Научная статья на тему 'Обоснование рациональных параметров и режимов сушки рибо-растительных фаршей'

Обоснование рациональных параметров и режимов сушки рибо-растительных фаршей Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
137
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФАРШі З ДРіБНОї РИБИ GOBIIDAE / СУХі РИБО-РОСЛИННі НАПіВФАБРИКАТИ / ВОЛОГОВМіСТ / КіНЕТИКА СУШіННЯ / ТЕРМОЛАБіЛЬНі НУТРієНТИ / ФАРШИ ИЗ МЕЛКОЙ РЫБЫ GOBIIDAE / СУХИЕ РЫБО-РАСТИТЕЛЬНЫЕ ПОЛУФАБРИКАТЫ / ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ / КИНЕТИКА СУШКИ / ТЕРМОЛАБИЛЬНЫЕ НУТРИЕНТЫ / MINCED MINCED PRODUCT FROM SMALL FISH GOBIIDAE / DRY FISH AND PLANT SEMI-FINISHED PRODUCTS / MOISTURE CONTENT / KINETICS OF DRYING / THERMALLY DEPENDED NUTRIENTS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Притульськая Н.В., Шаповал С.Л., Федорова Д.В., Романенко Р.П.

Статья посвящена научному обоснованию рациональных параметров и режимов сушки рыбо-растительных фаршей из мелкой рыбы Gobiidae, что способствует расширению направлений использования отечественной сырьевой базы, в частности мелкой рыбы, повышению эффективности производства. Определены критерии создания сухих рыбо-растительных полуфабрикатов, которые смогут обеспечить заданные показатели качества и безопасности. Экспериментально установлена прямая зависимость между температурой сушильного агента и содержанием термолабильных нутриентов тиамина, липидов, лизина в сухих рыбо-растительных полуфабрикатах. Определены математические зависимости показателей качества сухих рыбо-растительных полуфабрикатов от параметров сушки. Установлено, что оптимальными параметрами двухстадийной сушки рыбо-растительных полуфабрикатов являются: температура сушки 80 °С в течение 40·60 с с последующим переключением режима на 60 °С до влажности 5-8% при скорости сушильного агента 4,5 м/с. При этом создаются благоприятные условия для защиты от разрушения термолабильных нутриентов, снижения интенсивности процесса меланоидинообразования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Притульськая Н.В., Шаповал С.Л., Федорова Д.В., Романенко Р.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Justification of the rational parameters and modes of fish and plant minced products’ drying process

The article is devoted to justification of rational parameters and modes of drying of fish and plant minced product from small fish Gobiidae, which causes increased use of domestic raw material base, in particular small fish, increase of production efficiency and implementation of resource-saving technologies. The total resources of valuable protein-rich raw materials such as a small fish in Ukraine make up to 40% of the amount of fish catching and reaches annually 32... 35 thousand tons. Creation of new technologies of dry fish and plant semi-finished products is relevant for processing enterprises and restaurants to expand the possibility of using fish raw materials in a convenient form in the food production. The criteria for the creation of dry fish and plant semi-finished products, which will provide the specified indicators of quality and safety are determined.It was experimentally determined a direct relationship between the temperature of the drying agent and the content of thermally depended nutrients Thiamine, lipids, Lysine in the dry fish and plant semi-finished products. During dehydration of pellets of fish and plant minced product to a residual moisture content of 5-8%, which is possible at temperatures of the drying agent of 70 and 80 °С, the Thiamine content in them is reduced by 35.7-45.3% in comparison with the raw minced product. The content of Lysine in samples dried at 70 and 80 °С is 15-25.4% lower than in samples dried at 50°С and the content of non-oxidized lipids is 9.3-15.3% less, respectively. An increase in the color intensity of the samples is investigated, which increases in proportion to the increase in the temperature of the drying agent. There were determined the mathematical relations between the quality indices of te dry fish and plant semi-finished products and drying parameters, influence of conditions and modes of drying on the duration of the process. According to the results of the drying kinetics studies it was found that the rational parameters of the 2 steps’ drying process of fish and plant semi-products are: drying temperature is 80 °С for 40·60 sec with the subsequent switching mode to 60°С to a moisture content of 5-8% at a drying agent speed of 4.5 m/sec. The favorable conditions are created for dehydration of the investigated materials in the indicated mode, which are protected them against the destruction of thermally depended nutrients.

Текст научной работы на тему «Обоснование рациональных параметров и режимов сушки рибо-растительных фаршей»

HayKoBun BicHHK ^BBiBctKoro HanjoHantHoro ymBepcureTy BeTepHHapHoi MegunuHH Ta GioTexHonorifi iMeHi C.3. IxuntKoro Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies

ISSN 2519-268X print ISSN 2518-1327 online

http://nvlvet.com.ua/

УДК 657.56.034

Обгрунтування ращональних параметр1в та режим1в суш1ння

рибо-рослинних фарш1в

Н.В. Притульська, С.Л. Шаповал, Д.В. Федорова, Р.П. Романенко prytulska@knteu.kiev.ua, Shapovalknteu@gmail.com, dina_fedorova@ukr.net , Romanco@ukr.net

Кигвський нацгональний торговельно-економгчний утверситет, вул. Шото, 19, м. Кигв, 02156, Украгна

Стаття присвячена науковому обтрунтуванню рацгональних параметргв та режимгв суштня рибо-рослинних фаршгв з дргбног риби Gobiidae, що обумовлюе розширення напрямгв використання втчизняно! сировинно! бази, зокрема дргбно! риби, тдвищення ефективностг виробництва. Визначеш критерп створення сухих рибо-рослинних натвфабрикатгв, що забезпечуватимуть задаю показники якостг та безпечностг. Експериментально встановлено пряму залежтсть мгж температурою сушильного агенту г вмгстом термолабтьних нутргентгв - тгамту, лгтдгв, лгзину у сухих рибо-рослинних нат-вфабрикатах. Визначено математичш залежностг показниюв якостг сухих рибо-рослинних натвфабрикатгв та парамет-ргв суштня. Встановлено, що рацюнальними параметрами двоступеневого суштня рибо-рослинних натвфабрикатгв е: температура суштня 80 °С протягом 4060 с з наступним переключенням режиму на 60 °С до вологостг 5-8% при швид-костг сушильного агенту 4,5 м/с. При цьому створюються сприятлив1 умови для захисту вгд руйнування термолабыьних нутргентгв, зниження ттенсивностг процесу меланогдиноутворення.

Ключовi слова: фаршг з дргбно! риби Gobiidae, сухг рибо-рослинш натвфабрикати, вологовмгст, ктетика суштня, термолабыьш нутргенти

Обоснование рациональных параметров и режимов сушки рибо-растительных фаршей

Н.В. Притульськая, С.Л. Шаповал, Д.В. Федорова, Р.П. Романенко prytulska@knteu.kiev.ua, Shapovalknteu@gmail.com, dina_fedorova@ukr.net , Romanco@ukr.net

Кигвський нацгональний торговельно-економгчний утверситет, вул. Шото, 19, м. Кигв, 02156, Украгна

Статья посвящена научному обоснованию рациональных параметров и режимов сушки рыбо-растительных фаршей из мелкой рыбы Gobiidae, что способствует расширению направлений использования отечественной сырьевой базы, в частности мелкой рыбы, повышению эффективности производства. Определены критерии создания сухих рыбо-растительных полуфабрикатов, которые смогут обеспечить заданные показатели качества и безопасности. Экспериментально установлена прямая зависимость между температурой сушильного агента и содержанием термолабильных нутриентов - тиамина, липидов, лизина в сухих рыбо-растительных полуфабрикатах. Определены математические зависимости показателей качества сухих рыбо-растительных полуфабрикатов от параметров сушки. Установлено, что оптимальными параметрами двухстадийной сушки рыбо-растительных полуфабрикатов являются: температура сушки 80 °С в течение 40 60 с с последующим переключением режима на 60 °С до влажности 5-8% при скорости сушильного агента 4,5 м/с. При этом создаются благоприятные условия для защиты от разрушения термолабильных нутриентов, снижения интенсивности процесса меланоидинообразования.

Citation:

Prytulska, N.V., Shapoval, S.L., Fedorova, D.V., Romanenko, R.P. (2017). Justification of the rational parameters and modes of fish and plant minced products' drying process, Scientific Messenger LNUVMB, 19(80), 154-164.

Ключевые слова: фарши из мелкой рыбы Gobiidae, сухие рыбо-растительные полуфабрикаты, влагосодержание, кинетика сушки, термолабильные нутриенты

Justification of the rational parameters and modes of fish and plant minced

products' drying process

N.V. Prytulska, S.L. Shapoval, D.V. Fedorova, R.P. Romanenko prytulska@knteu.kiev.ua, Shapovalknteu@gmail.com, dina_fedorova@ukr.net , Romanco@ukr.net

Kyiv National University of Trade and Economics, Kioto street, 19, Kyiv, 02156 Ukraine

The article is devoted to justification of rational parameters and modes of drying offish and plant minced product from small fish Gobiidae, which causes increased use of domestic raw material base, in particular small fish, increase ofproduction efficiency and implementation of resource-saving technologies. The total resources of valuable protein-rich raw materials such as a small fish in Ukraine make up to 40% of the amount of fish catching and reaches annually 32 ... 35 thousand tons. Creation of new technologies of dry fish and plant semi-finished products is relevant for processing enterprises and restaurants to expand the possibility of using fish raw materials in a convenient form in the food production. The criteria for the creation of dry fish and plant semi-finished products, which will provide the specified indicators of quality and safety are determined.It was experimentally determined a direct relationship between the temperature of the drying agent and the content of thermally depended nutrients -Thiamine, lipids, Lysine in the dry fish and plant semi-finished products. During dehydration of pellets offish and plant minced product to a residual moisture content of 5-8%, which is possible at temperatures of the drying agent of 70 and 80 °С, the Thiamine content in them is reduced by 35.7-45.3% in comparison with the raw minced product. The content of Lysine in samples dried at 70 and 80 °С is 15-25.4% lower than in samples dried at 50°С and the content of non-oxidized lipids is 9.3-15.3% less, respectively. An increase in the color intensity of the samples is investigated, which increases in proportion to the increase in the temperature of the drying agent. There were determined the mathematical relations between the quality indices of te dry fish and plant semi-finished products and drying parameters, influence of conditions and modes of drying on the duration of the process. According to the results of the drying kinetics studies it was found that the rational parameters of the 2 steps' drying process offish and plant semi-products are: drying temperature is 80 °С for 40 60 sec with the subsequent switching mode to 60°С to a moisture content of 5-8% at a drying agent speed of 4.5 m/sec. The favorable conditions are created for dehydration of the investigated materials in the indicated mode, which are protected them against the destruction of thermally depended nutrients.

Key words: minced minced product from small fish Gobiidae, dry fish and plant semi-finished products, moisture content, kinetics of drying, thermally depended nutrients

Вступ

Сучасш економ1чш умови збер^ання i переробки харчово! сировини визначають необхвдшсть створен-ня ресурсозберпаючих технологш, як дозволяють бшьш ефективно використовувати !! харчовий потен-щал. Важливим завданням е впровадження результа-пв дослвджень, пов'язаних iз розробленням нових технологш, що дозволяють мiнiмiзувати втрати харчово! сировини шляхом комплексносп !! перероблен-ня та збшьшення термшв збер^ання, збагатити про-дукцш цшними бюлопчно активними речовинами, бшьш повно реалiзувати ресурсний потенщал вичиз-няно! сировинно!' бази.

У виробницта рибно! продукцп задачi ресурсо-збереження виршуються у напрямi комплексносп i маловадходносп перероблення, залучення сировини знижено! цшносп та вторинних продукпв переробки риби. Постае необхадшсть розширення напрямiв ви-користання впчизняно! сировинно! бази, зокрема дрiбно! риби, впровадження ресурсозберцаючих технологш. Загальш ресурси цшно! бшоквмюно! сировини у виглядi дрiбно!' риби в Укра!ш становлять до 40% ввд обсягу риби, що видобуваеться, i досягають щороку 32...35 тис. т. Значний обсяг видобутку дрiб-но! риби, !! висока харчова цшшсть та обмежешсть напрямiв перероблення обумовлюють необхадшсть !! рацюнального використання, зокрема у виробницга харчово! продукцп.

В тепершнш час в Укра!ш здшснюеться активний видобуток бичкових риб Gobiidae - бшьше 10 тис. т щорiчно. У 2016 р. видобуток бичка азовського пере-вищив ус iншi види вгтчизняних водних бюресурав i становив 19 тис.т, що становить 21% ввд загального видобутку риби (Dobuvannya vodnykh bioresursiv za 2015 rik). Це визначае перспективнють розвитку на-прямiв перероблення дано! сировини на харчову про-дукцш на принципах ресурсозбереження, що дозволить скоротити вадходи, бшьш рацюнально використовувати рибш ресурси, знизити собiвартiсть та тд-вищувати ефективнють виробництва рибно! продукцп.

Розроблення ресурсозбер^аючо! технологи отри-мання сухих рибо-рослинних напiвфабрикатiв на основi фаршу з дрiбно!' рибно! сировини е актуальним як для пвдприемств переробно! промисловосп, так i для закладiв ресторанного господарства та харчово! промисловосп для розширення можливосп використання рибно! сировини у зручнш та прийнятнш формi у технологiчному потоцi виробництва харчово! продукцп тдвищено! бюлопчно! цшносп. Фаршi з комплексу м'язово!, кiстково!' тканин, шкiри та плавщв Gobiidae завдяки низькому вмюту жирiв (до 1%), ви-сокому вмiсту бiлкiв (до 18%) та мшеральних речовин (до 3,8%) е перспективною сировиною для виробництва сухих продукпв (Piddubnyi et al., 2015). Цiнний бiлково-мiнеральний склад фаршу з Gobiidae обумов-люе дощльшсть його харчового використання як бш-

ково-мшерально! добавки у склад рiзних видiв хар-чових продуктiв. Попередньо проведеними досль дженнями обгрунтовано технологш шдготовки рибно! сировини Gobiidae до сушшня, визначено доцшь-шсть використання рослинно! сировини у склащ ри-бо-рослинних напiвфабрикатiв для формування бажа-них органолептичних i фiзико-хiмiчних характеристик, функцiонально-технологiчних властивостей готово! продукцп (Prytulska and Fedorova, 2017).

