Створення методики визначення коефіцієнта дифузії вологи при вакуумному сушінні фруктів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.282389

Ключові слова:

коефіцієнт опору випаровуванню, вологість, модель з рухомою межею сухого та вологого стану матеріалу, термодинаміка, активність води

Анотація

У міру поглиблення зони сушіння зовнішній поверхневий шар виробу не встигає зволожитися через невелику кількість вологи, що надходить зсередини. Він стає сухим, його температура підвищується. Інтенсивність відведення вологи з внутрішніх шарів виробу залежить від багатьох параметрів, у тому числі від коефіцієнта дифузії вологи. Метою дослідження є створення методики визначення коефіцієнта дифузії вологи при вакуумному сушінні плодів з урахуванням тріщин, каналів і капілярів, що утворилися в сухому шарі продукту через коефіцієнт опору випаровуванню. Суть роботи полягає у визначенні коефіцієнта дифузії вологи як рушійної сили, різниці між активністю води та вологістю повітря, шляхом врахування коефіцієнта опору випаровуванню, що характеризує ефект гідродинамічного опору висушеного сухого шару продукту. За таким підходом визначено коефіцієнт дифузії вологи під час вакуумного сушіння яблук сорту Байтерек та груші сорту Жаздик казахстанської селекції. Встановлено, що в перший період сушіння коефіцієнт дифузії вологи зменшується в середньому з 24,4∙10‒7 м2/с до 13,2∙10‒7 м2/с. Критична вологість груші 37,4 %, яблуні 35,1 %. У результаті утворення сухого шару на поверхні та наступних шарах коефіцієнт дифузії вологи поступово зменшується. У другий період висихання коефіцієнт дифузії вологи зменшується з 5,42∙10-8 м2/с до 2,12∙10‒8 м2/с. Практичне значення роботи пов'язане із застосуванням отриманих результатів при визначенні оптимального режиму сушіння з максимальним збереженням вихідної якості продукту. Запропонована методика може бути використана на практиці для дослідження коефіцієнта дифузії вологи при вакуумному сушінні плодів з урахуванням властивостей продукту та гігроскопічних параметрів сушильної речовини

Біографії авторів

Azret Shingisov, M. Auezov South Kazakhstan University

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Technology and Safety of Food Products

