Конструктивне вдосконалення мобільного апарата для попередньої теплової обробки рослинної сировини

Автор(и)

  • Андрій Миколайович Загорулько Державний біотехнологічний університет, Україна http://orcid.org/0000-0001-7768-6571
  • Ірина Вікторівна Вороненко Національний університет біоресурсів і природокористування України , Україна https://orcid.org/0000-0002-1839-7275
  • Людмила Олексіївна Чуйко Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-2377-7501
  • Наталія Віталіївна Титатеренко Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9745-883X
  • Ельдар Байрам огли Ібаєв ФОП Ібаєв Ельдар Байрам огли, Україна http://orcid.org/0000-0003-3090-3553
  • Алла Миколаївна Соломон Вінницький національний аграрний університет , Україна https://orcid.org/0000-0003-2982-302X
  • Оксана Іванівна Скоромна Вінницький національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1332-5579
  • Максим Костянтинович Приходько ФОП Приходько Максим Костянтинович; Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0009-0003-5770-4631

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.318559

Ключові слова:

функціональний апарат, рослинна сировина, полікомпонентні напівфабрикати, попередня теплова обробка

Анотація

Об’єктом дослідження є теплова обробка полікомпонентних мас на прикладі: топінамбура, гарбуза та чорноплідної аронії при згущенні і підсушуванні у удосконаленому мобільному функціональному апарату для попередніх теплових операцій. Інженерне рішення спрямоване на реалізацію ресурсоощадних попередніх теплових операцій рослинної сировини на мобільному функціональному обладнанні. Конструктивною відмінністю апарату для попередньої теплової обробки рослинної сировини є наявність рухомої платформи карусельного розташування підкатних ємностей із змінними робочими елементами. Апарат забезпечує одночасну реалізацію теплових операцій у трьох функціональних ємностях. Вакуум-відділення та парогенератор з гнучкими технічними магістралями з’єднані з функціональними ємностями, оснащеними дисками барботера для покращення теплопередачі. Центральна платформа має блок автоматичного керування на основі мікропроцесора та пружинний механізм для підйому кришки, оснащеної елементами Пельтьє для перетворення вторинної теплоти. Обігрів ємностей здійснюється плівковим резистивним електронагрівачем. На внутрішній поверхні кришки змонтовані елементи Пельтьє для перетворення вторинної теплоти для автономної роботи вентилятора. Для попередньої теплової обробки рідинних середовищ функціональна ємність додатково оснащена мішалкою з обігріваємою поверхнею (корисна площа теплової поверхні становить 0,28 м2).

Тривалість виходу на стаціонарний температурний режим (50 °С) полікомпонентної маси (топінамбура – 50 %, гарбуза – 40 % та чорноплідної аронії – 10 %). в мобільному апараті на 31,4 % менша, ніж у класичній конструкції. Тривалість процесу підсушування у функціональному апараті становить 40 хв, а у класичному апараті КВМ-150 – 60 хв. Встановлено зниження питомої металоємності в 1,8 рази. Загальні тепловтрати зменшуються у 1,24 рази, а корисна поверхня нагрівання збільшилась в 1,3 рази.

Біографії авторів

Андрій Миколайович Загорулько, Державний біотехнологічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра обладнання та інжинірингу переробних і харчових виробництв

Ірина Вікторівна Вороненко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор економічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра інформаційних систем і технологій

Людмила Олексіївна Чуйко, Державний біотехнологічний університет

Кандидат технічних наук, Начальник науково-дослідної частини

Науково-дослідна частина

Наталія Віталіївна Титатеренко, Державний біотехнологічний університет

Кафедра обладнання та інжинірингу переробних і харчових виробництв

Алла Миколаївна Соломон, Вінницький національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технології та мікробіології

Оксана Іванівна Скоромна, Вінницький національний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських  наук, доцент

Кафедра Технології виробництва та переробки продукції тваринництва

Максим Костянтинович Приходько, ФОП Приходько Максим Костянтинович; Державний біотехнологічний університет

