Вдосконалення терморадіаційної стрічкової сушарки з рекуперацією та автономною вентиляцією

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.345352

Ключові слова:

низькотемпературне сушіння, мобільна ІЧ-сушарка, уніфікована конвеєрна стрічка, автономна вентиляція, рекуперація вторинного повітря

Анотація

Об’єктом дослідження є процес ІЧ-сушіння органічної сировини та напівфабрикатів змішаного складу. Є проблема цього процесу у недостатній рівномірності сушіння та збереженні біологічно активних речовин. Для усунення проблеми вдосконалено конструкцію шляхом комбінованого теплопідведення плівкоподібного електронагрівача випромінювального типу та кондуктивного сушіння в умовах автономного вентилювання (15…30 Вт). Універсальна конвеєрна стрічка зі змінними модулями розширює асортимент органічної агросировини та напівфабрикатів змішаного складу при низькотемпературному сушінні (45…65 °C).

Скорочуються тривалість сушіння на 30…35% із підвищенням залишкового вмісту біологічно активних речовин на 15…20% порівняно з базовим апаратом. Для яблук сорту «Гала» залишковий вміст вітаміну С після ІЧ-сушіння становив 82,0 ± 3,1 мг/100 г, що на 20% більше ніж у прототипі (68,0 ± 2,5 мг/100 г). У моркві сорту «Шантане» залишковий вміст β-каротину після ІЧ-сушіння становив 87 ± 2,5%, що на 17% вище, ніж у прототипі (70 ± 3%). В аронії чорноплідній збереження антоціанів – 92 ± 3 %, на відміну від протипу (76 ± 4%), у петрушці листовій збереження хлорофілів – 82 ± 4% (прототип – 65 ± 5%). У м’ясо-рослинних напівфабрикатах збереження антиоксидантної активності – 84 ± 2% (проти 72 ± 3%). Комбінування плівкоподібного нагріву, рекуперації вторинного теплого повітря, автономної вентиляції за рахунок елементів Пельтьє, сонячного колектору та фотоелектричної панелі з акумуляторною батареєю сприяє ресурсоощадності (20…30%) та стабілізації температурного поля (ΔT = 12…18 °C). Результати підтверджують функціонально-модульні властивості вдосконаленого апарату для системи «від лану до столу» з виробництва функціональних напівфабрикатів високого ступеня готовності

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

Лариса Вацлавівна Баль-Прилипко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології м’ясних, рибних та морепродуктів

Максим Віталійович Рябовол, ТОВ м’ясокомбінат “Ювілейний”

Доктор філософії (PhD), головний технолог

Михайло Валентинович Марченко, Державний біотехнологічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра надійності та міцності машин і споруд імені В.Я. Аніловича

Тетяна Сергіївна Желєва, Державний біотехнологічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології м’яса

