Szárítás időbeli lefutásának analitikus modellezése a szárítási paraméterek függvényében
A paradicsom világszerte nagy mennyiségben termesztett zöldségféle, amelyet számos formájában fogyasztanak a kiváló íze és az emberi szervezetre gyakorolt jótékony hatásai miatt. Friss állapotában romlandó termék, ezért az egyenletes piaci ellátás érdekében tartósítási eljárás alkalmazása szükséges. Ennek egyik módja a szárítás, amely történhet természetes, ill. mesterséges módon. Utóbbi előnye, hogy jelentősen csökkenthető a szárítási idő, ipari méretekben is alkalmazható és független az éghajlati viszonyoktól.
A szárítandó anyag beltartalmi értékeinek megőrzése céljából, valamint a szárítás nagy energia igénye miatt fontos a folyamat paramétereinek gondos megválasztása. A TDK dolgozat keretein belül megvizsgáltuk, hogy a paradicsomszárítás folyamatát döntően befolyásoló paraméterek milyen hatást gyakorolnak a szárítási időre, fajlagos energia felhasználásra. A kísérleteknél, konvekciós szárítás során a meleg szárítólevegő sebessége és hőmérséklete, míg infrasugaras szárítás során az infrasugárzó és a termék távolsága, valamint a környezeti szárítólevegő sebessége volt a vizsgált paraméter.
Kísérleti mérőállomást alakítottunk ki, amely lehetővé tette a paradicsom szárítása során a levegő állapotjelzőinek változásából az együttes hő- és anyagátadás mellett érvényes összenergiaigény meghatározását. Ezt felhasználva a többi eltérő paraméterű konvekciós mérésnél is kiértékelhetővé vált a fajlagos energiaigény. A mért adatok alapján, azokat a szakirodalmakkal összevetve közelítő összefüggést határoztunk meg a szárított anyag nedvességtartalmának időbeli lefutására. Megvizsgáltuk, az illesztett függvény és az egyes szárítási paraméterek kapcsolatát.
A mért és modellezett eredmények alapján megállapítottuk, hogy konvekciós szárítási folyamatnál (a ventilláció teljesítményigényét elhanyagolva) a levegősebesség növelésével csökken a szükséges szárítási idő, és csökken az energiaigény; míg infrasugaras szárítás során a környezeti levegő sebessége növeli az energiaigényt és csökkenti a szárítási időt.
Irodalom:
1. Ali M. et al.: Evaluation of energy consumption in different drying methods. Energy Convesion and Management, no. 52, 1192-1199 (2011)
2. Charles T. A. et al.: Drying characteristics and sorption isotherm of tomato slices. Journal of Food Engineering, no. 73, 157-1263 (2006)
3. Engin D. et al.: Degradation kinetics of lycopene, β-carotene and ascorbic acid in tomatoes during hot air drying. LWT – Food Science and Technology, no. 50, 172-176 (2013),
4. Franceschi S. et al.: Tomatoes and risk of digestive tract cancers. International Journal of Cancer, vol. 59, 181–184 (1994).
5. Ibrahim D.: Air-drying characteristics of tomatoes. Journal of Food Engineering, no. 78, 1291-1297 (2007)
