Газодинамика вакуумно-импульсной сушки пищевых продуктов

Автор: Наумов Владимир Аркадьевич, Великанов Николай Леонидович, Шарков Олег Васильевич

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Пищевые технологии

Статья в выпуске: 7, 2023 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - сформировать математическую модель газодинамических процессов, происходящих при вакуумно-импульсной сушке, и проанализировать их зависимость от определяющих параметров. В качестве объекта исследования рассмотрена работа водокольцевого вакуумного насоса отечественного производства ВВН1-1,5. Исследовано влияние утечек на зависимости давление в ресивере и массового расхода газа от времени при заданном объеме ресивера. При возрастании интенсивность натекания (утечек) от 0,08 до 0,2 давление уменьшается от 20 до 9 кПа. Это свидетельствует о заметном влиянии утечек на процесс откачивания воздуха. Видно, как с увеличением интенсивность натекания снижается уровень вакуума, который может быть достигнут. При этом уменьшается время его достижения. Аналогично снижается и массовый расход при возрастании интенсивность натекания. При увеличении объема вакуумной камеры время достижения заданного давления увеличивается, а при увеличении диаметра трубопровода это же время уменьшается. В промежутке времени от 20 до180 с давление и массовый расход падают примерно в 5 раз. Увеличение интенсивности натекания в 2,5 раза приводит к уменьшению давления и массового расхода на конечном этапе примерно в 2 раза. Установлено, что характер зависимости «давление, массовый расход - время» в начальный момент времени от 20 до 40 с является крутым, при увеличении времени - становится пологим. Представляется целесообразным в дальнейшем для усовершенствования предложенной модели учесть влияние температуры и влажности воздуха на рабочие характеристики водокольцевых вакуумных насосов, а также интенсивность испарения различных пищевых продуктов.

Еще

Вакуумно-импульсная установка, массовый расход, перекачка газа

Короткий адрес: https://sciup.org/140302887

IDR: 140302887   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2023-7-191-199

Список литературы Газодинамика вакуумно-импульсной сушки пищевых продуктов

  • Ермолаев В.А. Низкотемпературная вакуумная сушка как способ обезвоживания растительного сырья // Вестник КрасГАУ. 2019. № 1 (142). С. 160-166.
  • Advances in vacuum microwave drying (VMD) systems for food products / L. Gonzalez-Cavieres [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 116. P. 626-638. DOI: 10.1016/j.tifs.2021.08.005.
  • Evaluation of effect of vacuum frying on textural properties of food products / A. Patra [et al.] // Food Research International. 2022, Vol. 162. Part B. 112074. DOI: 10.1016/j. foodres.2022.112074.
  • Effects of vacuum drying assisted with condensation on drying characteristics and quality of apple slices / X. Bao [et al.] // Journal of Food Engineering. 2023. Vol. 340, 111286. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2022.111286.
  • Microwave vacuum drying of foods with temperature control by power modulation / R.L. Monteiro [et al.] // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2020. Vol. 65. 102473. DOI: 10.1016/j.ifset.2020.102473.
  • Drying characteristics, quality changes, parameters optimization and flavor analysis for microwave vacuum drying of garlic (Allium sativum L.) slices / J. Liu [et al.] // LWT. 2023. Vol. 173. 114372. DOI: 10.1016/j.lwt.2022. 114372.
  • Temperature control for high-quality oil-free sweet potato CHIPS produced by microwave rotary drying under vacuum / R.L. Monteiro [et al.] // LWT. 2022. Vol. 157. 113047. DOI: 10.1016/j.lwt.2021. 113047.
  • Ajani C.K., Zhu Z., Sun D-W. Shrinkage during vacuum cooling of porous foods: Conjugate mechanistic modelling and experimental validation // Journal of Food Engineering. 2023. Vol. 337. 111220. DOI: 10.1016/j.jfoodeng. 2022.111220.
  • Vacuum pressure combined with osmosoni-cation as an innovative pre-drying technique for Ghanaian ginger: Evidence from the metabolome and quality characteristics of the dried product / R.N. Alolga [et al.] // Ultrasonics Sonochemistry. 2021, Vol. 80. 105841. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2021.105841.
  • Dumpler J., Moraru C.I. A process optimization approach for microwave vacuum drying of concentrated skim milk // Journal of Dairy Science. 2022. Vol. 105 (11). P. 8765-8781. DOI: 10.3168/jds.2021-21459.
  • Фатыхов Ю.А., Суслов А.Э., Мажаров А.В. Технология пищевой добавки из рыбной кости: результаты исследования // Вестник МГТУ. 2010. Т. 13, № 4/1. С. 665-672.
  • Вакуумно-импульсные сушильные камеры. URL: https://www.prosushka.ru/136-vakuumno-impulsnye-sushilnye-kamery.html (дата обращения: 21.12.2022).
  • Бурцев С.А., Фатыхов Т.Ф. Экспериментальный стенд сушки растительного сырья вакуумно-импульсным методом // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 13. С. 126-128.
  • Великанов Н.Л., Наумов В.А. Моделирование характеристик водокольцевых вакуумных насосов // Известия вузов. Машиностроение. 2019. № 10. С. 70-77. DOI: 10.18698/0536-1044-2019-10-70-77.
  • Naumov V.A., Velikanov N.L. Simulation of operational characteristics of the water-ring vacuum pumps // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 537. 032029. DOI: 10.1088/1757-899X/ 537/3/032029.
  • Наумов В.А., Великанов Н.Л. Характеристики водокольцевых компрессорных машин вакуумных рыбонасосных установок // Рыбное хозяйство. 2021. № 1. С. 94-98.
  • АО «ГМС Ливгидромаш». Насосы вакуумные водокольцевые типа ВВН. Руководство по эксплуатации. URL: http://www.hms-livgidromash. ru/upload/i block/6f7/re-vvn 1 _3-i-vvn-1_12-_-vvn1_6_.pdf (дата обращения: 21.12.2022).
  • Naumov V.A. Influence of leakage on characteristics of the vacuum transport unit based on the water-ring pump // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 852. 032007. DOI: 10.1088/1757-899X/ 862/3/032007
  • Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976. 888 с.
Еще
Статья научная