ЭлБиб

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

10/2011

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ОТРАСЛИ

ТЕМА НОМЕРА

Вакуум сублимационная

сушка сгущенных

кисломолочных продуктов

с растительными добавками

Ключевые слова:

коэффициент

диффузии влаги; вакуум$сублимаци$

онная сушка; удельная влажность

продукта; активность воды.

Key words:

factor of diffusion of a

moisture; vacuum$sublimatsionnaja

drying; specific humidity of a product;

activity of water.

УДК 663.674.04

В настоящее время перед работни$

ками молочной промышленности

стоят большие задачи по повыше$

нию качества выпускаемой продук$

ции и выпуску экспортоориентиро$

ванных, высококачественных про$

дуктов питания. В этом направлении

для Республики Казахстан перспек$

тивен выпуск новых видов кисломо$

лочных продуктов на основе кобы$

льего и верблюжьего молока и про$

дуктов их брожения – кумыса и шу$

Вакуум сублимационная

А.У. Шингисов

, канд. техн. наук, доцент

Казахский НИИ переработки сельскохозяйственной продукции, Республика Казахстан, г. Алматы

ческих), но и от формы связи влаги,

содержащейся в продукте.

В настоящее время предложены

различные методы определения ко$

эффициента диффузии влаги [3, 4].

На основании исследований [5]

предложена формула для определе$

ния коэффициента диффузии влаги,

полученная в результате анализа за$

кономерностей тепло$ и массооб$

менных процессов с позиции термо$

динамики при вакуум$сублимацион$

ной сушке национальных кисломо$

лочных продуктов в замороженном

состоянии:

, (1)

где

– кинематический коэффи$

циент, характеризующий скорость

переноса влаги (

кг/(м

с);

– относительная влаж$

ность воздуха, %;

– плотность су$

хих веществ, кг/м

;

– активность

воды,

дол.ед.

;

– удельная влаж$

ность продукта, кг/кг.

В предлагаемой формуле (1) изме$

нение влажности продукта в процес$

се вакуум$сублимационной сушки

определяется по графику изотермы

сушки экспериментальным путем.

Для построения графика изотермы

сушки была использована методика

определения поля влажности [6]. Со$

гласно этой методике, исследуемый

продукт толщиной 0,006 м, диамет$

ром 0,135 м и массой 0,006 кг разде$

ляется марлевыми прослойками на

шесть слоев (по 0,001 м каждый

слой). Это позволяет отделять друг

от друга равные по толщине слои

для замораживания с последующей

сублимационной сушкой. Заморо$

женные слои строго одинаковых

размеров (толщина 0,001 м, диаметр

0,135 м) и массы (0,001 кг) подвер$

гаются вакуум$сублимационной

сушке в СВЧ$поле. Взвешивание

каждого высушиваемого слоя про$

водится с интервалом в 2 ч.

Изменение влажности продукта в

текущий момент времени рассчиты$

вается по формуле:

100%, (2)

где

– влажность продукта по

сухому веществу в момент заме$

ра, %;

– начальная масса образ$

ца, г;

– масса образца в момент

замера, г;

вл

– масса влаги в иссле$

дуемом образце, г;

с.в.

– масса аб$

солютно сухих веществ, определяе$

мых в начале эксперимента для дан$

ной массы образца, г.

Параметры

определяются

из диаграммы записи изменения

массы в процессе вакуум$сублима$

ционной сушки.

Для определения изменения пока$

зателя активности воды в процессе

сушки продукта в замороженном со$

стоянии использовали уравнение [7]:

= exp

, (3)

где

– теплота фазового перехо$

да, кДж/кг;

– газовая постоянная,

кДж/кгК;

– температура, К;

– ко$

личество вымороженной воды, дол.

ед;

–коэффициент, учитывающий

долю прочносвязанной влаги в про$

дукте.

Для определения относительной

влажности воздуха был использован

психрометрический метод [1].

В качестве объекта исследования

выбраны сгущенные национальные

кисломолочные продукты на основе

кумыса и шубата, обогащенные рас$

тительными добавками (моркови,

тыквы, свеклы). При проведении эк$

спериментальных исследований

были получены термограммы замо$

раживания и изотермы сушки сгу$

щенных, кисломолочных продуктов

(рис. 1, 2).

Полученные термограммы замо$

раживания позволили найти крио$

скопическую температуру исследуе$

мых продуктов. Для выбранных

объектов исследования, криоскопи$

ческая температура составила, соот$

ветственно, для сгущенного кумыса,

обогащенного соком: моркови –

1,5 °С; тыквы, свеклы – 2 °С; для сгу$

бата. Кумыс и шубат относятся к ско$

ропортящимся кисломолочным про$

дуктам и их выработка носит сезон$

ный характер. Поэтому с целью круг$

логодичного равномерного обеспе$

чения потребностей населения и ле$

чебно$профилактических учрежде$

ний их подвергают сушке. С точки

зрения максимального сохранения

исходных качеств высушиваемых

продуктов наиболее перспективна

вакуум$сублимационная сушка [1, 2].

Вакуум$сублимационная сушка

продуктов – сложный процесс, для

которого характерны одновременно

протекающие процессы испарения с

поверхности и диффузии влаги из

внутренних слоев продукта, в ре$

зультате чего изменяются свойства

продукта.

Интенсивность протекания этих

процессов зависит от многих пара$

метров, в том числе от коэффициен$

та диффузии влаги. Последний за$

висит не только от свойства продук$

та (теплофизических, термодинами$

Вакуум$сублимационная сушка

продуктов – сложный процесс,

для которого характерны

одновременно протекающие

процессы испарения с поверхности

и диффузии влаги из внутренних

слоев продукта, в результате чего

изменяются свойства продукта.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека