В последнее время в мире приобретает популярность плод хлебного дерева (джекфрут), особенно среди вегетарианцев, вследствие того, что его плоды придают энергию из-за наличия в нем простых сахаров (фруктозы и сахарозы), при этом он не содержит жиров и вредного холестерина, что делает его превосходным источником энергии. С целью консервирования данного продукта рекомендовано применение биоразлагаемых полимерных покрытий для повышения сроков годности с максимальным сохранением пищевой ценности. Целью работы является разработка рациональных режимных параметров сушки ломтиков джекфрута с защитным биопокрытием и моделирование тепло- и массопереноса. Для достижения поставленной цели установлены кинетические закономерности процесса конвективной сушки ломтиков джекфрута, как двухслойного объекта и построены кривые скорости удаления воды. При варьировании в рамках технологических ограничений параметров, влияющих на интенсивность обезвоживания, определена, зависящая от их величины удельная производительность процесса и ее рациональное значение. Опираясь на анализ закономерностей протекания процессов переноса тепловой энергии и вещества выявлены их специфические особенности при удалении влаги из двухслойного объекта. Численно решена модель переноса тепловой энергии и вещества и рассчитана эволюция полей температур в образце при сушке. Полученные результаты позволили определить рациональные режимы обезвоживания, обеспечивающие устойчивость на поверхности ломтика нанесенного защитного покрытия, что способствует увеличению сроков его хранения при конечной влажности 25%, а также снижению энергоемкости реализуемого процесса консервации обезвоживанием. Обоснована возможность использования биополимерного покрытия на основе альгината натрия при сушке ломтиков джекфрута.
Recently, the breadfruit (jackfruit) is gaining popularity in the world, especially among vegetarians, due to the fact that its fruits give energy due to the presence of simple sugars (fructose and sucrose) in it, while it does not contain fat and bad cholesterol, making it an excellent source of energy. In order to preserve this product, it is recommended to use biodegradable polymer coatings to increase shelf life with maximum preservation of nutritional value. The aim of the work is to develop rational operating parameters for drying jackfruit slices with protective biocoating and to simulate heat and mass transfer. To achieve this goal, the kinetic laws of the process of convective drying of jackfruit slices as a two-layer object were established and the curves of the rate of water removal were constructed. When varying within the technological limitations of the parameters affecting the intensity of dehydration, the specific productivity of the process and its rational value, depending on their value, are determined. Based on an analysis of the laws governing the processes of transfer of thermal energy and matter, their specific features are revealed when moisture is removed from a two-layer object. The model of transfer of thermal energy and matter was numerically solved and the evolution of temperature fields in the sample during drying was calculated. The results made it possible to determine rational dehydration regimes that ensure stability on the surface of the slice of the applied protective coating, which helps to increase its shelf life at a final moisture content of 25%, as well as reduce the energy intensity of the dehydration preservation process, which is substantiated. The possibility of using a biopolymer coating based on sodium alginate when drying jackfruit slices is substantiated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.