CC BY
64
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ САХАРОВ ПРИ ТЕРМОРАДИАЦИОННОЙ СУШКЕ ОВОЩЕЙ
Маматов Шерзод Машрабжанович
ассистент Ташкентского химико-технологического института,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
RESEARCH OF CHANGES OF SUGAR CONTENT IN THERMORADIATION VEGETABLES DRYING
Sherzod Mamatov
Assistant of Tashkent Institute of Chemical Technology,
Tashkent, Uzbekistan
АННОТАЦИЯ
Исследована ИК-вакуумная сушка лука репчатого и моркови с предварительными кратковременными ИК, СВЧ и ИК-СВЧ вариантами обработки при высоких мощностях генератора тепла. Результаты свидетельствуют о том, что ИК предварительная обработка с высокой плотностью теплового потока обеспечивает увеличение скорости сушки и сохранность нативных компонентов сырья по сравнению СВЧ, ИК-СВЧ обработками и без предварительной обработки.
ABSTRACT
Research of IR-vacuum drying of onions and carrots with the preliminary shortterm IR, microwave and infrared-microwave treatment options under high capacity heat generator is carried out. The results indicate that the IR pretreatment with a high heat flux provides increasing in the rate of drying and preservation of the native raw
Маматов Ш.М. Исследование изменений содержания сахаров при терморадиационной сушке овощей // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 6 (18) .
URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2250
materials preservation compared to microwave, infrared and microwave treatments without pretreatment.
Ключевые слова: морковь, лук репчатый, сахар, предварительная обработка, сушка, инфракрасная вакуумная сушка.
Keywords: carrot, onion, sugar, pretreatment, drying, IR-vacuum drying.
Введение. Одним из надежных методов консервирования овощей и удовлетворения растущей потребности населения в них является их сушка.
В мировой практике используются: конвективный, сублимационный, диэлектрический, кондуктивный, терморадиационный способы сушки растительного сырья с присущими им достоинствами и недостатками.
Качество сушеного продукта и экономические показатели промышленной организации сушки во многом зависят от ее продолжительности.
Организация сушки удобна при использовании в качестве источника тепла электроэнергии, преобразователи которой выпускаются в широком ассортименте и в различных конфигурациях. Они экологически чисты, автоматически регулируемы, легко предусмотреть меры безопасности для них.
ИК-лучи активно поглощаются влагой, содержащейся в продукте, но не поглощаются самой тканью продукта, поэтому удаление влаги можно осуществить при температуре 40—70 0С, что позволяет максимально сохранить биологически активные вещества, в том числе витамины, естественный цвет и аромат исходного сырья.
В установках сушки растительного сырья, в том числе с использованием ИК-излучения, затруднительно предусмотреть регулирование технологических параметров процесса в зависимости от степени измельчения сырья, удельной энергии, подводимой к сырью, и продолжительности ИК-энергоподвода [1; 2].
Объекты и методы исследования. Исследовано влияние предварительной обработки на процесс ИК-вакуумной сушки овощей при остаточном давлении в камере сушки, равной 40 кПа. ИК-вакуумная сушка осуществляется при импульсно-прерывном режиме с понижением уровня
энергоподвода. Эксперименты проведены на примере сушки моркови и лука репчатого. Эксперименты включают два этапа:
• на первом этапе осуществляется кратковременная импульсная предварительная обработка в электромагнитных полях ИК, СВЧ и ИК-СВЧ диапазонов при плотности теплового потока, в 18—20 раз превышающем го плотность при основной сушке;
• на втором этапе проводится ИК-вакуумная сушка при плотности теплового потока, раной 1,5 кВт/м2.
Результаты оценок изменений среднего влагосодержания объектов сушки и скорости этих изменений подвергались регрессионному анализу. Измерение концентраций сахаров осуществлено методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Полученные результаты показали, что использованные виды предварительной обработки до ИК-вакуумной сушки овощей существенно, но в разной степени влияют на основной процесс для большинства овощей.
В целом же ожидается, что предварительная обработка с высокой плотностью теплового потока при терморадиационной сушке по сравнению с сушкой без предварительной обработки приводит к увеличению скорости сушки, выхода готового продукта, сохранности нативных сахаров и уменьшению продолжительности сушки.
