Математическое моделирование процесса сушки снеков из фарша бычка азовского в псевдоожиженном слое

Бесплатный доступ

Предложена математическая модель процесса сушки снеков из фарша бычка азовского в псевдоожиженном слое с распределенными параметрами процесса теплообмена между поверхностью анизотропного тела и окружающей средой. Рассмотрено решение задачи нестационарной теплопередачи путем теплопроводности с использованием метода Галёркина. Пробные и поверочные функции используемого метода, реализованные в среде инженерных расчетов PTC MathCAD линейно независимы, представляют собой первые элементы полной системы полиномиальных функций и удовлетворяют граничным и начальным условиям. Проведены теоретические и экспериментальные исследования, которые позволяют рассмотреть процесс сушки снеков из фарша бычка азовского в псевдоожиженном слое и научно обосновать варианты его совершенствования. По результатам экспериментальных исследований показана адекватность полученной математической модели. Доказано, что при равномерном начальном распределении температуры в процессе предварительного прогрева температурная неоднородность возрастает вплоть до момента фазового перехода на поверхности высушиваемого объекта. Установлена важность учета фазы предварительного прогрева влажного материала, так как на этой стадии формируется температурный профиль, отличающийся значительной неоднородностью. Это особо важно, так как температурная неоднородность непосредственно влияет на качество пищевого продукта. Подтверждена возможность учета анизотропии в процессах теплообмена при использовании объемной математической модели переноса с распределенными параметрами. Разработанная методика позволяет значительно увеличить точность решения анизотропной краевой задачи, путем замены операции интегрирования элементов матриц жесткости системой дифференциальных уравнений алгебраическими формулами.

Еще

Сушка, снеки, рыбный фарш, математическое моделирование, метод галёркина, псевдоожиженный слой

Короткий адрес: https://sciup.org/140296170

IDR: 140296170   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2022-2-17-26

Список литературы Математическое моделирование процесса сушки снеков из фарша бычка азовского в псевдоожиженном слое

  • Ustinova M.E., Yashonkov A.A. Experimental studies into the kinetics of the process of vacuum drying of carrot chips // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019. V. 640.
  • Gukasyan A.V., Koshevoy E.P., Kosachev V.S. Two-dimensional mathematical model of oil-bearing materials in extrusion-type transportation over rectangular screw core // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1015.
  • Кошевой Е.П., Косачев B.C., Меретуков З.А. Теоретическое рассмотрение деформирования материала на выходе экструдера // Известия высших учебных заведений // Пищевая технология. 2004. № 5-6. С. 86-88.
  • Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С. Термодинамический подход в теории сушки // Известия высших учебных заведений // Пищевая технология. 2015. № 4. C. 88-91.
  • Netto J.D.P.C., Oliveira Filho P.R.C.D., Lapa-Guimaraes J., Viegas E.M.M. Physicochemical and sensory characteristics of snackmade with minced Nile tilapia //Food Science and Technology. 2014. V. 34. P. 591-596. doi: 10.1590/1678-457x.6395
  • Wang Y., Zhang M., Mujumdar A.S., Mothibe K.J. Quality changes of dehydrated restructured fish product from silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) as affected by drying methods // Food and bioprocess technology. 2013. V. 6. №. 7. P. 1664-1680." doi: 10.1007/sl 1947-012-0812-y
  • Dementieva N.V., Boitsova T.M., Bogdanov V.D. A study of combined minced meat from hydrobionts for snacks // Czech Journal ofFood Sciences. 2021. V. 39. №. 2. P. 140-148. dor 10.17221/264/2020-CJFS
  • Pokholchenko V., Smirnova A. Energy efficient systems and regimes at fish products drying processes // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2019. V. 302. №. 1. P. 012027.
  • Nawaz A., Khalifa I., Walayat N., Lorenzo J.M. et al. Whole fish powder snacks: Evaluation of structural, textural, pasting, and water distribution properties // Sustainability. 2021. V. 13. №. 11. P. 6010. doi: 10.3390/sul3116010
  • Nawaz A., Xiong Z., Li Q., Xiong H. et al. Evaluation of physicochemical, textural and sensory quality characteristics of red fish meat-based fried snacks // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019. V. 99. №. 13. P. 5771-5777.
  • Ganesan P., Rathnakumar K., Nicy B.A., Vijayarahavan V. Improvement of nutritional value of extruded snack product by incorporation of blanched dried fish powder from sardine and Lizard fish and selection by organoleptic evaluation // Journalof Entomology and Zoology Studies. 2017. V. 5. №. 6. P. 2552-2554.
  • Yean Y.S., Pruthiarenun R., Doe P., Motohiro T. et al. Dried and smoked fish products // Fish Drying & Smoking. Routledge, 2017. P. 47-87.
  • Wang Y., Zhang M., Mujumdar A. S. Effect of cassava starch gel, fish gel and mixed gels and thermal treatment on structure development and various quality parameters in microwave vacuum-dried gel slices // Food Hydrocolloids. 2013. V. 33. №. 1. P. 26-37. doi: 10.1016/j.foodhyd.2013.02.005
  • Kamari S., Shabanpour B. Development and sensory evaluation of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) fish based snack food // World Journal of Fish and Marine. 2013. V. 5. №. 6. P. 670-673.
  • Ponwiboon N., Rojanakorn T. Desorption isotherms and drying characteristics of Nile tilapia fish sheet // International Food Research Journal. 2017. V. 24. №. 3. P. 1292.
  • Yashonkov A., Sukmnov V. Experimental determination of the rational parameters in the process of foaming and drying of raw fish // Food and Packaging. P. 55.
  • Shaviklo G.R., Thorkelsson G., Sveinsdottir K., Pourreza F. Studies on processing, consumer survey and storage stability of a ready-to-reconstitute fish cutlet mix // Journal of food science and technology. 2013. V. 50. №. 5. P. 900-908. doi: 1 o". 1007/sl 3197-011-0417-x
  • Stepanov D.V., Gukasyan A.V., Kosachev V.S., Oleynikova R.E. Solution of the Burgers Shock wave equation in PTC MATHCAD // Procedia computer science International Conference on Computational Intelligence and F)ata Science, ICCIDS 2019. 2020. pp. 1088-1095.
  • Kouhila M., Moussaoui H., Lamsyehe H., Tagnamas Z. et al. Drying characteristics and kinetics solar drying of Mediterranean mussel (mytilus galloprovincilis) type under forced convection // Renewable Energy. 2020. V. 147. P. 833-844. doi: 10.1016/j.renene.2019.09.055
  • Ospanov A., Muslimov N., Timurbekova A., Mamayeva L. et al. The effect of various dosages of poly-cereal raw materials on the drying speed and quality of cooked pasta during storage // Current Research in Nutrition and Food Science. 2020. V. 18(2). P. 462-470. doi: 10.12944/CRNFSJ.8.2.11
  • Зуев А.В. О периодических решениях обыкновенных дифференциальных уравнений с разрывной правой частью // Математические заметки. 2006. Т. 79. № 4. С. 560-570.
  • Дворянинова О.П., Соколов А.В. Моделирование процесса сушки вторичных продуктов разделки рыб и описание в модели основных процессов тепло- и влагопереноса // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 125-129. doi: 10.20914/2310-1202-2018-2-125-129
Еще
Статья научная