Кинетическая Оценка И Оптимизация Процесса Сушки 3d-Печатных Макаронных Изделий

Abstract

Предпосылки проведения исследования: Моделирование наплавленным осаждением - наиболее часто используемая технология 3D-печати в пищевой промышленности. В этой технологии параметры печати и структурно-механические свойства продукта, предназначенного для печати, играют важную роль в качестве конечного продукта.Заполняемый пробел в существующем знании и цель исследования: Данное исследование было направлено на использование процесса сушки в качестве инструмента для улучшения качества 3D-печати макаронных изделий. Целью данной работы было оценить влияние режимных параметров процесса сушки и найти их оптимальные значения для обеспечения качества макаронных изделий, полученных путем 3D-печати.Материалы и методы исследования: Объектом исследования настоящей работы были макаронные изделия, полученные в результате 3D-печати. Для локального нагрева экструдированного продукта используется сушка горячим воздухом и инфракрасным нагревом. Для оптимизации процесса сушки применялась методология поверхности отклика. В качестве основных переменных, влияющих на процесс сушки, были выбраны: мощность нагрева, время обработки и расстояние от источника нагрева. Максимальная потеря массы продукта в сочетании с максимальной температурой ниже 100 °C в течении всего времени обработки составляет задачу оптимизации.Результаты и их применение: Получены уравнения регрессии и поверхности отклика для сушки горячим воздухом. При времени обработки 1,5 мин, значение мощности нагрева составляет 2 ед., а расстояния от подложки до источника нагрева 1,77 см. Отмеченные значения независимых переменных для функции отклика можно считать оптимальными. При этих параметрах обеспечивается температура подложки 140,6 °C, максимальная температура в центре образца 97,9 °C и потеря массы образца 17,7%. Результаты исследования могут быть адаптированы для пищевых продуктов с измененной текстурой, в зависимости от условий постобработки, которым она подвергается.