Energy-efficient fruit dehydration regimes in modified atmosphere

Abstract

The aim of this work is to establish energy-efficient fruit dehydration regimes in a modified atmosphere. To achieve the goal, an experimental electrical installation was developed, which applies in the technological process the CO2 modified atmosphere dehydration method. Carbon dioxide was used as a drying agent because it is harmless for food and for the human body, including even children and is often used in food industry. The researches were focused on the example of the local origin fruits dehydration, but in particular, peaches were selected as the main object of the research, because they are extremely sensitive to both storage and processing, and the current technologies applied in their case have low efficiency due to adverse reactions that cause processing defects. The essential problems in the dehydration of peaches are the oxidation of the superficial layer and the browning, which considerably reduce the quality of the finished products and also require an increased energy intake, and because of the mentioned shortcomings, these fruits are mainly used during the season, being mainly consumed fresh, nevertheless the dried fruits are of interest and are sought after by consumers the year-around. The main results obtained with the application of the elaborated installation are: increasing in the energy efficiency and the quality of the finished products. The significance of these results lies in the solution of the essential characteristic problems of the fruit dehydration process, which are currently faced by specialized companies in the respective field.

Scopul lucrării constă în stabilirea regimurilor energoeficiente de deshidratare a fructelor în atmosferă modificată. Pentru atingerea scopului a fost elaborată o instalație electrică experimentală, care aplică în procesul tehnologic anume metoda de deshidratare în atmosferă modificată cu CO2. A fost utilizat în calitate de agent anume dioxidul de carbon, deoarece acesta este un gaz inofensiv pentru alimente și din punct de vedere vital pentru organismul uman, inclusiv chiar și pentru copii, fiind des utilizat în industria alimentară. Cercetările realizate au fost axate pe exemplul deshidratării fructelor de proveniență autohtonă, însă în mod special, în calitate de obiect principal al cercetărilor au fost selectate piersicile. Au fost cercetate anume aceste fructe, deoarece ele sunt extrem de sensibile atât la procesul de păstrare cât și la cel de prelucrare, iar tehnologiile actuale aplicate în cazul lor au o eficiență scăzută din cauza reacțiilor adverse care cauzează defecte la prelucrare. Problemele esențiale la deshidratarea piersicilor sunt oxidarea stratului superficial și brunificarea, care reduc considerabil calitatea produselor finite și necesită totodată și un aport energetic sporit, iar din cauza neajunsurilor menționate aceste fructe sunt întrebuințate preponderent la sezon, fiind consumate mai mult în stare proaspătă, însă cele uscate prezintă interes și sunt căutate de consumatori pe parcursul întregului an. Rezultatele principale obținute cu aplicarea instalației elaborate, sunt: sporirea eficienței energetice și a calității produselor finite. Semnificația acestor rezultate constă în soluționarea problemelor esențiale caracteristice procesului de deshidratare a fructelor cu care se confruntă la moment întreprinderile specializate din domeniul respectiv.

Основной целью данной работы является установление энергоэффективных режимов обезвоживания плодов в модифицированной атмосфере. Для достижения поставленной цели исследования была разработана экспериментальная электроустановка, применяющая в технологическом процессе именно метод обезвоживания плодов в модифицированной атмосфере с CO2. В качестве агента в данном случае использовался именно углекислый газ, поскольку это безвредный для пищевых продуктов и с жизненно важной точки зрения для организма человека, в том числе даже детского, газ часто используемый в пищевой промышленности, особенно при газировании различных напитков. Проведенные исследования были сосредоточены на примере обезвоживания плодов местного происхождения, но, в частности, в качестве основного объекта исследований были выбраны персики. Эти плоды были специально исследованы, поскольку они чрезвычайно чувствительны как к процессам хранения, так и к процессам переработки, а применяемые в данном случае существующие технологии обработки имеют низкую эффективность из-за побочных реакций, возникающих в ходе процессов и вызывающих дефекты обработки. В настоящее время существенными проблемами, характерными для процесса обезвоживания персиков, являются окисление поверхностного слоя и потемнение, что значительно снижает качество готовой продукции, а также требует повышенных затрат электроэнергии. В связи с указанными недостатками, эти фрукты используются сезонно и больше потребляются в свежем виде, но и сушеные представляют интерес и пользуются спросом у потребителей в течение круглого года. Основными результатами, полученными при применении разработанной установки, являются: повышение энергоэффективности и качества готовой продукции. Значимость полученных результатов заключается в решении существенных проблем, характерных для процесса обезвоживания плодов, с которыми в настоящее время сталкиваются специализированные предприятия соответствующей области.