultrasound assisted extraction of bioactive compounds in fresh and freeze-dried Vitis vinifera cv Tannat grape pomace. Food and Bioproducts Processing, 124, 378–386. doi: https://doi.org/10.1016/j.fbp.2020.09.012
  20. Sengar, A. S., Rawson, A., Muthiah, M., Kalakandan, S. K. (2020). Comparison of different ultrasound assisted extraction techniques for pectin from tomato processing waste. Ultrasonics Sonochemistry, 61, 104812. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104812
  21. Asem, M., Jimat, D. N., Jafri, N. H. S., Wan Nawawi, W. M. F., Azmin, N. F. M., Abd Wahab, M. F. (2021). Entangled cellulose nanofibers produced from sugarcane bagasse via alkaline treatment, mild acid hydrolysis assisted with ultrasonication. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. doi: https://doi.org/10.1016/j.jksues.2021.03.003
  22. Cherevko, A., Kiptelaya, L., Mikhaylov, V., Zagorulko, A., Zagorulko, A. (2015). Development of energy-efficient IR dryer for plant raw materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (76)), 36–41. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47777
  23. Zahorulko, A. M., Zahorulko, O. Ye. (2016). Pat. No. 108041 UA. Hnuchkyi plivkovyi rezystyvnyi elektronahrivach vyprominiuiuchoho typu. No. u201600827; declareted: 02.02.2016; published: 24.06.2016, Bul. No. 12. Available at: http://uapatents.com/5-108041-gnuchkijj-plivkovijj-rezistivnijj-elektronagrivach-viprominyuyuchogo-tipu.html
  24. Mohana, Y., Mohanapriya, R., Anukiruthika, T., Yoha, K. S., Moses, J. A., Anandharamakrishnan, C. (2020). Solar dryers for food applications: Concepts, designs, and recent advances. Solar Energy, 208, 321–344. doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.07.098
  25. Dolgun, E. C., Karaca, G., Aktaş, M. (2020). Performance analysis of infrared film drying of grape pomace using energy and exergy methodology. International Communications in Heat and Mass Transfer, 118, 104827. doi: https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104827
  26. Cherevko, O., Mikhaylov, V., Zahorulko, A., Zagorulko, A., Gordienko, I. (2021). Development of a thermal-radiation single-drum roll dryer for concentrated food stuff. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (11 (109)), 25–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224990
  27. Zhou, M., Li, C., Bi, J., Jin, X., Lyu, J., Li, X. (2019). Towards understanding the enhancement of moisture diffusion during intermediate-infrared drying of peach pomace based on the glass transition theory. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 54, 143–151. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2019.04.003
  28. Birtic, S., Régis, S., Le Bourvellec, C., Renard, C. M. G. C. (2019). Impact of air-drying on polyphenol extractability from apple pomace. Food Chemistry, 296, 142–149. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.05.131
  29. Kiptelaya, L., Zagorulko, A., Zagorulko, A. (2015). Improvement of equipment for manufacture of vegetable convenience foods. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (74)), 4–8. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.39455
  30. Berthet, M.-A., Angellier-Coussy, H., Machado, D., Hilliou, L., Staebler, A., Vicente, A., Gontard, N. (2015). Exploring the potentialities of using lignocellulosic fibres derived from three food by-products as constituents of biocomposites for food packaging. Industrial Crops and Products, 69, 110–122. doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.01.028
  31. Lammi, S., Le Moigne, N., Djenane, D., Gontard, N., Angellier-Coussy, H. (2018). Dry fractionation of olive pomace for the development of food packaging biocomposites. Industrial Crops and Products, 120, 250–261. doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.04.052
  32. Sashnova, M., Zahorulko, A., Savchenko, T., Gakhovich, S., Parkhomenko, I., Pankov, D. (2020). Improving the quality of the technological process of packaging shape formation based on the information structure of an automated system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (2 (105)), 28–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205226
  33. Almena, A., Goode, K. R., Bakalis, S., Fryer, P. J., Lopez-Quiroga, E. (2019). Optimising food dehydration processes: energy-efficient drum-dryer operation. Energy Procedia, 161, 174–181. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.02.078
  34. Promyshlennaya sushka syr'ya dlya APK - obzor tekhnologiy. Available at: https://spark.ru/startup/yavadzhra/blog/16798/promishlennaya-sushka-siriya-dlya-apk-obzor-tehnologij
  35. Liao, M., He, Z., Jiang, C., Fan, X., Li, Y., Qi, F. (2018). A three-dimensional model for thermoelectric generator and the influence of Peltier effect on the performance and heat transfer. Applied Thermal Engineering, 133, 493–500. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.01.080
  36. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Yancheva, M., Serik, M., Sabadash, S., Savchenko-Pererva, M. (2019). Development of the plant for low-temperature treatment of meat products using IR-radiation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (11 (97)), 17–22. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154950
  37. Montenegro-Landívar, M. F., Tapia-Quirós, P., Vecino, X., Reig, M., Valderrama, C., Granados, M. et. al. (2021). Fruit and vegetable processing wastes as natural sources of antioxidant-rich extracts: Evaluation of advanced extraction technologies by surface response methodology. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9 (4), 105330. doi: https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105330
  38. Nakov, G., Brandolini, A., Hidalgo, A., Ivanova, N., Stamatovska, V., Dimov, I. (2020). Effect of grape pomace powder addition on chemical, nutritional and technological properties of cakes. LWT, 134, 109950. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109950
  39. Altınok, E., Palabiyik, I., Gunes, R., Toker, O. S., Konar, N., Kurultay, S. (2020). Valorisation of grape by-products as a bulking agent in soft candies: Effect of particle size. LWT, 118, 108776. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108776
  40. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Kasabova, K., Shmatchenko, N. (2020). Improvement of zefir production by addition of the developed blended fruit and vegetable pasteinto its recipe. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (104)), 39–45. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.185684
  41. Calvete-Torre, I., Muñoz-Almagro, N., Pacheco, M. T., Antón, M. J., Dapena, E., Ruiz, L. et. al. (2021). Apple pomaces derived from mono-varietal Asturian ciders production are potential source of pectins with appealing functional properties. Carbohydrate Polymers, 264, 117980. doi: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.117980
  42. Canning solutions and food processing equipment. BESTEQ-Engineering. Available at: https://besteq.ru/

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-10

Як цитувати

Герасименко, Т. М., Сільченко, К. П., Готвянська, А. С., Кирсанова, Г. В., Будник, Н. В., Кайнаш, А. П., Положишникова, Л. О., & Тараймович, І. В. (2021). Розробка шнекової терморадіаційної сушарки для сушіння вичавок рослинного походження. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (111), 62–69. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232116

Номер

Том 3 № 1 (111) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Татьяна Михайловна Герасименко, Екатерина Петровна Сильченко, Анна Сергеевна Готвянская, Галина Васильевна Кирсанова, Нина Васильевна Будник, Алла Петровна Кайнаш, Людмила Александровна Положишникова, Ирина Владимировна Тараймович

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.