Одним ¡з перспективних напрямiв, що потребуе наукового обгрунтування, е розробка рацюнальних параметрiв та режимiв сушiння рибо-рослинних наш-вфабрикатiв, що забезпечуватимуть встановленим критерiям якостi та безпечносп, прийнятнi умови його тонкодисперсного подрiбнення, високий рiвень збереженостi амшокислотного, жирнокислотного, вiтамiнного складу, бiодоступностi бшшв, висок1 вологопоглинальнi та функцiонально-технологiчнi властивосп. На основi вивчених л1тературних джерел та попереднiх експериментiв науково обгрунтована сукупнiсть технологiчних операцiй з отримання сухих рибо-рослинних напiвфабрикатiв у виглядi порошку. Спосiб отримання сухих рибо-рослинних нашвфабри-катiв передбачае попередне бланшування патрано! риби парою, диспергування ¡з сухою рослинною си-ровиною (кликовиною висiвок пшеничних, насiння льону) та сушшня рибо-рослинних фаршiв до низько-го залишкового вологовмiсту (Prytulska and Fedorova, 2017). Основною властивютю рибних матерiалiв як об'ектiв сушiння е термолаб№нють, що обумовлена !хньою бюлопчною природою i хiмiчним складом. Яшсть таких матерiалiв в результатi сушшня буде тим вищою, чим нижчий температурний рiвень процесу зневоднення i менша його тривалiсть. Фарш рибний як об'ект сушшня характеризуються низкою особли-востей, обумовлених його бюлопчною природою, яш необхщно враховувати при виборi типу сушильного устаткування та умов проведення процесу зневоднення. При тепловому сушшш значна штенсифшацт процесу досягаеться в результатi пвдвищення темпе-ратури теплоносiя. Нагрiвання продукту в процес сушiння до певно! температури веде до теплово! дена-турацi!' бiлкiв. При цьому ввдбуваеться втрата пожив-но! цiнностi, змша смаку, аромату i кольору висушу-ваного матерiалу, що призводить до попршення якос-тi готового продукту. Максимально допустима температура наг^ву матерiалу в процесi сушiння, при якш висушений продукт виходить стандартно! якосп (вщ-повiдае вимогам технологи) i мае якнайкращi техно-лопчш властивостi, визначаеться на пiдставi всебiч-ного аналiзу бiологiчних, фiзико-хiмiчних i структур-но-механiчних властивостей висушуваних матерiалiв.

Процес сушiння мае здiйснюватись в умовах, яш попереджають виникнення у продуктах незворотшх змiн, як1 можуть погiршувати !х якiсть. У зв'язку з тим, що тривала теплова д1я негативно позначаеться на якосп готового продукту, при розробщ режимiв зневоднення фаршiв основний акцент повинен робитися на використання невисоких температур i скорочення три-валосп процесу. За результатами аналзу наукових джерел i враховуючи можливiсть попереднього вологоте-

рмiчно!' обробки рибного фаршу перед сушшням ввд-поввдно до прийнято! технологi! варено-сушених продукпв з гiдробiонтiв, можна прийняти за критичну температуру нагрiвання матерiалу (Тк) пвд час зневоднення рибних фаршiв з низькожирних риб, до яких належить фарш на осюш Gobiidae, 328-333 К (5560 °С) (Kizevetter, 1973; Shokun, 1983).

Метою роботи е обгрунтування рацюнальних ре-жимiв та параметрiв процесу сушшня рибо-рослинних фаршiв, що забезпечать одержання сухого продукту з високою бюлопчною щнтстю, функцюнально-технологiчними властивостями при оптимальних енерговитратах.

Завданням дослвдження е розроблення рацюналь-них параметрiв та режимiв сушiння рибо-рослинних фаршiв для забезпечення низького залишкового воло-говмюту готового продукту - 4-8%. Для досягнення прийнятних умов тонкодисперсного подрiбнення продукту та його наступного збер^ання однiею ¡з задач досл1дження е вибiр способу та обгрунтування режимних параметрiв сушiння матерiалу. Аналiз по-ширення видiв сушильного устаткування на перероб-них п1дприемствах, енергоемностi процесу, продукти-вностi установки, умов досягнення необхвдно! якостi продукта показав, що оптимальним варiантом може бути застосування конвективного сушiння.

Матерiал i методи дослвджень

Експерименти з дослвдження основних закономiр-ностей тепло- i масообм^ при сушiннi рибо-рослинних фаршiв проводили на експериментальному стендi «Модуль сушшня», подключено! до експериме-нтально! вимiрювально!' лабораторi!' М1Г 1.3, що роз-робленi на кафедрi iнженерно-технiчних дисциплiн Ки!вського нацiонального торговельно-економiчного ушверситету. Принципова схема стенду зображена на рис. 1. Процес сушшня дослщжували в горизонталь-нiй камерi при подовжньому обтiканнi шару матерiа-лу сушильним агентом - повiтрям.

Експериментальний стенд складаеться з термоша-фи (10); приладу М1Г-1.3 (5) ¡з набором датчикiв (2, 4, 6, 15), набору регулюючих приладiв (осьового вентилятора (8) та системи повороту заслонки (9); та анемометра (12.2).

Температура повиря в сушильнiй камерi задавала-ся та контролювалася внутрiшнiм контролером тер-мошафи (12.1) температура всерединi i на поверхнi зразка фiксувалася за допомогою швидшсних дiодних термодатчик1в орипнально! конструкцi! (2.1 та 2.2). Вологовмют використаного теплоносiя замiрявся за допомогою цифрового пгрометра (15). Це забезпечу-вало необхiднi данi для регулювання швидкостi змiни теплоносiя вентилятором (8).

Витрата повiтря вимiрювалася за анемометра (11) i контролювалася за допомогою регулювання швидкос-тi обертання вентилятора (8) та закриттям заслонки (9). Задаш параметри регулювалися установкою автоматично, i ручний контроль швидкосп витрат повiтря (12.2) застосовувався на початковш стадi!' для калiб-рування обладнання та налаштування алгоритмiв.

1 - дослвджуваний зразок; 2.1 та 2.2 - нашвпроввдников1 термодатчики на поверхш та в середиш шару зразка; 3 - перфорована пвдставка шд кювету з стшкою; 4 - динамометр; 5 - прилад М1Г-1.3; 6 - виходи для датчиков; 7 - шЬ-виходи зовшштх контрольованих пристро!в; 8 - вентилятор; 9 - заслонка; 10 - термошафа (блок контролю); 11 - анемометр (крильчатка); 12.1 - дисплей температури; 12.2 - дисплей швидкосп повггрообм1ну; 13 - регулятор горизонтальносп установки; 14 - розсшвач повпря; 15 - датчик температури 1 вологосп пов1т-ря.

