Energy-efficient dehydration regimes for agricultural products with the application of suspension heat treatment

Abstract

The aim of this study is to determine the energy-efficient dehydration regimes for agricultural products based on suspension heat treatment method. In order to achieve this goal, an electrical plant was designed, developed, tested, optimized and implemented, on the basis of which the research was carried out, applying in the drying process, namely the process of technological processing in suspension with the contribution of convection. The research was focused on the example of drying different agricultural products; in particular, the following products were selected as the main object of the research: hawthorn, apple, quince, pear and grape seeds. These agricultural products were selected as at the moment they were not fully exploited. Because of their rich content of vegetable oils with specific properties, they are of great interest to the food industry, traditional medicine, cosmetology, pharmacology, etc., and their drying using conventional methods is difficult, particularly because of defects and adverse reactions, which frequently occur in the technological processing. The main results obtained using the designed installation, are: reduction of the electricity consumption and the processing time, increase in the productivity and quality of the final products. The significance of the results obtained in the research lies in solving a number of problems currently faced by the processors, in connection with the improvement of equipment and increasing the efficiency of the drying process, mainly by increasing the energy efficiency, processing speed, quality of products and profitability.

Scopul acestei lucrări constă în determinarea regimurilor energoeficiente de uscare a produselor agricole, în baza metodei de tratare termică în suspensie. Pentru atingerea acestui scop, a fost proiectată, elaborată, testată, optimizată și implementată o instalație electrică, în baza căreia au fost realizate cercetările, care aplică în procesul de uscare, anume procedeul de tratare tehnologică în suspensie cu aportul convecției. Cercetările au fost axate pe exemplul uscării diferitor produse agricole, însă în mod special, în calitate de obiect principal al cercetărilor au fost selectate următoarele produse: semințele de cătină, de măr, de gutui, de păr și de struguri. Au fost selectate anume aceste produse agricole, deoarece, actualmente, produsele respective nu sunt valorificate pe deplin, dar din cauza conținutului lor bogat în uleiuri vegetale specifice și cu proprietăți alimentare și terapeutice benefice, ele totuși prezintă un interes sporit pentru industria alimentară, medicina tradițională, cosmetologie, farmaceutică, etc, iar uscarea lor prin metodele utilizate în prezent este dificilă, îndeosebi din cauza defectelor și a reacțiilor adverse, care apar frecvent în procesul de prelucrare tehnologică. Rezultatele principale, obținute la cercetarea procesului de uscare a produselor examinate cu aplicarea instalației elaborate, sunt: reducerea consumului de energie electrică și a duratei de procesare, creșterea poductivității și a calității produselor finite. Semnificația rezultatelor obținute în cercetare constă în soluționarea la o serie de probleme, cu care se confruntă actualmente procesatorii, în conextul perfecționării utilajelor și a creșterii eficienței procesului de uscare, preponderent cu sporirea eficienței energetice, a vitezei de prelucrare, a calității produselor și a rentabilității.

Целью данной работы является определение энергоэффективных режимов сушки сельскохозяйственных продуктов, основанных на методе термической обработки в суспензии с применением конвекции. Для достижения цели данного исследования была предложена, спроектирована, разработана, испытана, оптимизирована и внедрена электрическая установка, с помощью которых проводилось экспериментальное исследование, с применением в процессе сушки продуктов технологического метода обработки в суспензии с применением конвекции. Исследование было сосредоточено на сушке различных сельскохозяйственных продуктов, но в частности, в качестве основного объекта проведенных исследований были выбраны семена облепихи, семена яблок, семена айвы, семена груш и виноградные косточки. Выбор этих конкретных сельскохозяйственных продуктов был обусловлен тем, что в настоящее время эти продуктов не используются в полной мере, но из-за богатого содержания в них различных ценных и высокополезных растительных масел со специфическими питательными и лечебными свойствами, они представляют большой интерес для пищевой промышленности, народной медицины, косметологии, фармацевтики и т.д., а их сушка используемыми в настоящее время методами затруднена, в частности, из-за дефектов и побочных реакций, которые часто возникают при технологической обработке этих продуктов. Основными результатами, полученными в ходе исследования процесса сушки анализируемых сельскохозяйственных продуктов, с применением разработанной установки, являются в первую очередь: повышения энергоэффективности процесса, снижение технологического времени обработки, повышение производительности и качества готовой продукции. Значимость полученных в ходе исследования результатов заключается в решении ряда проблем, стоящих в настоящее время перед процессниками, связанных с совершенствованием оборудования и повышением эффективности процесса сушки, в основном за счет снижение расхода электроэнергии, повышения скорости переработки, качества готовой продукции и рентабельности.