Для інтенсифікації процесу вакуум-випарювання запропоновано забезпечити рівномірність енергопідведення і виключити проміжний теплоносій за рахунок використання мікрохвильових технологій. При мікрохвильовому підведенні енергія надходить безпосередньо до молекул води в продукті, осередки пароутворення виникають у всьому об’ємі і виконують функцію гріючої поверхні. В результаті експериментального моделювання процесу мікрохвильового вакуум-випарювання розчинів цукру одержано коефіцієнти критеріального рівняння процесу.Наведено методику розрахунку процесу вакуум-випарювання в умовах дії мікрохвильового поля. В основі методики розрахунку критеріальне рівняння процесу випарювання в умовах вакууму та мікрохвильового енергопідведення, змінними якого є число енергетичної дії, безрозмірний параметр площі дзеркала продукту та безрозмірний тиск. Алгоритм включає розрахунки теплофізичних властивостей продукту, геометричних характеристик ємності, швидкості видалення вологи, поточну концентрацію сухих речовин у розчині, необхідну тривалість процесу, витрати енергії та економічні характеристики. Цикли розрахунку повторюються поки концентрація розчину в апараті сягне заданого для кінцевого продукту значення. Наведено результати перевірки запропонованої методики для розчинів цукру, кави, стевії. Встановлено, що відносна похибка для визначеної за алгоритмом швидкості видалення вологи відносно експерименту для розчинів цукру, стевії та кави складає 0,2…12 %.На основі розробленого мікрохвильового вакуум-випарного апарату запропоновано технологію одержання рідкого концентрату стевії – природного цукрозамінника. Екстракт стевії, який направляється на концентрування, одержується у мікрохвильовому екстракторі,а концентрація сухих речовин у кінцевому продукті - близько 12 %. For vacuum-vaporization process intensification it is offered to provide energy supply uniformity and exclude intermediate heat medium by using of microwave technologies. While microwave supply energy comes directly to water molecules in product, vaporization centers appear in whole volume and perform function of heating surface.As a result of experimental modeling of sugar solutions microwave vacuum vaporization the constants of criterion equation are received.The method of calculation of vacuum vaporization under microwave action is given. The base of the calculation method is criterion equation of vaporization under vacuum and microwave energy supply conditions, which variables are energy action criterion, dimensionless parameter of product mirror area and dimensionless pressure. The algorithm includes calculations of product thermophysical properties, vessel geometrical characteristics, water removing velocity, current dry matter concentration, necessary process duration, energy consumption and economical characteristics. Calculation cycles repeat until solution concentration in apparatus reaches the value prescribed for the final product. The results of verification of proposed method for sugar solutions, coffe and stevia extracts are given. It is defined, that relative error for calculated water removing velocity relatively to experiment for sugar, coffee and stevia solutions is 0,2…12 %.On the base of elaborated microwave vacuum evaporation apparatus a technology of production liquid stevia concentrate, a natural sugar substitute, is offered. Stevia extract that is being concentrated is received in microwave extractor. Dry matter concentration in final product is about 12 %.
Обговорюються технологічні проблеми перспективного напрямку харчових технологій – виробництва пельменної продукції кубічної форми. Аналізуються конструкції традиційних агрегатів та ліній по виготовленню пельменів. Пропонується гіпотеза, що витрати енергії при виробництві пельменів можна скоротити за рахунок використання в агрегаті сформованого, замороженого фаршу. Наведено конструкцію та принцип дії розробленого роботизованного комплексу для виготовлення пельменів розміром 22х22х22 мм. Аналізуються етапи термомеханічного циклу формування, термічної обробки заготівок та контролю якості готової продукції. Представлено модульно-процесову схему розробленого комплексу. Визначено комплекси параметрів, що характеризують ключові операції при виготовлені пельменів. Наведені діапазони змін температурних та часових параметрів, обґрунтовано завдання системам управління. Визначено статичні балансові енергетичні моделі. Розглянуто параметричну і теплофізичну моделі термомеханічного процесів в апараті. Сформульовано завдання і проведено аналітичне моделювання теплового стану основних елементів: фаршу, тіста, хватів та довкілля. Наведено умови однозначності, граничні умови. Методами електротеплової аналогії отримано модель термічних опорів для етапів включених та виключених нагрівачів. Запропоновано методику розв’язання нестаціонарної задачі теплопередачі із залученням чисел подібності. Подано результати експериментального моделювання кінетики охолодження та заморожування заготівлі фаршу у тісті. Визначено рівень кріоскопічних температур для фаршу та тіста. Аналізуються тепловізограми розігріву нагрівача у заготовці фаршу у тісті.
У статті розглянутий новий перспективний метод екстрагування з використанням електромагнітних технологій. Надані переваги методу екстрагування у електромагнітному полі перед традиційним методами. Головною проблемою традиційних технологій є неповнота вилучення цільових компонентів та тривалість процесу екстрагування. Розглянуто можливості та перспективи використання дубових екстрактів у різних галузях промисловості. Сформульовано головне науково-технічне протиріччя процесу екстрагування. Запропонована гіпотеза екстрагування у електромагнітному полі. Приводиться методика дослідження та детальний опис установок, на яких проводилися експериментальні дослідження. Приведені параметри, при яких проводилися експериментальні дослідження. Представлені порівняння термограм, зміни коефіцієнтів світлопропускання та витрат електроенергії п’ятьох серій експериментів, де екстрагентом виступала вода, проведено їх аналіз. Представлені дані щодо концентрації сухих речовин у отриманих екстрактах. Проведено серію експериментальних дослідження з екстрагування дубової деревини етиловим спиртом, представлені термограми процесів та зміни коефіцієнта світлопропускання. Проведено порівняння концентрації сухих речовин у отриманих екстрактах. Запропонована інноваційна технологія отримання високоекстарктивних вин з використанням МХ технологій та дубової деревини, як альтернатива витримки в дубових бочках. Дана коротка органолептична характеристика отриманих екстрактів та високоекстрактивних вин. Доведена гіпотеза о можливості отримання поліекстрактів при використанні розчинника із полярними молекулами та в умовах мікрохвильового поля. Підтверджено дію механодифузійного ефекту. Визначено, що вихід цільових компонентів у МХ екстракторах в 2,5…5 разів вищий, ніж у традиційних при знижені енергетичних витрат у 1,5…2 рази. Визначено, що найбільш привабливими є плівкові та циркуляційні екстрактори, вони мають переваги щодо отримання якісних поліекстрактів з дубової деревини, з більш повним вилученням компонентів та перспективами промислового впровадження.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.