Методика проведения до^дженъ i обробки досл^ дних даних

Шсля встановлення на контролер! термошафи (10) 1 на прилащ М1Г-1.3 певного режиму сушшня в су-шильнш камер! розмщувалася перфорована корзина з дослвджуваним зразком (1). Корзина через тдставку (3) тисне на динамометр (4), який фшсуе значення ваги (маси) зразка автоматично, без втручання експе-риментатора. Запис динам1ки маси зразка, змши його температури, а також параметр1в теплоносгя робочо! камери здшснювався програмою «Лаборатор!я М1Г-1.3» через кожш 30 с, попм масив даних експортува-ли до редактора таблиць для подальшо! обробки.

Шсля закшчення дослщу зразок зшмався з штока ваг 1 досушувався до абсолютно сухо! маси в сушиль-нш шафг Залишковий вологовмют зразка (Щ ) шсля

зак1нчення кожного дослщу 1 контрольний вологовмют матер1алу до дослвду визначалися зпдно з ДСТУ 8029:2015 для рибних продукпв.

Вологють, розраховану по ввдношенню до маси сухо! речовини матер1алу, тобто вологовмют Щ (у вщсотках), обчислюють за формулою

Щ = ш1 - т2 ,Ш0

(1)

са.с= Ое -

Р. Щ 100

(2)

де - абсолютно суха маса зразка, г; Ок - маса зразка шсля висушування на стенд!, г; Щ - залишковий вологовмют зразка, %. За абсолютно сухою масою зразка визначають по-чатковий вологовмют зразка 1 вологовмют зразка у фгксоват моменти часу в процес сушшня:

Щ = (о±*уо^ .100, %.

(3)

де ш\ - маса бюкси з навшенням до висушування,

г;

ш2 - маса бюкси з навшенням шсля висушування,

г;

ш0 - маса пусто! бюкси.

За результат випробувань приймають середне ари-фметичне двох паралельних визначень. Обчислення проводить з погр!шн!стю не бшьше 0,001%. Для визна-чення поточного, змшного вологовм!сту зразка необ-хщно знати його абсолютно суху масу:

За експериментальними даними будувалися крив! сушшня Щ = / (т), крив! швидкост! суш!ння

й?Щ/й?Т = / (Щ), отримаш шляхом чисельного дифере-нц!ювання кривих сушшня, а також температурю крив! г = / (т).

В якосп об'ект!в досл!дження використовували св!жовиготовлеш фарш! на основ! бланшованого ць лого патраного Gobiidae з використанням рослинних !нгред!ент!в. Готували модельн! фарш! з бланшованого патраного Gobiidae дв!ч! подр!бненого на вовчку з д!аметром отвор!в 5 та 2 мм з використанням клгтко-вини виавок пшеничних (НРВ) та шропв з нас!ння льону (НРЛ) у кшькосл 10% в!дпов!дно в!д маси си-ровини зг!дно способу, описаному у (Snezhkin and Shapar', 2009).

Результата та 1х обговорення

Критер!ем вибору рац!ональних режим!в ! параме-тр!в суш!ння е збереження природного бюпотенщалу, висока здатн!сть до диспергування та прийнятн! орга-нолептичн! властивосп висушеного продукту при

ш^-ш

2

0

забезпечення максимально можливо! енергоефектив-ност процесу сушiння. При виборi способу i режимiв сушiння спiвставляли переваги i недолiки процесу i готово! продукцп. Особливiстю термолабiльних мате-рiалiв е залежнiсть якостi готового продукту вщ температурного рiвня процесу зневоднення i його трива-лосп. Процес сушiння нагрiтим повiтрям характеризуемся такими параметрами: температурою теплоно-сiя (t), його вологовмiстом (d) та швидкiстю руху (v). Ц параметри впливають як на тривалють процесу сушiння, так i на яшсть висушеного матерiалу. Тому при визначенш оптимальних режимiв сушiння термо-лабiльних матерiалiв керуються такими вимогами: скорочення тривалосп процесу; мiнiмiзацiя витрат тепла; одержання продукту високо! якосп i3 заданими властивостями.

Залежно вiд властивостей матерiалiв i тривалостi процесу зневоднення, допустима межа температур сировини в перюд видалення залишково! вологи зна-ходиться в межах 40...80 °С (Fedorova and Romanenko, 2016). Аналiзуючи наведенi данi щодо властивостей рибно! сировини як об'екта сушiння та враховуючи, що вiдповiдно до прийнято! технологi! рибна сировина перед сушшням пвддаеться вологоте-рмiчному обробленню, можна прийняти за критичну температуру на^вання для зневодненнi фаршiв з нежирно! рибно! сировини - 55-60 °С. У зв'язку iз цим меж1 змiнювання температурних параметрiв процесу пвд час сушiння рибо-рослинних фаршiв прийня-ли ввд 50 до 80 °С. Як1сть висушеного матерiалу за-лежить вiд температури, вологосп i швидкостi руху сушильного агента. Для встановлення впливу одного з параметрiв процесу на тривалiсть сушшня та якiсть продукту, iншi - тдтримувалися незмiнними. Почат-ковий вологовмгг рибо-рослинних фаршiв на основi паротермiчно обробленого патраного без голови Gobiidae з масовою часткою сухих речовин ввд 26 до 31%.

Експериментальш дослiдження зневоднення рибо-рослинних фарнпв проводилися на гранульованих

3' 2 /

И-»

w V

f

/

160 240 320 400 т-60, с

фаршах iз середнiм дiаметром однiе! гранули 2 мм, в широких межах змiнювання режимних параметрiв процесу: температури сушильного агента - ввд 50 до 80 °С; швидкостi сушильного агента - 3,5-5,5 м/с; початкового питомого навантаження матерiалу (g) -10,0-20,0 кг/м2; вологовмiсту сушильного агента -10 г/кг с.п. Оскшьки основш закономiрностi досль джуваного процесу якнайповшше виявляються в ха-рактерi змiнювання температури i вологовмiсту мате-рiалу, тому результати експериментiв представлялися у виглядi сумiщених кривих на^вання i сушiння фаршiв. Кривi сушшня диференцшвалися методом дотичних iз застосуванням програми Advanced Grapher v.1.61, за результатами будувалися кривi швидкостi сушшня. У ходi експерименту визначали кшетику сушiння i змiни маси продукту протягом часу. Дослщження кинетики сушшня фаршiв при тем-пературi 50 °С виявилось надто енерговитратним -тривалють процесу пiдвищувалась на 35,7-48,5% порiвняно iз сушiнням при температурi 60 °С. При зниженнi швидкосп руху повiтря нижче 3,5 м/с три-валiсть сушiння значно зростае - на 27% порiвняно iз зневодненням при швидкостi 3,5 м/с. У зв'язку iз цим, кшетику процесу сушшня рибо-рослинних фаршiв здшснювали при температурних режимах 60, 70 i 80 °С та швидкосп сушильного агенту 4,5 м/с.