Аспірант

Кафедра менеджменту, бізнесу і адміністрування

Посилання

  1. Zdravkovic, M., Snoeck, E. R., Zicari, A., Vranken, L., Heinz, V., Smetana, S., Aganovic, K. (2021). Sustainability assessment of mobile juice processing unit: Farmers perspective. Future Foods, 4, 100064. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2021.100064
  2. Nazarova, L. V. (2014). Stan kharchovoi promyslovosti Ukrainy ta perspektyvy pidpryiemstv haluzi na zovnishnikh rynkakh. Available at: http://globalnational.in.ua
  3. Pathmanaban, P., Gnanavel, B. K., Anandan, S. S., Sathiyamurthy, S. (2023). Advancing post-harvest fruit handling through AI-based thermal imaging: applications, challenges, and future trends. Discover Food, 3(1). https://doi.org/10.1007/s44187-023-00068-2
  4. 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205226
  5. Salifou, A., Konfo, C., Bokossa, A., Nicodème, C., Tchobo, F. P., Soumanou, M. (2023). Innovative approaches in food processing: enhancing quality, preservation, and safety through advanced technologies: A review. World Journal of Advanced Research and Reviews, 20 (2), 637–648. https://doi.org/10.30574/wjarr.2023.20.2.2297
  6. Hubbermann, E. M.; Carle, R., Schweiggert, R. M. (Eds). (2016). Coloring of Low-Moisture and Gelatinized Food Products. Handbook on Natural Pigments in Food and Beverages. Woodhead Publishing, 179–196. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100371-8.00008-7
  7. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Chuiko, L., Solomon, A., Sushko, L., Tesliuk, Y. et al. (2023). Improving the reactor for thickening organic plant-based polycomponent semi-finished products with high degree of readiness. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (126)), 103–111. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.294119
  8. König, L. M., Renner, B. (2019). Boosting healthy food choices by meal colour variety: results from two experiments and a just-in-time Ecological Momentary Intervention. BMC Public Health, 19 (1). https://doi.org/10.1186/s12889-019-7306-z
  9. Habanova, M., Saraiva, J. A., Holovicova, M., Moreira, S. A., Fidalgo, L. G., Haban, M. et al. (2019). Effect of berries/apple mixed juice consumption on the positive modulation of human lipid profile. Journal of Functional Foods, 60, 103417. https://doi.org/10.1016/j.jff.2019.103417
  10. Pylypenko, O. Ye. (2017). Development of Ukrainian Food Industry. Naukovi pratsi NUKhT, 23 (3), 15–25. Available at: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?I21DBN=LINK&P21DBN=UJRN&Z21ID=&S21REF=10&S21CNR=20&S21STN=1&S21FMT=ASP_meta&C21COM=S&2_S21P03=FILA=&2_S21STR=Npnukht_2017_23_3_4
  11. Ruiz Rodríguez, L. G., Zamora Gasga, V. M., Pescuma, M., Van Nieuwenhove, C., Mozzi, F., Sánchez Burgos, J. A. (2021). Fruits and fruit by-products as sources of bioactive compounds. Benefits and trends of lactic acid fermentation in the development of novel fruit-based functional beverages. Food Research International, 140, 109854. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109854
  12. Minenko, S., Cherevko, O., Skrynnik, V., Tesliuk, H., Bondar, M., Skoromna, O. et al. (2023). Improvement of the vacuum evaporator for the production of paste-like semi-finished products with a high degree of readiness. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (125)), 76–83. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.288896
  13. Marković, M. S., Radosavljević, D. B., Pavićević, V. P., Ristić, M. S., Milojević, S. Ž., Bošković-Vragolović, N. M., Veljković, V. B. (2018). Influence of common juniper berries pretreatment on the essential oil yield, chemical composition and extraction kinetics of classical and microwave-assisted hydrodistillation. Industrial Crops and Products, 122, 402–413. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.06.018
  14. Telezhenko, L. N., Bezusov, A. T. (2004). Biologicheski aktivnye veshchestva fruktov i ovoshchei: sokhranenie pri pererabotke. Odessa: Optimum, 268.
  15. Fellows, P. J.; Fellows, P. J. (Ed.) (2022). Properties of foods and principles of processing. Food Processing Technology. Woodhead Publishing, 3–95. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-85737-6.00007-8
  16. Sruthy, G. N., Sandhya, K. R., Kumkum, C. R., Mythri, R., Sharma, M.; Tarafdar, A., Pandey, A., Sirohi, R., Soccol, C., Dussap, C.-G. (Eds). (2022). Thermal processing technologies for food. Current Developments in Biotechnology and Bioengineering. Elsevier, 263–300. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-91158-0.00014-4
  17. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Cherevko, O., Dromenko, O., Solomon, A., Yakobchuk, R., Bondarenko, O., Nozdrina, N. (2021). Determination of the heat transfer coefficient of a rotary film evaporator with a heating film-forming element. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8 (114)), 41–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.247283
  18. Dolores Alvarez, M., Canet, W. (2013). Time-independent and time-dependent rheological characterization of vegetable-based infant purees. Journal of Food Engineering, 114 (4), 449–464. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2012.08.034
  19. Adalja, A., Lichtenberg, E. (2018). Implementation challenges of the food safety modernization act: Evidence from a national survey of produce growers. Food Control, 89, 62–71. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.01.024
  20. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Cherevko, O., Dromenko, O., Solomon, A., Yakobchuk, R. (2021). Determination of the heat transfer coefficient of a rotary film evaporator with a heating film-forming element. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8 (114)), 41–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.247283
  21. Zahorulko, A., Zagorulko, A., Mykhailov, V., Ibaiev, E. (2021). Improved rotary film evaporator for concentrating organic fruit and berry puree. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (112)), 92–98. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237948
  22. Zahorulko, A. M., Zahorulko, O. Ye. (2021). Pat. No. 149981 UA. Plivkopodibnyi rezystyvnyi elektronahrivach vyprominiuiuchoho typu. MPK H05B 3/36, B01D 1/22, G05D 23/19. No. u202102839; declareted: 28.05.2021; published: 23.12.2021, Bul. No. 51, 4. Available at: https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=279802
  23. MZ-2S-316 – Reaktor vakuum vyparnyi. Available at: https://www.oborud.info/product/jump.php?6109&c=619
  24. Cherevko, O. I., Maiak, O. A., Kostenko, S. M., Sardarov, A. M. (2019). Experimental and simulation modeling of the heat exchanche process while boiling vegetable juice. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohii kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli, 1 (29), 75–85. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pt_2019_1_9
  25. 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.178764
Конструктивне вдосконалення мобільного апарата для попередньої теплової обробки рослинної сировини

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-27

Як цитувати

Загорулько, А. М., Вороненко, І. В., Чуйко, Л. О., Титатеренко, Н. В., Ібаєв, Е. Б. о., Соломон, А. М., Скоромна, О. І., & Приходько, М. К. (2024). Конструктивне вдосконалення мобільного апарата для попередньої теплової обробки рослинної сировини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(11 (132), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.318559

Номер

Том 6 № 11 (132) (2024): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Andrii Zahorulko, Iryna Voronenko, Lyudmila Chuiko, Nataliia Tytarenko, Eldar Ibaiev, Alla Solomon, Oksana Skoromna, Maksym Prykhodko

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.