Сушка является одной из наиболее энергоёмких операций пищевой технологии, существенно влияющей на качество готового продукта. Целью работы является исследование кинетики микроволновой сушки яблок и установление рациональных режимов процесса. В качестве объекта исследования выбраны плоды яблони сорта Антоновка, нарезанные кубиками с размером грани 4,5; 7,5 и 10 мм, исходной влажностью 80–86 %. Эксперименты проводили на лабораторной СВЧ-установке с объёмным резонатором при подводимой мощности 200, 300 и 400 Вт. Влажность образцов определяли весовым методом на электронных весах SNUGP-300, температуру – термопарами ХК-0,25 с регистрацией прибором ЭПП-09 и дублированием инфракрасным термометром AP-360A. Получены кривые сушки и скорости сушки, а также температурные кривые слоя яблок при различных режимах СВЧ-нагрева. Установлено, что процесс носит трёхпериодный характер: прогрев материала, период постоянной скорости (от 80 до 20 % влажности) с интенсивным удалением адсорбционной и осмотической влаги, и период падающей скорости (от 30 до 10 % влажности) с удалением структурной влаги клеток. Показано, что определяющим параметром, влияющим на продолжительность сушки и качество продукта, является плотность теплового потока: с повышением мощности продолжительность сушки сокращается, а кусочки приобретают пористую структуру с улучшенной восстановительной способностью. Сравнительный анализ органолептических и физико-химических показателей сушёных яблок, полученных при СВЧ-нагреве, подтвердил их соответствие установленным требованиям. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при проектировании промышленных СВЧ-сушилок и в технологии производства яблочных порошков для пищевой промышленности.
Drying is one of the most energy-intensive operations in food technology and has a substantial impact on the quality of the finished product. The aim of this work is to investigate the kinetics of microwave drying of apples and to determine the rational process parameters. The objects of study were Antonovka apples cut into cubes with edge sizes of 4.5, 7.5 and 10 mm and an initial moisture content of 80–86%. The experiments were carried out on a laboratory microwave installation with a volume resonator at supplied powers of 200, 300 and 400 W. The moisture content of the samples was determined gravimetrically using SNUGP-300 electronic scales; the temperature was measured with ChK-0.25 thermocouples and recorded by an EPP-09 instrument, duplicated with an AP-360A infrared thermometer. Drying curves, drying rate curves and temperature curves of the apple layer were obtained for different microwave heating modes. The process was found to be three-period: heating of the material, the period of constant rate (from 80 to 20% moisture) with intensive removal of adsorption and osmotic moisture, and the period of falling rate (from 30 to 10% moisture) with the removal of structural cell moisture. It was shown that the heat flux density is the governing parameter that affects the drying time and the product quality: as the power increases, the drying time is reduced, and the pieces acquire a porous structure with improved rehydration capacity. A comparative analysis of the organoleptic and physico-chemical characteristics of dried apples obtained by microwave heating confirmed their compliance with the established requirements. The experimental data obtained can be used in the design of industrial microwave dryers and in the technology of apple powder production for the food industry.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.