Оптимизация энергетических затрат режима флюидизации при замораживании плодов ирги
Автор: Короткий И.А., Расщепкин А.Н., Короткая Е.В., Лифенцева Л.В.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Пищевые технологии
Статья в выпуске: 11, 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - оптимизация энергетических затрат режима флюидизации при замораживании плодов ирги. Задачи: создание методики расчета энергетических затрат, необходимых для организации режима флюидизации плодов в воздушном флюидизационном аппарате; определение критических скоростей флюидизации при замораживании плодов ирги при различных температурных режимах низкотемпературной обработки; определение рабочего диапазона скоростей флюидизации в скороморозильном аппарате, обеспечивающего возникновение псевдоожиженного слоя и исключающего унос плодов из рабочей зоны при замораживании ирги; определение диапазона скоростей движения воздуха при флюидизационном замораживании, обеспечивающий минимальный уровень энергетических затрат при реализации процесса. При решении задачи оптимизации этих параметров использовались теория подобия и критериальные уравнения теплообмена в условиях принудительной конвекции. Приводятся уравнения для определения аэродинамического сопротивления псевдоожиженного слоя, границ режима флюидизации с критическими скоростями w’, w”, количества энергии (Lа), необходимой для обеспечения циркуляции требуемого количества воздуха с заданной скоростью. Представлены графики продолжительности замораживания плодов ирги при различных режимах низкотемпературной обработки, что позволяет оптимизировать процесс и обеспечивает высокую эффективность замораживания продукции. Определены затраты энергии на создание и поддержание режима флюидизации в рабочей зоне скороморозильного аппарата для замораживания плодов ирги в зависимости от скорости и температуры воздушной среды. Результаты расчетов указывают, что оптимальная скорость движения воздуха в температурном диапазоне от минус 20 °С до минус 45 °С, при которой энергетические затраты на организацию режима флюидизации в рабочей зоне скороморозильного аппарата будут минимальны, составляет 6 м/с.
Плоды ирги, флюидизация, быстрое замораживание, скороморозильный аппарат, псевдоожиженный слой, скорость замораживания, продолжительность замораживания, низкотемпературная обработка, аэродинамическое сопротивление, шоковая заморозка
Короткий адрес: https://sciup.org/140308295
IDR: 140308295 | DOI: 10.36718/1819-4036-2024-11-183-192
Список литературы Оптимизация энергетических затрат режима флюидизации при замораживании плодов ирги
- Короткий И.А. Сибирская ягода. Физико-химические основы технологий низкотемпературного консервирования / Кемеров. тех-нол. ин-т пищевой промышленности (ун-т). Кемерово, 2007. 146 с.
- Величко Н.А., Машанов А.И. Химический состав плодов ирги круглолистной и разработка рецептуры алкогольного напитка на ее основе // Вестник КрасГАУ. 2019. № 2 (143). С. 135–138. EDN YZSYEP.
- Лаксаева Е.А. Плоды растений рода ирги (Amelanchier medic) как источник биологически активных веществ и минералов // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2018. Т. 26, № 2. С. 296–304. DOI: 10.23888/PAVLOVJ 2018262296-304.
- Перспективы разработки нектаров функционального назначения на основе плодово-ягодного сырья Сибирского региона / М.С. Куракин [и др.] // Ползуновский вестник. 2020. № 2. С. 93–99. DOI: 10.25712/ASTU. 2072-8921.2020.02.018.
- Исследование процесса замораживания и размораживания плодовых соков / В.Ю. Овсянников [и др.] // Вестник Международной академии холода. 2015. № 3. С. 23–27. EDN ULPOJF.
- Короткий И.А. Исследование влияния режимов замораживания и низкотемпературного хранения на качественные показатели ягод черной смородины // Вестник КрасГАУ. 2008. № 2. С. 291–294. EDN ISDFVT.
- Колодязная В.С., Румянцева О.Н., Кипрушкина Е.И. История и перспективы развития холодильной технологии пищевых продуктов // Вестник Международной академии холода. 2023. № 1. С. 47–54. DOI: 10.17586/ 1606-4313-2023-22-1-47-54.
- Венгер К.П., Цибульских В.Е. Экспериментальные исследования процесса флюидизации при замораживании растительной продукции в низкотемпературном воздушном потоке // Вестник науки. 2020. Т. 5, № 5 (26). С. 213–219. EDN OWQRMS.
- Остроумов Л.А., Буянов О.Н., Короткий И.А. Исследование процессов замораживания плодов и ягод // Техника и технология пищевых производств. 2009. № 1 (12). С. 32–36. EDN KUFVHB.
- Korotkiy I.A. Analysis of the energy efficiency of the fast freezing of blackcurrant berries // Foods and Raw Materials. 2014. Vol. 2, № 2. P. 3–14. DOI: 10.12737/5454.
- Определение режимов замораживания пищевых продуктов / Н.С. Николаев [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020. Т. 82, № 2 (84). С. 17–24. DOI: 10.20914/ 2310-1202-2020-2-17-24.
- Короткий И.А., Сахабутдинова Г.Ф., Ибрагимов М.И. Определение теплофизических свойств компонентов плодоовощной смеси в процессе замораживания // Техника и технология пищевых производств. 2016. № 1 (40). С. 81–86. EDN VRDJDB.
- Методика определения криоскопической температуры для различных плодов и ягод / И.А. Короткий [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 2 (66). С. 202–208. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-26.
- Грибов Д.И. Технологический расчет инновационного флюидизационного скороморозильного аппарата для плодоовощной продукции // Холодильная техника. 2020. № 5. С. 30–33. EDN OKNIZA.
- Определение режимов замораживания пищевых продуктов / Н.С. Николаев [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020. Т. 82, № 2 (84). С. 17–24. DOI: 10.20914/ 2310-1202-2020-2-17-24.
- Короткий И.А., Расщепкин А.Н. Энергетическая эффективность низкотемпературных систем // Молочная промышленность. 2023. № 2. С. 54–57. DOI: 10.31515/1019-8946-2023-02-54-57.
