Одним из основных критериев, позволяющих подобрать оптимальные технолгические режимы процесса выпаривания является характер измения теплофизических свойств обрабатываемого сырья (плодоовощное пюре [2]), таких как коэффициент температуропроводности а, м2/с, коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м⋅К) и удельная теплоемкость с, Дж/(кг⋅К).
Исследования проводились на поликмопонентном овощном сырье, в состав которого входили следующие компоненты: томаты - 40 %, кабачок - 15 %, морковь - 15 %, болгарский перец (сладкий) - 15 %, лук - 14,5 %, красный стручковый перец - 0,5 %.
Химический состав и структура исследуемого пюре являются одними из основных факторов, определяющих теплофизические характеристики продукта. При определении теплофизических характеристик использован метод нестационарного теплового режима, основанный на решении задачи теплопроводности для начальной стадии процесса, а именно метод двух температурно-временных точек [1]. Определение зависимости теплофизических характеристик исследуемого поликомпонентного овощного пюре проводилось на измерительной установке Cossfield RT-1394H (National Instruments).
Полученные опытные данные были обработаны на ЭВМ в среде «Microsoft Exel», в результате были получены следующие уравнения (значения теплофизических характеристик поликомпонентного овощного пюре для интервала температур 293...353 К):
при W = 76,51 %:
c = 0,947·T + 3742,6; R2 = 0,9574;
λ = 0,0004·T + 0,3245; R2 = 0,9962;
a=0,0069·T + 8,0757; R2 = 0,9968;
при W = 90,88 %:
c = 1,2475·T + 3835,1; R2 = 0,9884;
λ = 0,0004·T + 0,3635; R2 = 0,9943;
a = 0,007·T + 8,6614; R2 = 0,9965,
где R2 - коэффициент корреляции.
Зависимости теплофизических характеристик (коэффициентов теплопроводности λ, температуропроводности a и теплоемкости c) от температуры исследуемого поликомпонентного овощного пюре представлены на рис. 1-3. Как видно из них, зависимости теплофизических характеристик от температуры носят линейный характер. Влажность оказывает большее влияние на исследуемые теплофизические характеристики (коэффициенты теплопроводности λ, температуропроводности a и теплоемкости c), чем температура.
Рис. 1. Зависимость коэффициента температуропроводности поликомпонентного овощного пюре от температуры при влажности W = 76,51 % и W = 90,88 %
Рис. 2. Зависимость коэффициента тепло-проводности поликомпонентного овощного пюре от температуры при влажности W = 76,51 % и W = 90,88 %
Рис. 3. Зависимость удельной теплоемкости поликомпонентного овощного пюре от температуры при влажности W = 76,51 % и W = 90,88 %
Анализируя полученные данные из рис. 1-3 можно сделать следующий вывод: с ростом температуры происходит увеличение теплофизических характеристик исследуемого поликомпонентного овощного пюре.
Список литературы
- Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: справочник / А.С. Гинзбург, М.А. Громов, Г.И. Красовская. - М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.
- Вертяков Ф.Н. Производство концентрированных фруктовых и овощных пюре / Ф.Н. Вертяков, А.Н. Остриков. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. - 452 с.