Сергій Олександрович Бабаєв, Державний біотехнологічний університет

Молодший науковий співробітник держбюджетної теми 1-24-25 БО

Посилання

  1. Augustin, M. A., Riley, M., Stockmann, R., Bennett, L., Kahl, A., Lockett, T. et al. (2016). Role of food processing in food and nutrition security. Trends in Food Science & Technology, 56, 115–125. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.08.005
  2. Nowacka, M., Matys, A., Witrowa-Rajchert, D. (2024). Innovative Technologies for Improving the Sustainability of the Food Drying Industry. Current Food Science and Technology Reports, 2 (2), 231–239. https://doi.org/10.1007/s43555-024-00026-8
  3. Venkateswarlu, K., Reddy, S. V. K. (2024). Recent trends on energy-efficient solar dryers for food and agricultural products drying: a review. Waste Disposal & Sustainable Energy, 6 (3), 335–353. https://doi.org/10.1007/s42768-024-00193-3
  4. Chojnacka, K., Mikula, K., Izydorczyk, G., Skrzypczak, D., Witek-Krowiak, A., Moustakas, K. et al. (2021). Improvements in drying technologies - Efficient solutions for cleaner production with higher energy efficiency and reduced emission. Journal of Cleaner Production, 320, 128706. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128706
  5. Das, B., Singh, P., Kalita, P. (2025). Performance Evaluation of a Mixed-Mode solar dryer with PCM-based energy storage for efficient drying of Baccaurea ramiflora. Solar Energy, 288, 113279. https://doi.org/10.1016/j.solener.2025.113279
  6. Huang, L., Bai, L., Zhang, X., Gong, S. (2019). Re-understanding the antecedents of functional foods purchase: Mediating effect of purchase attitude and moderating effect of food neophobia. Food Quality and Preference, 73, 266–275. https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2018.11.001
  7. 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.39455
  8. An, J., Xie, H., Yan, J., Wei, H., Wu, Y., Liao, X. (2024). A review of applications of energy analysis: Grain, fruit and vegetable drying technology. Energy Reports, 12, 5482–5506. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2024.11.037
  9. Majumder, P., Deb, B., Gupta, R., Sablani, S. S. (2022). A comprehensive review of fluidized bed drying: Sustainable design approaches, hydrodynamic and thermodynamic performance characteristics, and product quality. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 53, 102643. https://doi.org/10.1016/j.seta.2022.102643
  10. Haron, N. S., Zakaria, J. H., Mohideen Batcha, M. F. (2017). Recent advances in fluidized bed drying. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 243, 012038. https://doi.org/10.1088/1757-899x/243/1/012038
  11. 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224990
  12. Zahorulko, A., Cherevko, O., Zagorulko, A., Yancheva, M., Budnyk, N., Nakonechna, Y. et al. (2021). Design of an apparatus for low-temperature processing of meat delicacies. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (113)), 6–12. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.240675
  13. 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.185684
  14. Zagorulko, A., Zahorulko, A., Kasabova, K., Chuiko, L., Yakovets, L., Pugach, A. et al. (2022). Improving the production technology of functional paste-like fruit-and-berry semi-finished products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (118)), 43–52. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.262924
  15. Mishra, L., Hauchhum, L., Gupta, R. (2022). Development and performance investigation of a novel solar-biomass hybrid dryer. Applied Thermal Engineering, 211, 118492. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.118492
  16. Park, Y., Chang, Y.-S., Park, J.-H., Yang, S.-Y., Chung, H., Jang, S.-K. et al. (2016). Energy Efficiency of Fluidized Bed Drying for Wood Particles. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 44 (6), 821–827. https://doi.org/10.5658/wood.2016.44.6.821
  17. Waskale, H., Bhong, M. (2019). Forced Convective Drying Of Potato Chips with Air Recirculation. Available at: https://www.researchgate.net/publication/333338784_Forced_Convective_Drying_Of_Potato_Chips_with_Air_Recirculation
  18. Rakshamuthu, S., Jegan, S., Joel Benyameen, J., Selvakumar, V., Anandeeswaran, K., Iyahraja, S. (2021). Experimental analysis of small size solar dryer with phase change materials for food preservation. Journal of Energy Storage, 33, 102095. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.102095
  19. Lee, D.-J., Jangam, S., Mujumdar, A. S. (2013). Some Recent Advances in Drying Technologies to Produce Particulate Solids. KONA Powder and Particle Journal, 30, 69–83. https://doi.org/10.14356/kona.2013010
  20. Faure, E., Shcherba, A., Stupka, B., Voronenko, I., Baikenov, A. (2023). A Method for Reliable Permutation Transmission in Short-Packet Communication Systems. Information Technology for Education, Science, and Technics, 177–195. https://doi.org/10.1007/978-3-031-35467-0_12
  21. Nejadi, J., Nikbakht, A. M. (2016). Numerical Simulation of Corn Drying in a Hybrid Fluidized Bed‐Infrared Dryer. Journal of Food Process Engineering, 40 (2). https://doi.org/10.1111/jfpe.12373
  22. Aviara, N. A., Onuoha, L. N., Falola, O. E., Igbeka, J. C. (2014). Energy and exergy analyses of native cassava starch drying in a tray dryer. Energy, 73, 809–817. https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.06.087
  23. Borel, L. D. M. S., Marques, L. G., Prado, M. M. (2020). Performance evaluation of an infrared heating-assisted fluidized bed dryer for processing bee-pollen grains. Chemical Engineering and Processing - Process Intensification, 155, 108044. https://doi.org/10.1016/j.cep.2020.108044
  24. Lv, W., Li, D., Lv, H., Jin, X., Han, Q., Su, D., Wang, Y. (2019). Recent development of microwave fluidization technology for drying of fresh fruits and vegetables. Trends in Food Science & Technology, 86, 59–67. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.047
  25. Golmohammadi, M., Assar, M., Rajabi-Hamaneh, M., Hashemi, S. J. (2015). Energy efficiency investigation of intermittent paddy rice dryer: Modeling and experimental study. Food and Bioproducts Processing, 94, 275–283. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2014.03.004
  26. Aktaş, M., Khanlari, A., Amini, A., Şevik, S. (2017). Performance analysis of heat pump and infrared–heat pump drying of grated carrot using energy-exergy methodology. Energy Conversion and Management, 132, 327–338. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.11.027
  27. Ichise, T., Tatemoto, Y. (2022). Numerical analysis of drying characteristics of frozen material immersed in fluidized bed at low temperature under reduced pressure. Advanced Powder Technology, 33 (8), 103661. https://doi.org/10.1016/j.apt.2022.103661
  28. Granaturov, V., Kaptur, V., Politova, I. (2016). Determination of tariffs on telecommunication services based on modeling the cost of their providing: methodological and practical aspects of application. Economic Annals-ХХI, 156 (1-2), 83–87. https://doi.org/10.21003/ea.v156-0019
  29. Potapskyi, O. V., Fesiun, S. V., Pylypenko, O. Yu., Babych, I. M. (2020). Pat. No. 147229 UA. Bahatozonalna termoelektrychna susharka. No. u202007428; declareted: 23.11.2020; published: 22.04.2021. Available at: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1589442/
  30. Usama, M., Ali, Z., Ndukwu, M. C., Sathyamurthy, R. (2023). The energy, emissions, and drying kinetics of three-stage solar, microwave and desiccant absorption drying of potato slices. Renewable Energy, 219, 119509. https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119509
  31. 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
Вдосконалення терморадіаційної стрічкової сушарки з рекуперацією та автономною вентиляцією

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-29

Як цитувати

Загорулько, А. М., Вороненко, І. В., Баль-Прилипко, Л. В., Рябовол, М. В., Марченко, М. В., Желєва, Т. С., Бабаєв, С. О., & Ібаєв, Е. Б. о. (2025). Вдосконалення терморадіаційної стрічкової сушарки з рекуперацією та автономною вентиляцією. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(11 (138), 81–91. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.345352

Номер

Том 6 № 11 (138) (2025): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Andrii Zahorulko, Iryna Voronenko, Larysa Bal-Prylypko, Maksym Riabovol, Mykhailo Marchenko, Tetiana Zhelievа, Serhii Babaiev, Eldar Ibaiev

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.