Обработка результатов опытов

 

Оценку работы сушильной установки, как и эффективность ведения процесса сушки на ней в зависимости от множества факторов, проводят по кривой сушки - графическим изображением изменения влагосодержания во времени. Доя построения графика такой зависимости (кривой сушки) по уменьшению масса материала в процессе сушки необходимо определить динамику изменения его влагосодержания.

Кривая сушки - это графическое изображение изменения влагосодержания ω от продолжительности сушки τ, то для построения графика такой зависимости по результатам изменения массы материала в процессе сушки определяют динамику изменения влагосодержания.

Обычно расчет влагосодержания проводят с поочередным использованием формул

 

ω° = W/Mо · 100, %

ω = W/Mc. в. · 100, %

W = Mо - Mc. в, Г

Мо = W + Mc. в, г

 

ω° - влажность продукта, %

Mо - масса продукта, г

W - масса влаги в продукте, г

Mc. в - масса сухих веществ, г

ω - влагосодержание продукта, г

Δ W - масса влаги, испаренная за время Δτ, г

τ - продолжительность сушки, мин.,

По полученным результатам строят кривую сушки.

 

Таблица № 4.4.1 Сушка яблок без кожуры в плотном слое М=500г

№	τ, мин	Mо, г	W, г	Δ W, г	ω°, %	ω, %	Mc. в., г	t, °C	t, °C
1	0	500	430	-	86	614	70	80	62
2	5	430	360	70	84	514	70	80	64
3	5	370	300	60	81	428	70	80	64
4	5	315	245	55	78	350	70	80	63
5	5	265	195	50	73	278	70	80	64
6	10	200	130	65	65	186	70	80	64
7	10	155	85	45	55	121	70	80	64
8	10	128	58	27	45	82	70	80	63
9	15	100	30	28	30	43	70	80	64
10	15	85	15	15	17,6	21	70	80	64
11	15	80	10	5	12,5	14,3	70	80	64
12	15	72	2	8	2,8	2,8	70	80	64

 

Таблица № 4.4.2 Сушка кожуры в плотном слое М=300г

№	τ, мин	Mо, г	W, г	ΔW, г	ω°, %	ω, %	Mc. в., г	t, °C	t, °C
1	0	300	258	-	83	614,3	42	80	62
2	5	225	183	75	80	434	42	80	63
3	5	160	117	66	73	278	42	80	62
4	5	125	82	35	65	195	42	80	62
5	5	95	52	30	55	124	42	80	62
6	10	65	22	30	34	52	42	80	62
7	10	50	7	15	14	17	42	80	62
8	15	45	2	5	4,4	4,7	42	80	62

Сушка яблок во взвешенном слое

Таблица № 4.4.3 Сушка яблок с кожурой (10*10мм) М=300г

№	τ, мин	Mо, г	W, г	Δ W, г	ω°, %	ω, %	Mc. в., г	t на входе, °C
1	0	300	256	-	86	614	42	80
2	2	246	204	54	83	486	42	86
3	2	211	169	35	80	402	42	85
4	2	184	142	27	77	338	42	84
5	2	161	119	23	74	283	42	78
6	2	150	108	11	72	257	42	78
7	5	122	80	28	65	190	42	80
8	5	100	58	22	58	137	42	80
9	5	86	44	14	51	105	42	78
10	10	67	25	19	37	59,5	42	80
11	10	57	15	10	26	36	42	80
12	15	48	6	9	12,5	14	42	80
13	15	44	2	4	1,5	4,7	42	80

 

Таблица № 4.4.4 Сушка яблок с кожурой (10*10мм) М=500г

№	τ, мин	Mо, г	W, г	Δ W, г	ω°, %	ω, %	Mc. в., г	t на входе, °C
1	0	500	430	-	86	1090	70	82
2	2	426	356	74	84	914	70	78
3	2	360	290	66	81	757	70	84
4	2	304	234	56	77	624	70	80
5	2	272	202	32	74	548	70	82
6	2	248	178	24	72	490	70	80
7	5	204	134	44	66	386	70	80
8	5	173	103	31	59,5	312	70	80
9	5	152	82	21	54	262	70	80
10	10	119	49	33	41	183	70	80
11	10	102	32	17	31	143	70	80
12	15	84	14	18	16,6	20	70	80
13	15	78	8	6	18	8,5	70	80

 

Таблица № 4.4.5 Сушка яблок без кожуры во взвешенном слое М=300г.