Ravshanbek Alibekov, M. Auezov South Kazakhstan University

PhD, Associate Professor

Department of Food Engineering

Вікторія Владленовна Євлаш, Державний біотехнологічний університет

Доктор технічних наук, професор, завідувачка кафедри

Кафедра хімії, біохімії, мікробіології та гігієни харчування

Saparkul Yerkebayeva, M. Auezov South Kazakhstan University

PhD, Associate Professor

Department of Technology and Safety of Food Products

Elvira Mailybayeva, M. Auezov South Kazakhstan University

PhD Student

Department of Technology and Safety of Food Products

Ukilim Tastemirova, M. Auezov South Kazakhstan University

Senior Teacher

Department of Technology and Safety of Food Products

Посилання

  1. Shingisov, A., Alibekov, R., Evlash, V., Yerkebayeva, S., Mailybayeva, E., Tastemirova, U. (2023). Creation of a methodology for determining the intensity of moisture evaporation within vacuum drying of fruits. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (11 (121)), 6–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.273709
  2. Alibekov, R. S., Utebaeva, A. A., Nurseitova, Z. T., Konarbayeva, Z. K., Khamitova, B. M. (2021). Cottage cheese fortified by natural additives. Food Research, 5 (S1), 152–159. doi: https://doi.org/10.26656/fr.2017.5(s1).013
  3. Alibekov, R. S., Kaiypova, A. B., Urazbayeva, K. A., Ortayev, A. E., Azimov, A. M. (2019). Effect of substitution of sugar by high fructose corn syrup of the confiture on the base of physalis. Periódico Tchê Química, 16 (32), 688–697. doi: https://doi.org/10.52571/ptq.v16.n32.2019.706_periodico32_pgs_688_697.pdf
  4. Shingisov, A. U., Alibekov, R. S., Myrkhalykov, B. G., Musayeva, S. A., Urazbayeva, K. A., Iskakova, S. K. et al. (2016). Physicochemical Characteristics of the New Polyphyto-component Composition for Food Industry. Biosciences, Biotechnology Research Asia, 13 (2), 879–886. doi: https://doi.org/10.13005/bbra/2110
  5. Burova, N., Kislitsina, N., Gryazina, F., Pashkova, G., Kuzminykh, A. (2017). A review of techniques for drying food products in vacuum drying plants and methods for quality control of dried samples (Technical note). Revista Espacios, 38 (52). Available at: https://www.revistaespacios.com/a17v38n52/a17v38n52p35.pdf
  6. Liu, Y., Sabadash, S., Duan, Z., Deng, C. (2022). The influence of different drying methods on the quality attributes of beetroots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (11 (117)), 60–68. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.258049
  7. Salehi, F., Aghajanzadeh, S. (2020). Effect of dried fruits and vegetables powder on cakes quality: A review. Trends in Food Science & Technology, 95, 162–172. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.11.011
  8. Abdizhapparova, B. T., Khanzharov, N. S., Ospanov, B. O., Pankina, I. A., Orymbetova, G. E. (2019). A way of vacuum-atmospheric drying of jerusalem artichoke tubers. NEWS of National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, 6 (438), 165–176. doi: https://doi.org/10.32014/2019.2518-170x.167
  9. Islam Shishir, M. R., Taip, F. S., Aziz, N. Ab., Talib, R. A., Hossain Sarker, Md. S. (2016). Optimization of spray drying parameters for pink guava powder using RSM. Food Science and Biotechnology, 25 (2), 461–468. doi: https://doi.org/10.1007/s10068-016-0064-0
  10. Shingisov, A. U., Mamaeva, L. A., Musaeva, S. A., Kozhabekova, G. A. (2017). Technology of production and application of polyphytocomponent in the food industry [Tehnologija proizvodstva i ispol'zovanija polifitokomponenta v pishhevoj promyshlennosti]. Almaty, 172.
  11. Ju, H.-Y., Zhang, Q., Mujumdar, A. S., Fang, X.-M., Xiao, H.-W., Gao, Z.-J. (2016). Hot-air Drying Kinetics of Yam Slices under Step Change in Relative Humidity. International Journal of Food Engineering, 12 (8), 783–792. doi: https://doi.org/10.1515/ijfe-2015-0340
  12. Millán-Merino, A., Fernández-Tarrazo, E., Sánchez-Sanz, M. (2021). Theoretical and numerical analysis of the evaporation of mono- and multicomponent single fuel droplets. Journal of Fluid Mechanics, 910. doi: https://doi.org/10.1017/jfm.2020.950
  13. Radojčin, M., Pavkov, I., Bursać Kovačević, D., Putnik, P., Wiktor, A., Stamenković, Z. et al. (2021). Effect of Selected Drying Methods and Emerging Drying Intensification Technologies on the Quality of Dried Fruit: A Review. Processes, 9 (1), 132. doi: https://doi.org/10.3390/pr9010132
  14. Kondratyev, N. B., Kazancev, E. V., Osipov, M. V., Petrova, N. A., Rudenko, O. S. (2019). Research of the Moisture Transfer Processes in Gingerbread with Fruit Filling Produced using Various Types of Modified Starch. Storage and Processing of Farm Products, 4, 35–46. doi: https://doi.org/10.36107/spfp.2019.187
  15. Ponomarchuk, S. G., Salikova, A. A., Plaksen, N. V., Ustinova, L. V., Grigorchuk, V. P. (2022). Determination of the anthocyanine profile and optimal parameters of their extraction from Empetrum nigrum fruits. Pacific Medical Journal, 3, 75–80. doi: https://doi.org/10.34215/1609-1175-2022-3-75-80
  16. Korobka, S., Syrotyuk, S., Zhuravel, D., Boltianskyi, B., Boltianska, L. (2021). Solar Dryer with Integrated Energy Unit. Problems of the Regional Energetics, 2 (50). doi: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.2-50.06
  17. Ermishina, E. Yu., Belokonova, N. A., Naronova, N. A., Borodulina, T. V. (2018). Definition of diffusion coefficients and dimensions of particles in restored dairy mixtures. Advances in current natural sciences, 4, 23–28. Available at: https://s.natural-sciences.ru/pdf/2018/4/36720.pdf
  18. Rizvi, S. (2005). Thermodynamic Properties of Foods in Dehydration. Food Science and Technology. doi: https://doi.org/10.1201/9781420028805.ch7
  19. Gurbanov, N., Gadimova, N., Osmanova, S., Ismailov, E., Akhundova, N. (2022). Chemical composition, thermal stability of pomegranate peel and seed powders and their application in food production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (120)), 24–33. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268983
  20. Gurbanov, N., Yusifova, M., Tagiyev, M., Nasrullayeva, G., Kazimova, İ. (2023). Determining the qualitative parameters of powder from the stalks of garden purslane (Portulaca oleracea L.) and its application in the production of functional bakery products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (11 (121)), 69–77. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.274202
Створення методики визначення коефіцієнта дифузії вологи при вакуумному сушінні фруктів

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Як цитувати

Shingisov, A., Alibekov, R., Євлаш, В. В., Yerkebayeva, S., Mailybayeva, E., & Tastemirova, U. (2023). Створення методики визначення коефіцієнта дифузії вологи при вакуумному сушінні фруктів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11 (123), 24–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.282389

Номер

Том 3 № 11 (123) (2023): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Azret Shingisov, Ravshanbek Alibekov, Victoriia Evlash, Saparkul Yerkebayeva, Elvira Mailybayeva, Ukilim Tastemirova

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.