Аналiз експериментальних даних показав, що шд-вищення температури сушильного агента штенсифь куе процес сушiння, при цьому вiдбуваеться швидке нагрiвання матерiалу (рис. 1) i прискорення процесу (рис. 2). Пвдвищення температури сушильного агента з 60 до 80 °С при зневоднеш гранул рибо-рослинного фаршу зi шротом насiння льону в шарi 12 мм до за-лишкового вологовмiсту 6% сприяе скороченню три-валостi процесу з 340 до 195 хв., тобто у 1,7 рази. Швидшсть сушiння в перюд постшно! швидкостi при температурi сушильного агента 80 °С у 1,2 рази вища, н1ж при 60 °С.

1,6 1,4 1,2

U

S 1

S 0,8 | 0,6

| 0,4 0,2

2

WKI

3

fm

!

rv

160 200 240 280 320 360 400 т-60, с

Рис. 1. Вплив температури сушильного агента на процес сушшня фаршу рибо-рослинного si шротом насшня льону

Режимш параметри: 1, 1' - t = 60 °C; 2, 2' - t = 70 °C; 3,

О 50 100 150 200 250

W,%

Рис. 2. Kpiiiii швидкостi сушшня фаршу рибо-рослинного 3Í шротом насшня льону

3' - t = 80 °C; v = 4,5 м/с; d = 10 г/кг с.п.; g = 15,3 кг/м2

Сушшня фapшy за тeмпepaтypи cyшильнoгo агента 70 "С в шapi 12 мм (питoмe нaвaнтaжeння мaтepia-лу - 15,3 кг/м2) дo зaлишкoвoгo вoлoгoвмicтy 6% poчye тpивaлicть пpoцecy з 340 дo 255 xв (у 1,3 paзи). Швидкicть cyшiння в œp^ пocтiйнoï швидкocтi пpи тeмпepaтypi cyшильнoгo aгeнтa 70 "С на 13,5% вища, шж пpи 60 "С фиа 1). Вcтaнoвлeнo, щo для б1токвмь cниx мaтepiaлiв пiдвищeння тeмпepaтypи cyшiння oбмeжeнe гpaничнo дoпycтимим piвнeм нaгpiвy - нe вищe 60 "С. Анaлiз кpивиx cyшiння фapшiв пoкaзaв, щo дocлiджyвaнi зaлeжнocтi мають вид, xapaктepний для кoлoïдниx кaпiляpнo-пopиcтиx тiл cклaднoï cтpyк-тypи, дo якиx нaлeжaть бiльшicть xapчoвиx пpoдyктiв (pиc. 1, 2). Пpoцec видaлeння вoлoги мoжнa poздiлити на двi cтaдiï. Пepшa cтaдiя, щo вiдбyвaeтьcя за (80...120)60c, xapaктepизyeтьcя iнтeнcивним змeн-шeнням мacи за paxyнoк випapoвyвaння вoлoги. У пepшoмy пepioдi, як ^abrao, вiдбyвaeтьcя видaлeння пoвepxнeвoï вoлoги, щo xapaктepизyeтьcя на пoвepxнi cиpoвини пocтiйнicтю тeмпepaтypи, тeплoтa витpaчa-eтьcя на нaгpiв cиpoвини вiд пoчaткoвoï тeмпepaтypи дo тeмпepaтypи вoлoгoгo тepмoмeтpa, а тaкoж на ви-пapoвyвaння вoлoги.

Ha дpyгiй cтaдiï швидкють змiни мacи зpaзкiв зна-чта знижyeтьcя, вiдбyвaeтьcя видaлeння зв'язaнoï вoлoги. Дpyгий пepioд cyпpoвoджyeтьcя пiдвищeнням тeмпepaтypи мaтepiaлy, пpичoмy тeмпepaтypa мaтepi-алу пpaгнe дo тeмпepaтypи тeплoнociя, щo нecпpият-ливo пoзнaчaeтьcя на знижeння вмicтy пoживниx peчoвин тepмoлaбiльнoï cиpoвини. Якщo нe знизити тeмпepaтypy дo бeзпeчнoгo знaчeння, вiдбyвaeтьcя iнтeнcивнe pyйнyвaння вoдopoзчинниx вiтaмiнiв та iншиx бioлoгiчнo aктивниx peчoвин, пoглиблюютьcя дeнaтypaцiйнi ^o^ot бiлкiв, iнтeнcифiкyютьcя ^o-цecи мeлaнoiдинoyтвopeння, щo знижуе пoживнy цiннicть ^o^ray та йoгo cпoживнi xapaктepиcтики (кoлip cyxoгo нaпiвфaбpикaтy тeмнie). Пpи tс.а = S0 "С пoмiтнe пoтeмнiння кoльopy пoвepxнi мaтepiaлy го-чинае вiдбyвaтиcя пpи дocягнeннi тeмпepaтypи шapy 70 "С. Однак знижeння тeмпepaтypи cyшильнoгo агенту дo 60 "С cyпpoвoджyeтьcя cyттeвим ушвшьшн-ням тpивaлocтi пpoцecy та тдвищуе йoгo e^procm-живання.

Кpитичний вoлoгoвмicт (W^) на кpивиx швидкocтi cyinuiffii зpaзкiв пoкaзye зaкiнчeння пepшoгo ^piony cyшiння за пocтiйнoï швидкocтi. Ha фopмy кpивoï швидкocтi cyшiння у œp^i cпaдaючoï швидкocтi мае вплив xaparaep змiни пoвepxнi гpaнyл фapшy та eœp-гiï зв'язку вoлoги зi cкeлeтoм тiлa. Дpyгa ^птична тoчкa ( Wк2) ввдшвщае мeжi aдcopбцiйнoï та кaпiляp-вoлoги у зpaзкax фapшy. За eкcпepимeнтaльними даними вcтaнoвлeнo, щo ирт тeмпepaтypi cyшильнoгo aгeнтy S0 "C знaчeння W.к2 фapшy мeншe (17%) ropi-внянo iз зpaзкaми, виcyшeними пpи тeмпepaтypi 60"C та 70 "C (39 та 26% вiдпoвiднo) (pro. 2). Цe cвiдчить пpo бiльш iнтeнcивнe видaлeння зв^атах' вoлoги пpи тeмпepaтypi cyшильнoгo агенту S0 "C.

Вcтaнoвлeнo, щo тeмпepaтypa фapшy в пpoцeci cyшiння пiдвищyeтьcя: cпoчaткy iнтeнcивнo, а пoтiм

