Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Особенности кинетики микроволновой сушки яблок

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-59-64

Аннотация

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.

Об авторах

А. Н. Поперечный
Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского
Россия


Б. Ю. Байда
Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского
Россия


Список литературы

1. Соснин М.Д., Шорсткий И.А. Сушка яблочных чипсов с применением интеллектуальной обработки низкотемпературной атмосферной плазмой // Техника и технология пищевых производств. 2023. Т. 53. № 2. С. 368–383. doi: 10.21603/2074-9414-2023-2-2442

2. Поперечный А.Н., Байда Б.Ю., Плетминцев И.А. Кинетика сушки яблочных выжимок в псевдоожиженном слое // Вестник ВГУИТ. 2025. Т. 87. № 2 (104). С. 126–133. doi: 10.20914/2310-1202-2025-2-126-133

3. Дранников А.В., Домбровская Я.П., Сухоруков Е.М., Кулигин Д.Р. Исследование процесса сушки термолабильных продуктов с использованием тепловых насосов // Вестник ВГУИТ. 2026. Т. 88. № 1 (105). С. 107–113. doi: 10.20914/2310-1202-2026-1-107-113

4. Ермолаев В.А. Исследование работы установок для конвективной и вакуумной сушки на примере обезвоживания яблок // Вестник ВСГУТУ. 2025. № 2 (97). С. 68–77. doi: 10.53980/24131997_2025_2_68

5. Иночкина Е.В., Касьянов Г.И. Математическое моделирование процесса обезвоживания растительного сырья // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2021. № 1. С. 152.

6. Бурак Л.Ч., Завалей А.П. Эффективность комбинированного воздействия ультразвука и микроволн при обработке пищевых продуктов. Обзор // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54. № 2. С. 342–357. doi: 10.21603/2074-9414-2024-2-2510

7. Кравцов В.А., Поперечный А.Н. Микроволновая сушка плодового сырья, перспективы развития // Научно-техническое творчество по процессам и оборудованию пищевых производств: сб. тез. докл. II Всерос. (с междунар. участием) науч.-практ. интернет-конф., Донецк, 17–18 октября 2024 г. Донецк: ДонНУЭТ им. М. Туган-Барановского, 2024. С. 44–45.

8. Коденцова В.М., Рисник Д.В., Бессонов В.В. и др. Яблочные выжимки как источник функциональных пищевых ингредиентов: обзор предметного поля // Хранение и переработка сельхозсырья. 2023. № 2. С. 231–242. doi: 10.36107/spfp.2023.371

9. Taghinezhad E., Kaveh M., Szumny A. et al. Qualitative, energy and environmental aspects of microwave drying of pre-treated apple slices // Scientific Reports. 2023. V. 13. № 1. P. 16152. doi: 10.1038/s41598-023-43358-6

10. Rasooli Sharabiani V., Kaveh M., Abdi R. et al. Estimation of moisture ratio for apple drying by convective and microwave methods using artificial neural network modeling // Scientific Reports. 2021. V. 11. № 1. P. 8914. doi: 10.1038/s41598-021-88270-z

11. Kriaa K., Nassar A.F. Comparative study of pretreatment on microwave drying of Gala apples (Malus pumila): Effect of blanching, electric field and freezing // LWT – Food Science and Technology. 2022. V. 165. P. 113693. doi: 10.1016/j.lwt.2022.113693

12. Bai J.W., Zhang L., Aheto J.H. et al. Effects of different pretreatment methods on drying kinetics, three-dimensional deformation, quality characteristics and microstructure of dried apple slices // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2023. V. 83. P. 103216. doi: 10.1016/j.ifset.2022.103216

13. Mierzwa D. Convective drying of apple enhanced with microwaves and ultrasound — process kinetics, energy consumption, and product quality approach // Applied Sciences. 2024. V. 14. № 3. P. 994. doi: 10.3390/app14030994

14. Vicas S.I., Teusdea A.C., Carbunar M. et al. Phenolic content, antioxidant capacity, and browning impact of apple slices during microwave drying: a chemometric approach // Processes. 2023. V. 11. № 6. P. 1601. doi: 10.3390/pr11061601

15. Aksüt B., Dursun S.K., Polatcı H., Taşova M. Effects of microwave dryers on the properties of Jerusalem artichoke: physico-chemical, thermo-physical, energy consumption // Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy. 2023. V. 57. № 1. P. 28–43. doi: 10.1080/08327823.2023.2166005

16. Beigi M., Torki M. Experimental and ANN modeling study on microwave dried onion slices // Heat and Mass Transfer. 2021. V. 57. P. 787–796. doi: 10.1007/s00231-020-02997-5

17. Wang Y., Zhao H., Deng H. et al. Influence of pretreatments on microwave vacuum drying kinetics, physicochemical properties and sensory quality of apple slices // Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2019. V. 69. № 3. P. 297–306. doi: 10.31883/pjfns/110734

18. Wiktor A., Landfeld A., Matys A. et al. Selected quality parameters of air-dried apples pretreated by high pressure, ultrasounds and pulsed electric field — a comparison study // Foods. 2021. V. 10. № 8. P. 1943. doi: 10.3390/foods10081943

19. Horuz E., Bozkurt H., Karataş H., Maskan M. Simultaneous application of microwave energy and hot air to whole drying process of apple slices: drying kinetics, modeling, temperature profile and energy aspect // Heat and Mass Transfer. 2018. V. 54. P. 425–436. doi: 10.1007/s00231-017-2152-y

20. Aghilinategh N., Rafiee S., Gholikhani A. et al. A comparative study of dried apple using hot air, intermittent and continuous microwave: evaluation of kinetic parameters and physicochemical quality attributes // Food Science & Nutrition. 2015. V. 3. № 6. P. 533–539. doi: 10.1002/fsn3.241

21. Гаврилов Н.И., Поздняков Д.В., Устинова М.Э. Обзор способов сушки пищевых продуктов // Инновационные технологии пищевых производств: сб. тез. докл. IV Всерос. науч.-практ. конф. (с междунар. участием), Севастополь, 22–25 декабря 2021 г. Севастополь: СевГУ, 2021. С. 49–51.

22. Кох Д.А. Исследование химического состава сока из плодов мелкоплодных яблонь, произрастающих на территории Красноярского края // Ползуновский вестник. 2021. № 3. С. 30–34. doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.03.004


Рецензия

Для цитирования:


Поперечный А.Н., Байда Б.Ю. Особенности кинетики микроволновой сушки яблок. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(3):59-64. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-59-64

For citation:


Poperechny A.N., Baida B.Y. Features of the kinetics of microwave drying of apples. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2026;88(3):59-64. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-59-64

Просмотров: 26

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)