№	τ, мин	Mо, г	W, г	ΔW, г	ω°, %	ω, %	Mc. в., г	t на входе, °C
1	0	300	256	-	86	614,3	42	80
2	2	243	201	57	83	478	42	84
3	2	206	164	37	80	390	42	82
4	2	178	136	28	76	323	42	82
5	2	158	116	20	73	276	42	82
6	2	142	100	16	70	238	42	82
7	5	116	74	26	64	176	42	80
8	5	98	56	18	57	133	42	82
9	5	84	42	14	50	100	42	80
10	10	68	26	16	38	62	42	81
11	10	56	14	12	25	33	42	80
12	15	48	6	8	13	15	42	80

Восстанавливаемость сушеных яблок

 

Прибор Догадкина

 

Прибор Догадкина состоит из воронки 1, соединенной по принципу сообщающихся сосудов с градуированной трубкой 2. На соединяющем пути имеется расширение 3, являющееся ресивером для заполняющей прибор жидкости (воды). В нижней части соединяющая трубка имеет отвод 4 с резиновой трубкой и зажимом 5. Отвод служит для пуска воды из системы после окончания работа. Градуированная трубка имеет отогнутый под прямым утлой отвод 6 с резиновой трубкой и зажимом 7. Воронка накрывается крышкой 8 с крючком, на который подвешивается проволочная сетка 9, в которую помещается навеска исследуемого материала.

Если трубка не отградуирована, а на доске прибора имеется шкала из миллиметровой бумаги, то линейная шкала трубки может не соответствовать объемным количествам воды в ней. В этом случае прибор необходимо предварительно отградуировать и указать на нем переводной коэффициент, на который нужно умножить показания линейной шкалы, чтобы получить объемные величина.

 

 

Градуировку прибора производят следующим образом: в прибор, установленный на ровной поверхности, наливают воду до нижней метки шкалы, над воронкой прибора устанавливают беретку с водой, из которой в прибор добавляет по 5 мл води и параллельно отмечают на шкале прибора уровень воды в трубках. Полученные величины записывают. Воду из бюретки добавляют до тех пор, пока она не поднимется до верхнего деления шкалы. Затем воду из прибора выливают через отвод 4 и повторяют калибровку. Из трех калибровочных замеров выводят среднею величину, по которой устанавливают цену деления шкалы и величину переводного коэффициента.

Проведение опытов

 

Прибор устанавливают на ровной плоскости стола с таким расчетом, чтобы сетка для продукта висела свободно и не касалась стенок воронки. Снимают крышку с воронки прибора, закрывает зажим 5, открывают зажим 7 и заливает прибор водой с таким расчетом, чтобы её уровень в градуированной трубке соответствовал верхнему делению шкалы. Уровень устанавливают, добавляя воду в прибор через воронку или удаляя избыток её через отвод 4. После заполнения прибора водой необходимо убедиться, что во всех трубках и отводах нет пузырьков воздуха. Бели пузырьки воздуха имеются, необходимо их удалить и еще раз проверить уровень воды в градуированной трубке.

На технохимических весах с точностью до 0,01 г отвешивают 5 г исследуемого материала, помещают в сетку в закрывают крышкой. Сетку с навеской подвешивают на крючок крышки воронки и помещают в воронку прибора. Открывают зажим 7 и, вдувая воздух через резиновую трубку медленно поднимают уровень воды в воронке так, чтобы вода полностью покрыла сетку с материалом, затем осторожно спускают воду в исходное положение. Сетку слегка встряхивают, чтобы удалить капли влаги, и отмечают новый уровень воды по шкале градуированной трубки. При этом часть воды израсходовалась на смачивание навески и сетки, следовательно, уровень её в измерительной трубке понизился и остановился на новой отметке. Значение показателя количества воды, израсходованной на смачивание, в дальнейшем следует вычитать из показаний шкалы при последующих замерах. Вновь вдувают воздух через резиновую трубку, заполняют воронку и сетку с навеской водой, плотно закрывают зажим 7, включают секундомер и выдерживают навеску в воде в течение 5 мин. Через 5 мин., слегка приоткрывая зажим 7, спускают воду из воронки, полностью открывают зажим встряхивают сетку и снимают новое показание уровня воды в трубке. После этого, таким же образом, вновь заливают навеску водой и т.д. Замеры повторяют 12 раз, чтобы общая продолжительность замачивания навески составила 1 час.

Обработка результатов

 

Массу жидкости (влаги), поглощенную одним граммом сухого материала (продукта), выраженную в процентах по отношению к первоначальной массе сухого материала, называют степенью набухания Q и определяют уравнением

 

Q = (ρν/Мс +1) ·100%,

 

Мс - масса сухого материала (навески), г

ρ = 1г/см³,

V - объем поглощенной жидкости, см³

 

V = 2·Δh·Kп,

 

h - высота столбика поглощенной жидкости, см

Kп - переводной коэффициент, Kп = 0,73

Восстанавливаемость β показывает, на сколько восстановилась масса высушенного по отношению к первоначальной величине, принимаемой за 100%. Восстанавливаемость определяют уравнением

 

β = S1/S2·Q, %

 

S1 - массовая доля сухих веществ в исходном (до сушки) сырье, %

S2 - массовая доля сухих веществ в высушенном образце, %

 

Таблица №5.3.1 Восстанавливаемость яблок, высушенных во взвешенном слое М=500г, при температуре = 80°C.