швшьш, нaближaючиcь дo тeмпepaтypи тeплoнociя. Шд чac знeвoднeння пpи тeмпepaтypi cyшильнoгo areнтa S0 °С вoлoгoвмicт фapшy мoжe бути змeншe-ний !o 111,0%, а пpи 70 °С - дo 65,3% за yмoви нагрь вання пpoдyктy !o зaдaнoï мaкcимaльнo дoпycтимoï тeмпepaтypи 60 °С. Тepмoвoлoгoпpoвiднicть фapшiв визнaчaeтьcя мoлeкyляpнoю дифyзieю вoлoги вна^ь дoк пepeмiщeння вoлoги внacлiдoк piзнoï швидкocтi мoлeкyл piзниx нaгpiтиx шapiв пpoдyктy та кашл^-нoю пpoвiднicтю, щo виникае внacлiдoк змiни катля-pнoгo пoтeнцiaлy. Пpи тeмпepaтypi 60 °С ^o^c cy-шiння pибo-pocлинниx фapшiв xapaктepизyeтьcя ш-виcoкoю iнтeнcивнicтю (кpивa 1), щo пoяcнюeтьcя нeдocтaтнiм пoтeнцiaлoм тepмoвoлoгoпpoвiднocтi. Визнaчeнo, щo пpи тeмпepaтypi 70"С пpoцec cyшiння вiдбyвaeтьcя у 1,3 paзи швидшe, а пpи 80"С - у 1,3 paзи пopiвнянo iз cyшiнням пpи тeмпepaтypi 60"С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Анaлiз тepмoгpaм та кpивиx cyшiння зpaзкiв p^o-pocлинниx фapшiв шказав, щo вoлoгoвмicт фapшy вiд пoчaткoвoгo дo кpитичнoгo змeншyeтьcя пpoтягoм чacy з лiнiйним зaкoнoм пpи пpaктичнo пocтiйнiй cepeдньooб'eмнiй тeмпepaтypi iapy, щo вiдпoвiдae тeмпepaтypi aдiaбaтичнoгo нacичeння пoвiтpя. Цe cвiдчить пpo пocтiйнicть швидкocтi cyшiння в цьoмy пepioдi. ^и пoдaльшoмy знижeннi вoлoгoвмicтy ни-жчe кpитичнoгo, швидкicть cyшiння нeпepepвнo змe-ншyeтьcя. Haпpикiнцi пpoцecy кpивa cyшiння астмп-тoтичнo нaближaeтьcя дo лшп piвнoвaжнoï вoлoгocтi, щo вiдпoвiдae швшму peжимy cyшiння. Тeмпepaтypa гpaнyл у iapi пpoтягoм пepioдy cпaдaючoï швидкocтi швидкo зpocтae i у кшщ пpoцecy cyшiння наближа-eтьcя !o знaчeння тeмпepaтypи cyшильнoгo aгeнтy. Стащя нaгpiвaння гpaнyл на кpивиx cyшiння cпocтepi-гaeтьcя пepшi 20 xß.

Вcтaнoвлeнo, щo нaгpiвaння зpaзкiв фapIпy ввдбу-вaeтьcя швидшe, нiж ïx знeвoднeння, i пpи тeмпepaтy-pax cyшiння 80 и 70 "С нeмoжливo видалити нeoбxiд-ну шлькють вoлoги, нe пepeвищивши гpaничнo cтимy тeмпepaтypy. Для peжимy cyi^M з тeмпepa-тypoю cyшильнoгo агента tcx¡ = 80 °С дocягнeння гра-ничнo дoпycтимoï тeмпepaтypи - 60 "С cпocтepiгaлocя пpи дocягнeннi мaтepiaлoм вoлoгoвмicтy 112-116 % за 68-73 xв. За дай чac видaляeтьcя близькo 16% вoди i мacoвa чacткa вoлoги фapшy cтaнoвить у cepeдньoмy 53%.

Пpи тeмпepaтypi cyшильнoгo aгeнтa tс.а = 70 °С гpaничнo дoпycтимa тeмпepaтypa дocягaeтьcя за 110 -112 xв. пpи дocягнeннi мaтepiaлoм вoлoгoвмicтy 7375%. За цeй ^pio! втpaчaeтьcя близькo 27% вoди i матова чacткa вoлoги фapшy cтaнoвить у cepeдньoмy 42%.

З мeтoю з^ування впливу тeмпepaтypи cyira^ нoгo агенту на змши вмicтy тepмoлaбiльниx нyтpieн-тiв, визначали вмicт тiaмiнy, ж oкиcнeниx лiпiдiв та лiзинy у зpaзкax фapшiв, виcyшeниx за piзниx тeплo-виx peжимiв, а таюэж бaлoвy oцiнкy iнтeнcивнocтi зaбapвлeння cyxm зpaзкiв, визнaчeнy пpoфiльним ceнcopнo-дecкpиптивним мeтoдoм (табл. 1).

Таблиця 1

Показники кшетики сушшня та якост рибо-рослинних наммнфабрикатш, висушених за рiзних __теммературних режим1в_

Показник якоста Умовш од. Значення показника

50 оС 60 оС 70 оС 80 оС

НРВ НРЛ НРВ НРЛ НРВ НРЛ НРВ НРЛ

Початковий вологовмют % 219 203 219 203 219 203 219 203

Кшцевий вологовмют % 11,5 13,2 7,1 8,0 5,8 6,2 5,4 5,9

Загальна тривалють сушшня хв 380 490 280 330 225 255 160 195

Вмют таамшу мг/100 г 0,96 1,19 0,93 1,11 0,81 0,91 0,72 0,69

Вмют лшщв % 5,4 7,2 5,2 7,0 4,9 6,6 4,7 6,1

Вмют л1зину % 4,53 4,69 4,22 4,31 3,85 4,02 3,31 3,50

Сенсорна оцшка «штенсив-нють забарвлення» бали 1,0 2,0 1,0 2,0 2,0 3,0 3,0 4,0

шмшу, мг/100г — - - -_ ._;_ Вгик,..........

а) Залежн\стъ влисту ппалину е/'с) параметров сушки б) Залежтстъ влисту лт\д\в е/'с) параметров сушки

в) Залежтстъ вмюту лiзину вiд параметрiв сушки г) Залежтстъ часу вiд параметрiв сушки

Рис. 3. Поверхш вщгуку критерй'в омтимiзащT (вмют термолабiльних нутрieнтiв)

НРВ вiд мараметрiв сушiння

Експериментально встановлено пряму залежнють м1ж температурою сушильного агенту 1 вмютом тер-молаб1льних нутр1енпв - т1ам1ну, лшщв, л1зину у сухих рибо-рослинних нашвфабрикатах. Щд час зне-воднення гранул рибо-рослинних фарш1в до необхщ-ного залишкового вологовмюту 5-6%, що можливо при температурах сушильного агента 70 та 80 °С вмют т1амшу у них знижуеться на 35,7-45,3% пор1в-няно 1з сирим фаршем. Вмют л1зину у зразках, вису-шених при 70 та 80 °С - на 15-25,4 % нижче, шж у

зразках, висушених при температур! 50 °С, а вмют не окиснених лшщв - ввдповвдно на 9,3-15,3% менше (табл. 2). Визначено, що вплив високих температур сушшня та кисню повиря в процеа сушшня мае нега-тивний вплив на зниження термолабшьних амшокис-лот, зокрема л1зину, лейцину, 1золейцину та треошну, а також водорозчинних вггамшв. На змши амшокис-лотного складу у процес сушшня мае вплив присут-нють лшщв та частково цукр1в, що мютяться у сиро-виш. Це, ймов1рно, пов'язано 1з утворенням бшково-лшдних та мелано!динових комплекс1в. При цьому,

к1льк1сть незам1нних ам1нокислот у харчовому проду-ktí зменшуеться, а !х бюлопчна цшшсть знижуеться.