Результаты и обсуждение. Предполагается, что потери сахаров при сушке возникают из-за ферментативного превращения, частично неферментативного процесса. К неферментативным относятся реакции меланоидинообразования и карамелизации сахаров, уменьшающих их массовую долю в конечном продукте. Исследования количественных изменений исходных компонентов в сушеных овощах проведены в лаборатории Узбекского научно-исследовательского химикофармацевтического института ГАК «Узфармсаноат».
На рисунке 1 приведены результаты исследований процесса сушки моркови без предварительной обработки, а также с ИК, СВЧ, ИК-СВЧ предварительными обработками. В образцах сушеной моркови наивысшая концентрация сахаров наблюдается по истечении 2,5 часов сушки с применением ИК предварительной обработки и составляет 55,9 %.
При обработке в электромагнитном поле СВЧ и совмещённом ИК-СВЧ-диапазонов содержание массовой доли сахаров в течение 2,5 часов одинаково и составляет 54,92 %.
При сушке без предварительной обработки за 2,5 часа достигается всего 43,9 % рубеж массовой доли сахаров в образце, а за 3 часа повышается до 56,01 %.
Время, мин
—•— Без предварительной обработки —ИК
- -а- ■ СВЧ
— *■ ■ ИК-СВЧ
Рисунок 1. Графики изменения массовой доли сахаров по времени сушки в образцах сушеной моркови
—»— Без предварительной обработки —ИК
- -а- ■ СВЧ
— х- ■ ИК-СВЧ___________________
Рисунок 2. Графики изменения массовой доли сахаров в сухом веществе по времени сушки в образцах сушеной моркови
Из приведенных выше анализов можно сделать вывод, что ИК-вакуумная сушка с ИК предварительной обработкой позволяет сократить время сушки примерно на 30 мин и экономить затраты энергии.
Динамика изменений массовой доли сахаров в сухом веществе моркови приведена на рисунке 2.
Графические данные свидетельствуют о том, что наименьшие потери сахаров наблюдаются в образцах сушеной моркови, полученных при ИК-вакуумной сушке с ИК предварительной обработкой.
На рисунке 3 приведен характер изменения содержания сахаров в высушиваемых образцах лука репчатого при ИК-вакуумной сушке, без
предварительной обработки и с использованием всех трех рассматриваемых способов предварительной обработки. Из графиков видно, что сахара имеют наибольшую концентрацию в образцах сушеного лука после 2,5 часов ИК-вакуумной сушки при применении предварительной ИК-обработки и составляют 63,37 %. При предварительной обработке в электромагнитном поле СВЧ и ИК-СВЧ-диапазонов содержание массовой доли сахаров в образцах лука в течение 2,5 часов одинаково и составляет 54,9 %.
При сушке без предварительной обработки за 2,5 часа достигается всего 49,74 % рубеж массовой доли сахаров в высушиваемом образце, а за 3 часа повышается до 65,95 %.
На рисунке 4 представлен характер изменения массовой доли сахаров в сухом веществе образцов лука. Графики демонстрируют образующиеся потери сахаров, которые несколько выше по сравнению с образцами моркови.
Рисунок 3. Графики изменения массовой доли сахаров в зависимости от времени сушки в образцах сушеного лука репчатого
Рисунок 4. Графики зависимости содержания массовой доли сахаров в сухом веществе от времени сушки в образцах сушеного лука репчатого
Последовательность изменения содержания сахара, кривые изменения которых приведены на рисунках 1, 2, 3, 4, показывает существование определенной закономерности изменения количества сахаров в процессе сушки образцов, выбранных для сушки овощей.
Из данных приведенных графиков можно сделать вывод, что наименьшие потери сахаров наблюдаются в образцах сушеного лука, полученных с применением ИК предварительной обработки.
Список литературы:
1. Ильясов С.Г., Красников В.В. Методы определения оптических
и терморадиационных характеристик пищевых продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1972. — 175 с.
2. Ильясов С.Г., Красников В.В. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 359с.
3. Маматов Ш.М. Оптимизация технологического процесса сушки овощей и плодов // Современные проблемы математического моделирования и вычислительных методов: Всеукраинская научная конференция. — Ровно (Украина), 2013. — С. 189.
4. Mamatov Sh.M. Application of mathematical model for optimizing the process of drying vegetables and fruits// IV of the All-Russian conference on chemical technology with the international participation. — Moscow (Russia), 2012. — PP. 330—332.