№	τ, мин	h, см	Δh, cм	ρν, см	Q, %	β, %
1	0	2,3	-	-	-	-
2	5	4,3	2,0	2,92	158,4	25,18
3	10	5,7	3,4	4,96	199,2	31,67
4	15	6,3	4,0	5,84	216,8	34,47
5	20	6,9	4,6	6,72	234,4	37,27
6	25	7,5	5,2	7,59	251,8	40,03
7	30	7,9	5,6	8,18	263,6	41,91
8	35	8,0	5,7	8,32	266,4	42,36
9	40	8,3	6,0	8,76	275,1	43,76
10	45	8,7	6,4	9,34	286,8	45,6
11	50	8,9	6,6	9,64	292,8	46,56
12	55	9,2	6,9	10,07	301,4	47,92
13	60	9,3	7,0	10,22	304,4	48,4

 

Таблица №5.3.2 Восстанавливаемость яблок, высушенных в плотном М= 500г, при температуре 80°C

№	τ, мин	h, см	Δh, cм	ρν, см	Q, %	β, %
1	0	2,6	-	-	-	-
2	5	5,4	2,8	4,09	181,8	29,87
3	10	6,6	4,0	5,84	216,8	35,56
4	15	6,9	4,3	6,28	225,6	36,99
5	20	7,5	4,9	7,15	243	39,85
6	25	7,9	5,3	7,74	254,8	41,79
7	30	8,2	5,6	8,18	263,6	43,23
8	35	8,6	6,0	8,76	275,2	45,1
9	40	8,8	6,2	9,05	281	46,08
10	45	9,1	6,5	9,49	289,8	47,53
11	50	9,3	6,7	9,78	295,6	48,48
12	55	9,6	7,0	10,22	304,4	49,92
13	60	9,7	7,1	10,37	307,4	50,41

 

Таблица № 5.3.3 Восстанавливаемость кожуры, высушенной в плотном слое М=300г, при температуре 80°C

№	τ, мин	h, см	Δh, cм	ρν, см	Q, %	β, %
1	0	2,9	-	-	-	-
2	5	7,0	4,1	5,99	219,8	32,97
3	10	7,8	4,9	7,15	243	36,45
4	15	8,3	5,4	7,88	257,6	38,64
5	20	8,6	5,7	8,32	266,4	39,96
6	25	9,1	6,2	9,05	281	42,15
7	30	9,3	6,4	9,34	286,8	43,02
8	35	9,6	6,7	9,79	295,6	44,34
9	40	9,8	6,9	10,08	301,4	45,21
10	45	9,9	7,0	10,22	304,4	45,66
11	50	10,1	7,2	10,51	310,2	46,53
12	55	10,2	7,3	10,66	315,2	47,28
13	60	10,2	7,3	10,66	315,2	47,28

 

Вывод

 

В данной работе мы исследовали свежи яблоки, их изменения в процессе сушки, восстанавливаемость сушеных яблок.

В процессе сушки яблок (в плотном и взвешенном слое) мы измеряли показатели температуры и массы высушиваемого продукта. В результате рассчитывали влагосодержание и строили график зависимости изменения влагосодержания от времени сушки. Исходя из графиков можно сделать вывод, что сушка во взвешенном слое более эффективная нежели в плотном - за одинаковое количество времени сушки, количество влаги испарялось разное. Также можно сказать, что яблоки без кожуры сушатся гораздо лучше чем с кожурой.

В процессе набухания мы контролировали такой показатель как объем поглощенной влаги. Исходя из полученных данных строили график зависимости восстанавливаемости от времени. Из полученных графиков видно, что сухая кожура яблок впитывает меньше влаги, чем сухие яблоки с кожурой, высушенные в плотном и взвешенном слое.

1. сушка во взвешенном слое яблок без кожуры проходит интенсивнее на 20 мин. чем в плотном слое.

2. Сушка яблок с кожурой во взвешенном слое интенсивнее на 27,5%, чем в плотном.

3. Сушка кожуры в плотном слое интенсивнее на 10минут, чем сушка яблок с кожурой во взвешенном слое.

4. Восстанавливаемость яблок, высушенных в плотном слое без кожуры менее интенсивно проходит, чем восстанавливаемость яблок, высушенных во взвешенном слое.

5. Восстанавливаемость кожуры, высушенной во взвешенном слое меньше чем высушенной во взвешенном слое.

Литература

 

1. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Теоретические основы технологии пищевых производств", 2004 ОНАПТ

2. Журнал "Продукты питания", 2009г, №2.

3. Журнал "Fast food" №7, 2008г.

4. http://www.yagodi.ru/yagoda_yablokoporoshok. php

5. http://www.vid-spb.ru/page. php? pageId=29

6. http://www.vivasan.org/index. php? productID=65