Удосконалення секційного касетно-ємнісного апарата для реалізації попередньої теплової обробки рослинної сировини

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.364887

Ключові слова:

рослинна сировина, полікомпонентна суміш, попередня теплова обробка, плівковий електронагрівач випромінювального типу

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси попередньої теплової обробки рослинної сировини, на прикладі процесів нагрівання плодово-овочевого напівфабрикату на основі яблука, моркви, буряка та бузини, а також часткового підсушування яблучних слайсів на удосконаленому апараті. Проблема дослідження базувалася на підвищенні ресурсоощадності реалізації попередних теплових обробок сировини при удосконаленні секційного касетно-ємнісного апарата. Особливістю удосконаленого апарату є комбінування на автоплатформі ємнісної та касетної станцій, формування локального теплопідведення від плівкового електронагрівача випромінювального типу для ліквідації проміжного теплоносія, мереж. Інженерно збільшена корисна поверхня теплообміну ємнісних станцій з 0,98 м2 до 1,47 м2 за рахунок перемішувальних пристроїв, які оснащені обігрівальною поверхнею. Багатофункціональність апарату формується використанням ємнісної станції оснащених напівсферичним перфорованим барботером та герметичними кришками з елементами Пельтьє. Ємнісна станція апробована на кінетиці нагрівання напівфабрикату (40% яблука, 25% моркви, 25% буряка та 10% бузини). Встановлено скорочення тривалості виходу на щадний стаціонарний режим в межах 55°C за 240 с (прототип – 360 с). Касетна станція апробована на виконанні попередньої теплової операції з підсушування яблучних слайсів до вмісту 30…35% сухих речовин. Процес реалізується в удосконаленому апараті протягом 45…55 хв, тоді як конвективному сушінні – 70…85 хв. Порівняння технічно-технологічних параметрів удосконаленої конструкції з уварювачем та конвективною сушаркою спостерігається зниження питомої металоємності з 387 кг/м2 до 330 кг/м2. Зменшення загальних витрат теплоти на нагрівання 75 кг полікомпонентної пюреподібної рослинної маси з 21353 кДж до 11309 кДж

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

Ірина Ігорівна Божидай, Державний біотехнологічний університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра менеджменту, бізнесу та адміністрування

Геннадій Володимирович Теслюк, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра тракторів і сільськогосподарських машин

Олеся Василівна Лебеденко, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра менеджменту, публічного управління та адміністрування

Руслан Володимирович Захарченко, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматики, електроніки та телекомунікацій

Олександр Миколайович Клєцков, Дніпровський державний агарно-економічний університет

Старший викладач

Кафедри вищої математики, фізики та загальноінженерних дисциплін

Посилання

  1. Konfo, T. R. C., Djouhou, F. M. C., Hounhouigan, M. H., Dahouenon-Ahoussi, E., Avlessi, F., Sohounhloue, C. K. D. (2023). Recent advances in the use of digital technologies in agri-food processing: A short review. Applied Food Research, 3 (2), 100329. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100329
  2. Nazarova, L. V. (2014). Stan kharchovoi promyslovosti Ukrainy ta perspektyvy pidpryiemstv haluzi na zovnishnikh rynkakh. Available at: http://globalnational.in.ua
  3. 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
  4. Klymenko, N., Voronenko, I., Nehrey, M., Rogoza, K., Rogoza, N. (2023). Risk assessment of shock periods and investment attractiveness of agroholdings of Ukraine. Agricultural and Resource Economics: International Scientific E-Journal, 9 (2). https://doi.org/10.51599/are.2023.09.02.07
  5. Salifou, A., Konfo, C. T. R., Bokossa, A., Chabi, N. W., Tchobo, F. P., Soumanou, M. 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. Khojasteh, S. K., Elmizadeh, A., Sarraf, M., Dodange, S. (2025). Non-thermal innovations in solid food processing: Eco-friendly alternatives to thermal methods. Applied Food Research, 5 (2), 101256. https://doi.org/10.1016/j.afres.2025.101256
  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. (2017). Development of Ukrainian food industry. Scientific Works of NUFT 2017, 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. 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
  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 veshestva fruktov i ovoshey i ih sohranenie pri pererabotke. Odessa: Optimum, 268.
  15. Fellows, P. J. (2022). Properties of foods and principles of processing. Food Processing Technology, 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. (2022). Thermal processing technologies for food. Current Developments in Biotechnology and Bioengineering, 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. et al. (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. Reay, D. (2008). Heat recovery in the food industry. Handbook of Water and Energy Management in Food Processing, 544–569. https://doi.org/10.1533/9781845694678.4.544
  20. Ai, S., Wang, B., Li, X., Shi, W. (2016). Analysis of a heat recovery system of the spray-drying process in a soy protein powder plant. Applied Thermal Engineering, 103, 1022–1030. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.04.108
  21. de Chiara, M. L. V., Castagnini, J. M., Capozzi, V. (2024). Cutting-edge physical techniques in postharvest for fruits and vegetables: Unveiling their power, inclusion in ‘hurdle’ approach, and latest applications. Trends in Food Science & Technology, 151, 104619. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104619
  22. AlZohbi, G., Asfand, F., Shaik, F., Khan, M. I. (2026). Energy-efficient food drying for sustainable preservation: A review of technologies and performance. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 235, 116918. https://doi.org/10.1016/j.rser.2026.116918
  23. Zahorulko, A. M., Zahorulko, O. Ye. (2021). Pat. No. 149981 UA. Plivkopodibnyi rezystyvnyi elektronahrivach vyprominiuiuchoho typu. No. u202102839; declareted: 28.05.2021; published: 23.12.2021.
  24. R-P-150m (MZ-2S-316) - Reaktor vakuum vyparnoy. Available at: https://www.oborud.info/product/jump.php?6109&c=619
  25. Cherevko, A., Mayak, O., Kostenko, S., Sardarov, A. (2019). Experimental and simulation modeling of the heat exchanche process while boiling vegetable juice. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohiyi kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli, 1 (29), 75–85. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pt_2019_1_9
Удосконалення секційного касетно-ємнісного апарата для реалізації попередньої теплової обробки рослинної сировини

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-06-30

Як цитувати

Загорулько, А. М., Вороненко, І. В., Божидай, І. І., Теслюк, Г. В., Лебеденко, О. В., Захарченко, Р. В., Клєцков, О. М., & Ibaiev, E. (2026). Удосконалення секційного касетно-ємнісного апарата для реалізації попередньої теплової обробки рослинної сировини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11 (141), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.364887

Номер

Том 3 № 11 (141) (2026): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Andrii Zahorulko, Iryna Voronenko, Iryna Bozhydai, Hennadii Tesliuk, Olesya Lebedenko, Ruslan Zakharchenko, Oleksandr Kletskov, 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.