Усовершенствование технологий обезвоживания растительного сырья
Автор: Гаврилов А.В.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Пищевые технологии
Статья в выпуске: 1, 2026 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - разработать методику энергоменеджмента для получения достоверных данных энергетической эффективности процесса обезвоживания растительного сырья. Предложен коэффициент энергопотребления (Gэ), с помощью которого рекомендуется проводить энергетической менеджмент эффективности процесса обезвоживания пищевого сырья. На него не оказывает влияние изменение цен на рынке энергоносителей. Данный коэффициент выражает зависимость удаленной влаги (величина на выходе) и расход топлива (величина на входе). Подтверждено, что технологии и оборудование, основанные на принципе воздействия микроволновых источников энергии, являются эффективными, как по энергетическим, так и по экономическим показателям, и имеют преимущество перед традиционными технологиями обезвоживания. Высокие значения коэффициента энергопотребления (Gэ) получены в микроволновой вакуумной выпарной установке. При сушке в условиях ЭМП процесс осуществляется по принципу объемного подведения энергии микроволновыми источниками внутрь продукта, а поверхностное удаление влаги осуществляется инфракрасными источниками энергии. При таком способе обезвоживания существенно сокращается продолжительность процесса и величина энергозатрат. При выпаривании в разработанной СВЧ вакуумной выпарной установке определено, что значения паропроизводительности в рабочей зоне установки четко коррелируются с уровнем подведенной мощности ЭМП. Кривые скорости на графических зависимостях постоянные и это подтверждает преимущества объемного подведения энергии микроволновыми источниками. Паропроизводительность увеличивается с ростом давления, вследствие снижения теплоты парообразования. При технологии обезвоживания пищевого сырья в микроволновой вакуумной выпарной установке получается готовый продукт с концентрацией сухого вещества 85- 90 % и при низкой температуре 40 °С, что очень важно для термолабильных продуктов. Полученный продукт обладает хорошим внешним видом, консистенцией, не имеет постороннего запаха, не подгоревший, что наблюдается в классических выпарных установках. Это приводит к увеличению срока хранения и высокому качеству готового продукта. Предлагаемые технологии обезвоживания пищевых систем являются коммерчески привлекательными на рынке.
Энергоменеджмент, пищевое сырье, энергоэффективность, сушка, выпарка, электромагнитное поле, обезвоживание, вакуум-выпарная установка
Короткий адрес: https://sciup.org/140314908
IDR: 140314908 | УДК: 664.8.022.6 | DOI: 10.36718/1819-4036-2026-1-273-282
Improvement of plant raw material dehydration technologies
The objective of this study is to develop an energy management methodology for obtaining reliable data on the energy efficiency of plant material dehydration. An energy consumption coefficient (Ge) is proposed for use in energy management of food raw material dehydration efficiency. It is unaffected by fluctuations in energy prices. This coefficient expresses the relationship between the removed moisture (output value) and fuel consumption (input value). It is confirmed that technologies and equipment based on the principle of microwave energy sources are efficient in both energy and economic indicators and offer advantages over traditional dehydration technologies. High values of the energy consumption coefficient (Ge) were obtained in a microwave vacuum evaporator. When drying under EMF conditions, the process is carried out using the principle of volumetric energy supply by microwave sources to the product, while surface moisture is removed by infrared energy sources. This dehydration method significantly reduces the process time and energy consumption. During evaporation in the developed microwave vacuum evaporator, it was determined that the steam production values in the unit's working zone clearly correlate with the level of supplied microwave power. The velocity curves in the graphical dependencies are constant, confirming the advantages of volumetric energy supply by microwave sources. Steam production increases with increasing pressure due to the reduction in the heat of vaporization. Dehydration of food raw materials in a microwave vacuum evaporator produces a finished product with a dry matter concentration of 85-90 % and at a low temperature of 40 °C, which is essential for heat-sensitive products. The resulting product has a good appearance and consistency, is free of foreign odor, and is not burnt, which is common in traditional evaporators. This leads to an extended shelf life and high quality of the finished product. The proposed food system dehydration technologies are commercially attractive in the market.