Вакуумная сушка сортов черешни Лязат, Мерей и Айгерим, произрастающих в южных регионах РК

В последние десятилетия учеными аграрного сектора Казахстана разработаны различные перспективные отечественные сорта черешни и другие виды ягод [1,2], отличающиеся от традиционных содержанием фенольных веществ и химическим составом. Их можно использовать в пищевой промышленности для создания новых пищевых продуктов ориентированных на целевые группы: детей, беременных и кормящих женщин, пожилых людей, спортсменов и др.

Актуальной задачей пищевой промышленности Казахстана является исследование состава сортов черешни, произрастающих в южных регионах Казахстана с целью использования в качестве биологически активной добавки, улучшающей качественные составы традиционных и новых пищевых продуктов.

Учитывая, что черешня, как и многие другие виды ягод, массово выспевает в летне – осенний период, поэтому большинство пищевых предприятий, производящих функциональные продукты питания, подвергают сушке с целью равномерного обеспечения своих потребностей.

Основными традиционными потребителями сухих порошков черешни являются молочная, кондитерская, хлебобулочная промышленности, а также предприятия, произво- дящие концентрированные завтраки быстрого приготовления и детское питание.

Известно, что при сушке происходят сложные нестационарные тепло- и массообменные процессы между продуктом и сушильным агентом [3,4,5,6,7,8,9], в результате чего меняются свойства продукта.

Одним из перспективных методов сушки ягод и фруктов с целью максимально сохранения их исходных качеств является сублимационная сушка[10,11,12]. К сожалению, недостатком этого метода считается высокая стоимость технологического оборудования и, соответственно, на получаемый продукт тоже возрастает цена.

В пищевой промышленности также применяется инфракрасный метод сушки[13,14]. С применением этого метода сушки высушиваемый продукт получается с сохранением цвета, вкуса и запаха, легко восстанавливает свои свойства. Кроме того, в процессе сушки одновременно происходит стерилизация высушиваемого продукта. С точки зрения максимального сохранения витаминного состава этот метод уступает вакуумной сушке [15]. Как известно, при вакуумной сушке исключаются окисления высушиваемого продукта кислоро дом воздуха, и сушка производится при температуре не выше 40⁰С, в результате чего не нарушается витаминный состав продукта.

Как известно из теории сушки, качество высушенных продуктов зависит от интенсивности удаления влаги из продукта, т.е. кинетики сушки. Для определения закономерности кинетики сушки, соответствующей оптимальному режиму сушки, необходимо установить закономерности испарения влаги с поверхности продукта и изменения влажности продукта в процессе его сушки. Исходя из вышеизложенного, в данной работе приведены результаты исследования динамики испарения влаги и изменения влажности в сортах черешни в процессе их сушки.

Материалы и методы исследований

В данном исследовании использовались следующие сорта черешни: Лязат, Мерей и Айгерим 2022 года урожая, приобретенные в ТОО « АМАНГЕЛЬДЫ - АГРО ».

Изменение массы продукта в процессе сушки измеряли с помощью весов марки- CAS MWP-300H.

Описание экспериментальной установки вакуумной сушки и методика определения кинетики сушки приведены в работе [15].

Результаты и их обсуждение

Характер кривой испарения влаги при вакуумной сушке черешни приведен на рисунке 1.

Как видно из рисунка 1, характер изменения кривой испарения влаги при сушке черешни имеет сложный вид. В интервале времени между началом процесса сушки до 4-х часов времени сушки происходит интенсивное испарение влаги, а затем интенсивность монотонно снижается. Далее после достижения критической влажности происходит резкое снижения интенсивности испарения влаги. В качестве примера рассмотрим кривую изменения испарения влаги при сушке сорта Айгерим.

Рисунок 1 – Кривая испарения влаги с поверхности черешни

Анализ кривой испарения влаги сорта Ай-герим показывает, что от начала сушки до 4-х часов времени сушки из продукта за каждые два часа времени в среднем испаряется 3,21г влаги, а последующее время сушки интенсивность монотонно снижается от 3,21г до 1,5 г. При достижении критической влажности испарение влаги резко снижается от 1,5г до 0,075г ниже. Аналогичные результаты с незначительными отличиями испарения влаги наблюдаются и для других сортов черешни. Незначительные отличия характера испарения влаги в других сортах черешни объясняется химическим составом и формы связи влаги в продукте.

По опытным данным кривой испарения влаги были определены изменения влажности продукта в процессе его сушки. Результаты представлены на рисунке 2.

Как видно из рисунка 2 при сушке черешни наблюдаются два периода. Длительность первого периода сушки для всех изученных сортов черешни в среднем составляет 6,10...6,25 часов, а во втором периоде 4,50...4,35 часов. Критическая влажность для всех рассмотренных сортов черешни в среднем составляет 30,5...30,7%.

Рисунок 2 -Кривая скорости сушки черешни

Экспериментальные данные кривой сушки были обработаны на компьютере с помощью программы "Excel-2003".

Общий вид нелинейной модели описывается уравнением регрессии:

W n = А∙τ⁴ +В∙τ³+С∙τ² +D∙τ+ Е

Числовые значения коэффициентов А, В, С, D и Е приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Числовые значения коэффициентов А, В, С, D и Е

Сорт черешни	Значения коэффициентов					Достоверность аппроксимации R2
	А	В	С	D	Е
Лязат	-0,030	0,770	-5,618	4,625	-77,27	0,997
Айгерим	-0,022	0,551	-3,807	0,863	80,31	0,996
Мерей	-0,023	0,621	-4,655	2,123	81,27	0,997

Заключение,выводы

На основании вышеизложенных данных можно сделать вывод о том, что при сушке черешни наибольшее количество влаги испаряется в первые четыре часа времени сушки, а последующее время сушки монотонно снижается. После достижения критической точки испарение влаги резко сокращается. Незначительные отличия характера испарения влаги в сортах черешни объясняются химическим составом и формой связи влаги в продукте.

Для всех сортов черешни длительность первого периода сушки в среднем составляет 6,10...6,25 часов, а второго периода 4,50...4,35 часов. Критическая влажность для всех сортов черешни в среднем составляет 30,5...30,7%.

Полученные экспериментальные данные кинетики испарения влаги и кривая скорости сушки черешни на следующем этапе исследования позволяют выбрать оптимальные режимы сушки.

Авторы выражают признательность Министерству сельского хозяйства Республики Казахстан за финансовую поддержку проекта (BR10764977) и Алме Нураловне Архабаевой за софинансирование проекта.