Дегустаторами в1дм1чено, що штенсившсть забар-влення зразшв зростае пропорцшно з тдвищенням температури сушильного агента i при температур! сушшня вище 80 досягае надто вираженого темного кольору, що у 80% описано як ознаку, що мае пом!рну та сильну штенсившсть (табл. 2). Це пояснюеться бюх!м!чним змшами у склад! фарш!в тд час сушшня, зокрема утворенням темнозабарвлених цукрово-амшних комплекав шд час реакцп Майара. Отже, пвдвищення температури сушильного агента до 7080 °С при зневоднет гранул рибо-рослинного фаршу

Таблиця 2

Розрахунок piBiiuiih регресп, що описують вплив napaMeTpiB сушки на bmíct термолабiльних речовин та

значно сприяе зниженню його якост!, проте досягнен-ня заданих показнишв вологовмюту готових продук-пв при температур! сушшня 50-60 °С е проблематич-ним.

Визначено математичш залежносп показнишв якосп сухих рибо-рослинних нашвфабрикапв в!д параметр!в сушшня (температури та швидкосп руху сушильного агент) (рис. 3, 4).

Були отримаш р!вняння регресп, що описують вплив параметр!в сушки на вм!ст термолаб!льних речовин та швидшсть сушшня (табл. 2).

№ Параметр оптимь заци Р!вняння регресс

НРВ

1.1 Вмют таамшу, мг/100г Y„= 4,51*10"'X12X22 - 1,04*10-5 XjX22 - 1,04*10"5 XJ2X2- 1,4*10"4 XjX2 -2,5*10-4 Xj2 +6*10-4 X22 + 0,0220Xi - 0,0155X2 + 0,487

1.2 Вмгст лшдгв, % Y12= -1,2*10"6X!2X22 + 1,107*10-4 XiX22 + 6,797*10"5 XI2X2 - 0,00624 XiX2 - 0,00096 Xi2 -0,00247 X22 + 0,088Xi + 0,1397X2 + 3,579

1.3 Вмют л!зину, мг/100г Y13= -3,4*10"5X!2X22 + 0,0027XÍX22 + 7,56*10-5 X/X2 - 0,0021 XiX2 - 0,00136 X/ - 0,03558 X22 + 0,0923Xi + 0,088X2 + 3,17

1.4 Час сушки, хв Y14= -0,00109 XJ2X22 + 0,0 5 5XJX22 - 0,0108 XJ2X2 + 0,5263XJX2 - 0,00386 Xj2 - 0,5435 X22 + 0,232Xi - 5,44X2 + +403,02

НРЛ

2.1 Вмют таамшу, мг/100г Y21= 4,49*10"/X12X22 - 1,2*10-5 X^2 - 9,78*10"6 XI2X2 - 2,5*10-4 XiX2 -2,1*10-4 Xi2 +5,78*10-4 X22 + 0,0187Xi - 0,01264X2 + 0,7685

2.2 Вмгст лшдш, % Y22= -9,88*10-'X!2X22 + 1,016*10-4 XjX22 + 7,75*10"5 XJ2X2 - 0,0079 XjX2 - 0,0015 Xj2 -0,0025 X22 + 0,156Xj + 0,196X2 + 3,417

2.3 Вмют л!зину, мг/100г Y23= -3,02*10"5X!2X22 + 0,0025XÍX22 + 7,24*10-5 XI2X2 - 0,00163 XiX2 - 0,014 Xi2 - 0,033 X22 + 0,0985Xi + 0,0896X2 + 2,84

2.4 Час сушки, хв Y24= -0,00129Xí2X22 + 0,0717XÍX22 - 0,0148 XI2X2 + 0,766XÍX2 - 0,0126 Xi2 - 0,6135 X22 + 0,7793Xi - 7,05X2 + 464,76

Враховуючи, що суш!ння фарш!в рибо-рослинних при п!двищених температурах сушильного агенту призводить до ютотного попршення якюних показнишв сухих продукпв, визначили, що використання високих температур можливе тшьки на еташ вида-лення в!льно! вологи. Для збереження ц!нних пожив-них речовин, запоб!гання процесу утворення темноза-барвлених речовин мелано!дишв, яК е важкодоступ-ними для д!! травних фермент!в ! сприяють зниженню засвоюваносп продукпв, а також для забезпечення достатшх органолептичних показнишв, рекоменду-еться сушити фарш! за таких умов, при яких температура матер!алу не перевищуватиме 60 °С. Щ умови можна створити або в процес низькотемпературного зневоднення (50-60 °С), або при сушшш в деКлька стад!й з поступовим зниженням температури тепло-ноая, ретельно контролюючи параметри процесу.

Отримати продукт високо! якосп з високим ступе-нем збереження бюлопчно активних речовин можливе за умови, що температура матер!алу в процеа сушшня не перевищуе свого критичного значения, що може бути досягнуто при веденн! процесу суш!ння з! змшними параметрами сушильного агента. За результатами анал!тичних досл!джень щодо суш!ння термо-лабшьних пектинвмюних матер!ал!в визначено, що

процес сушшня по стушнчастим режимам сприяе скороченню питомих енерговитрат на 1 кг впарено! вологи на 12 ... 15%. При цьому максимально зберь гаються пектинов! речовини, скорочуеться тривалють процесу ! зменшуються витрати на сушку [7]. Анал!з ! узагальнення результапв експериментальних досль джень показали, що така умова досягаеться при ве-денн! процесу суш!ння з! зм!нними параметрами сушильного агента, що п!дтверджуеться даними, наве-деними на рис. 5.

Встановлено, що, на початковому еташ тдтриму-еться температура теплоноая 80 °С до досягнення зневоднюеться матер!алом вологосп 150 ... 140% (рис. 5) протягом 40...45^60 с, попм знижуеться до 60 °С. Температура матер!алу (рис. 3) не перевищуе гранично допустимо! величини 60 °С, а крива сушшня (крива 4) максимально наближаеться до криво! 3, яка вщповщае температурному режиму 70 °C (рис. 6). Перевагою запропонованого режиму е те, що швид-шсть сушшня фаршу в першому перюд! майже вщпо-вщае швидкосп сушшня при температур! сушильного агенту 80 °С, а температура матер!алу не виходить за меж! гранично допустимо! напришнщ сушшня.

а) Залежтстъ влисту ппалину е/'с) параметров сушки б) Залежтстъ влисту лт\д\в е/'с) параметров сушки

в) Залежтстъ вмгсту лгзину в1д параметргв сушки г) Залежтстъ часу в1д параметргв сушки

Рис. 4. Поверхш ввдгуку критерй'в омти]шзацп НРЛ ввд мараметрiв сушiння

1,°С

40

20

4 1-

О 20 40

120 140

200 220

Рис. 5. Термограми сушiння фаршу рибо-рослинного зi шротом насiння льону.

