Модель процесса с кусочно-постоянными экстремалями для минимизации потерь витаминов при сушке бахчевых культур

Бесплатный доступ

Продление сроков хранения плодов бахчевых культур является актуальной задачей перерабатывающей промышленности. Наиболее разработанным и доступным для внедрения является способ обезвоживания сырья за счет подвода теплоносителей. Кроме твердого сухого каркаса в сырье находится до 80–90% воды. В период удаления влаги из сырья происходят изменения теплофизических, структурно-механических и физико-химических характеристик. Соотношение воды и сухих веществ в растительном сырье во многом определяет режимы сушки и условия хранения готовой продукции. В период сушки действует ряд ограничений: температура сушки не должна превышать температуру деградации витаминов и белков, а величина конечного влагосодержания продукта зависит от предупреждения реакции меланоидинообразования сахаров при критическом содержании влаги. Важной проблемой сушильного производства является качественное управление стадиями сушки, динамику которых достаточно сложно описать с помощью математических моделей. К основным факторам оптимизации производственных процессов сушки относится сохранение ценных компонентов исходного сырья, продолжительность сушки, энерго- и ресурсосбережение. Разработка эффективного алгоритма управления процессом обезвоживания сырья описана в статье на примере сушки ломтиков дыни. Выполнен экспериментальный подход к двухэтапному процессу сушки дыни сорта Таманская, предложены регрессионные модели с релаксационным ядром зависимости влажности и содержания витамина С от переменных во времени температуры и давления, на основе имеющихся в литературе и собственных экспериментальных данных. Поставлена задача оптимального управления процессом сушки для поиска термобарического режима, максимизирующего содержание витамина С в конце сушки, при заданных условиях на влажность. Главные выводы заключаются в решении задачи для случая кусочно-постоянных температуры и давления на отдельных N шагах каждого из 2-x этапов экспериментальной сушки ломтиков дыни.

Еще

Бахчевые культуры, дыня, сушка, оптимизация процесса, условный экстремум функции при смешанных ограничениях, содержание витаминов

Короткий адрес: https://readera.ru/140229831

IDR: 140229831   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2017-2-37-45

Список литературы Модель процесса с кусочно-постоянными экстремалями для минимизации потерь витаминов при сушке бахчевых культур

  • Иночкина Е. В. Совершенствование технологии конвективной СВЧ-сушки плодов//Известия вузов. Пищевая технология. 2014. № 5. С. 62-65.
  • Иночкина Е. В. Исследование вакуум-осциллирующей сушки овощей//Материады междун. научно-практич. конф. Инновационные технологии переработки сырья животного происхождения. 2015. С. 110-114.
  • Киселева Т. Ф. Технология сушки. Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2007. 117 с.
  • Мирзоев Г. Х., Деревенко В. В., Лобанов А. А. Основные свойства семян бахчевых культурважные в процессах их переработки//Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2015. № 4. С. 84-94.
  • Журавлев А. В., Бородкина А. В., Черноусов И. М. Разработка математической модели сушки семян амаранта в аппарате со взвешенно-закрученным слоем//Вестник ВГУИТ. 2015. № 1. С. 58-62.
  • Керимбеков А. К., Красниченко Л. С. Приближенное решение задачи нелинейной оптимизации тепловых процессов при граничном управлении в случае минимизации кусочно-линейного функционала//Вестник Кыргызско-Российского славянского университета. 2013. Т. 13. № 1. С. 75-79.
  • Усатиков С. В., Шаззо А. Ю., Малеева О. Л. Моделирование процесса хранения зерновой массы с использованием интеграла памяти//Изв. вузов. Пищевая технология. 2009. № 5. С. 61-63.
  • Усатиков С. В., Малеева О. Л. Применение интеграла памяти для моделирования потребительских свойств риса-зерна при хранении//Труды КГАУ. 2010. № 3(24). С. 71-76.
  • Петрова Л. С. Математическое моделирование процессов нагрева кусочно-однородных тел с учетом релаксации теплового потока//Интернет-журнал Науковедение. 2017. Т. 9. № 1(38). С. 38.
  • Жбанова Н. Ю., Блюмин С. Л. Параметрическая идентификация кусочно-линейных и кусочно-нелинейных многоэтапных нечетких процессов//Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 11. С. 84-93.
  • Akta? M. и др. Analysis of drying of melon in a solar-heat recovery assisted infrared dryer//Solar Energy. 2016. Т. 137. С. 500-515.
  • Amiri M., Tavakolipour H., Gharehyakheh S. Modeling of melon drying by application of microwave using mamdani fuzzy inference system//European Journal of Experimental Biology. 2014. Т. 4. №. 1. С. 44-52.
  • Horuz E., Maskan M. Hot air and microwave drying of pomegranate (Punica granatum L.) arils//Journal of Food Science and Technology. 2015. Т. 52. №. 1. С. 285-293.
  • da Silva G. D. и др. Pretreatments for melon drying implementing ultrasound and vacuum//LWT-Food Science and Technology. 2016. Т. 74. С. 114-119.
Еще
Статья научная