Режимш параметри: 1 - г = 60 °С; 2 - г = 70 °С; 3 - г = 80 °С; 4 - г = 80...60 °С; V = 4,5 м/с; ё = 10 г/кг с.п.; я

= 15,3 кг/м2

Рис. 6. Вмлив теммератури сушильного агента на мроцес сушшня фаршу рибо-рослинного зi шротом насшня льону. Режимт параметри: 1, 1' - г = 60 °С;

2, 2' - г = 70 °С; 3, 3' - г = 80 °С; 4, 4' - г = 80.. 60 °С; V = 4,5 м/с; ё = 10 г/кг с.п.; я = 15,3 кг/м2

При застосуванш стадшного температурного режиму середньооб'емна температура матер1алу не виходить за меж1 гранично допустимо! температури наприкшщ сушшня. Надана матер1алу на початку сушшня теплова енерпя пвдвищуе збудження молекул води, що прискорюе термодифузш вологи. Шсля короткотермшового високотемпературного впливу молекули води певний час знаходяться у нер1вноваж-ному стан 1 продовжують активн коливальн рухи вщповвдно запасу !х внутршньо! к1нетично! енергп. Це створюе резерв енергозбереження под час сушшня рибо-рослинних фарш1в.

Крив! кшетики сушшня сводчать, що весь процес подшяеться на два перюди. Перший перюд характе-ризуеться сталою швидк1стю сушшня, коли вологов-мют продукту зм1нюеться за лшшним законом. За цей перюд зразки втрачаються 20-25% вологи. Зневод-нення (|)а рш!в у стадшному режим! призводить до

скорочення тривалосп процесу до 23% пор!вняно !з зневодненням при температур! теплоносгя 60 °С. Перевагою запропонованого режиму е те, що швидшсть сушшня фаршу в першому пер!од! майже в!дпов!дае швидкост! суш!ння при температур! сушильного агенту 80 °С. При цьому, перша критична точка вологов-м!сту Шк1 криво! 4 (103%) майже збтаеться !з критичною точкою температурного режиму 80 °С (101%), а друга критична точка Шк2 (24,5%) знаходиться на р!вш вщповодно! точки температурного режиму 70 °С Шк2 (23%) i характеризуеться асиметричним набли-женням до нульового значения, в!дпов!дного р!вно-важному вологовм!сту Шр (ир)= 6,0%. Отримаш за розробленим режимом сух! нашвфабрикати характе-ризуються високим вм!стом водорозчинних вггамшв: 1,05 мг% т!ам!ну та 0,85 мг% рибофлав!ну. 1х вмют знаходиться на р!вн! з! зразками, висушеними при температур! 60 °С. (рис. 7).

С, мг%

I Т1амш □ рибофлавш

1 2 3 4 5

Рис. 5. Вплив режиму зневоднення на збережешсть вм амшмв групи В фаршу рибо-рослинного зi шротом насiння льону. Режимш параметри: 1 - / = 60 °С; 2 - / = 70 °С; 3 - / = 80 °С; 4 - фарш рибо-рослинний до сушшня; 5 - / = 80 (40')...60 °С; V = 4,5 м/с; ё = 10 г/кг с.п.; я = 15,3 кг/м2.

Под час сушшня фарш!в рибних з шшими композициями рослинно! сировини спостер!гаються аналоп-чн! законом!рност!, що й тд час суш!ння фаршу з! шротом насшня льону. Отриман! експериментальн! дан! дозволяють констатувати, що частина вологи (55.58%) випаровуеться протягом (140.145)60 с з однаковою законом!рн!стю при температур! сушильного агенту 80°С протягом 40 60 с з наступним пере-ключенням режиму до 60°С. Однак, досягнення необ-х!дно! вологост! (5-8%), при яко! процес суш!ння загасае, при запропонованому температурному режим! спостер!гаеться через 250 60 с для зразшв фарш!в з кл!тковиною виавок пшеничних.

Висновки

За результатами проведених дослоджень встанов-лено, що рацюнальними параметрами суш!ння рибо-рослинних нашвфабрикапв е: температура суш!ння 80 °С протягом 40 60 с з наступним переключенням режиму на 60°С протягом (210.220 60) с до вологос-п 5-8% при швидкост! сушильного агенту 4,5 м/с. Завдяки використанню ступеневого режиму сушшня тривалють процесу скорочуеться на 23%, а витрати електроенергп знижуються в середньому на 10%. Кр!м того, при зневодненн! дослщжуваних матер!ал!в

в зазначеному режим1 створюються сприятлив1 умови для захисту ввд руйнування термолаб!льних бюлопч-но активних речовин, б!лмв вод глибоких денатура-ц!йних зм!н, зниження !нтенсивност! процесу мелано-Одиноутворення та п!двищення засвоюваност! б!лк1в продукт!в. Кол!р рибо-рослинних нашвфабрикапв, висушених при розробленому ступеневому режим! вщповщав кольору нап!вфабрикат!в, висушених при 60 °С. За результатами проведених дослоджень розро-блено ! затверджено нормативну документац1ю на сух! рибо-рослинш нап!вфабрикати, зокрема ТУ У 10.2-40220843-003:2016 «Риба, вироби з мяса риби, нашвфабрикати рибо-рослинш сух!», отримано патент Укра!ни на корисну модель «Пол!функцюнальш сух! рибо-рослинн! нап!вфабрикати» ( №116396, опубл. 25.05.2017, бюл. № 10/2017).

Перспективами подальших до^джень е вивчення функцюнально-технолопчних властивостей сухих рибо-рослинних нашвфабрикапв та обгрунтування доц!льност! !х використання у склад! харчових систем з тюта, пол! функц!ональних систем з ачено! рибно! та комбшовано! маси, харчових концентратах, тощо.

EiS^iorpa^inm iIOCII. lanim

Dobuvannya vodnykh bioresursiv za 2015 rik (2016). Statystychnyy byuleten'.K. URL:

http://ukrstat.org/uk/druk/publicat/kat_u/publ7_u.htm. (in Ukrainian).

Piddubnyi, V.A., Mazaraki, A.A., Prytulska, N.V., Kravchenko, M.F., Fedorova, D.V. (2015). Innovatsii v kharchovykh tekhnolohiiakh: monohrafiia. K.: Kondor-Vydavnytstvo (in Ukrainian).

Prytulska, N.V. Fedorova, D.V. (2017). Resursozberihaiucha tekhnolohiia sukhykh rybo-roslynnykh napivfabrykativ. Visnyk Lvivskoho torhovelno-ekonomichnoho universytetu. Tekhnichni nauky. 18, 65-71 (in Ukrainian).

Kizevetter, I.V. (1973). Biohimija syr'ja vodnogo proishozhdenija. M.: Pishhevaja prom-st' (in Russian).

Shokun, Ju.G. (1983). Razrabotka osnov racional'noj sushki rybnyh farshej pri proizvodstve pishhevoj krupki. Dis. na soisk. uch. step. k.t.n. Vladivostok (in Russian).

Snezhkin, Ju.F., Shapar', R.A. (2009). Analiz faktorov povyshenija jeffektivnosti processa sushki termolabil'nyh materialov. Promyshlennaja teplotehnika. Vol. 31(7), 110-112 (in Russian).

Fedorova, D.V., Romanenko, R.P. (2016). Kinetyka protsesu sushinnia rybnykh napivfabrykativ. Tovary i rynky. 2 (22), 158-176 (in Ukrainian).

Received 25.09.2017 Received in revised form 20.10.2017 Accepted 27.10.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.