Наведено результати досліджень процесу сушіння деяких овочів у конвективній сушарці. Досліджено вплив різних факторів на процес сушіння: розміру овочевої стружки, температури, швидкості потоку сушильного агенту. Показано можливість використання різних фракцій овочевих порошків як домішок до харчових продуктів. Усі продукти оцінювались сенсорно за 9-бальною шкалою і одержали добрі оцінки.

Оцінено харчову і біологічну цінність, а також екологічну безпеку отриманих низькотемпературним способом за допомогою рідкого азоту сублімованих продуктів із традиційної і нетрадиційної сировини різних видів. Результати свідчать, що всі продукти містять широкий спектр важливих біокомпонентів, відповідають санітарним нормам якості харчових продуктів, тому можуть бути використані як для масового споживання, так і для профілактичних цілей.

Проведено аналіз ізотерм адсорбції деяких колоїдних капілярно-пористих матеріалів. За умов сорбційної рівноваги визначено параметри теплоносія у ході досушування матеріалу до низької кінцевої вологості. Виконано сумісний аналіз ізотерм адсорбції та кривих швидкості сушіння для визначення режимів процесу. Визначено значення величини ізостеричної теплоти адсорбції, які дозволяють оцінити мінімальні витрати енергії, необхідні для процесу сушіння.

Методом низькотемпературної сканувальної калориметрії досліджено стан води в паренхімних тканинах цукрового буряка в процесі сушіння. Встановлено, що в процесі їх зневоднення одночасно зменшується кількість вільної та зв'язаної води. Показано вплив гідратації цукрози на стан води.

Відзначено позитивні особливості використання високотемпературного високовологого методу сушіння та описано устаткування, на якому можливо його реалізувати.

Освещены вопросы практического использования вторичных сырьевых ресурсов для производства пищевых порошков. Приведен химический состав исходного сырья и порошков, изложены закономерности процессов тепломассообмена при сушке, измельчении высушенного сырья и рассевании порошка. Рекомендованы теплотехнологии переработки в порошок выжимок из яблок, винограда, цитрусовых и свекловичного жома. Изложены примеры использования порошков в изделиях кондитерских, хлебобулочных, мясомолочных предприятий и в общественном питании. Показана эффективность ресурсосберегающих технологий производства.

Наведено загальні відомості про картоплю, овочі та фрукти як сировину для сушіння, технологічні вимоги до сировини для сушіння. Описано фізичні властивості вологого повітря. Визначено фактори, що впливають на процес сушіння. Викладено технологію сушіння картоплі, яблук, слив, груш, абрикосів, вишні та черешні, ягід, виробництва порошків із сушінням пюре, теплофізичні основи сублімаційного сушіння під розрідженням.

Приведены общие сведения о картофеле, овощах и фруктах как сырья для сушки, технологические требования к сырью для сушки. Описаны физические свойства влажного воздуха. Определены факторы, влияющие на процесс сушки. Изложены технологические основы сушки картошки, яблок, слив, груш, абрикосов, вишни и черешни, ягод, производства порошков с сушкой пюре, теплофизические основы сублимационной сушки под разжижением.

Наведено матеріали з розробки технологій одержання нових каротиновмісних продуктів і рекомендації щодо їх використання у продуктах харчування. Розглянуто різні способи гігротермічної обробки сировини (моркви, гарбуза, сої) для більш повного збереження каротиноїдів. Розкрито закономірності впливу кінетики процесу сушіння на вміст каротиноїдів у каротиновмісній сировині. Визначено фізико-хімічні властивості сухих і порошкоподібних каротиновмісних матеріалів. Запропоновано технологію одержання каротиновмісних сумішей і пастоподібних продуктів на основі олії та морквяного порошку для виробництва продуктів харчування з імуномодулювальною дією.

Приведен матерал по разработке технологий получения новых каротиносодержащих пищевых продуктов и рекомендации по их использованию в продуктах питания. Рассмотрены различные способы гигротермической обработки сырья (моркови, тыквы, сои) с целью наиболее полного сохранения каротиноидов. Раскрыты закономерности влияния кинетики процесса сушки на содержание каротиноидов в каротиносодержащем сырье. Определены физико-химические свойства сухих и порошкообразных каротиносодержащих материалов. Предложена технология получения каротиносодержащих смесей и пастообразных продуктов на основе растительного масла и морковного порошка для производства продуктов питания с иммуномодулирующим действием.

Наведено результати експериментальних досліджень кінетики сорбції - десорбції трьох модифікацій твердого сорбенту та кінетики процесу сушіння яблук, що дозволило визначити найбільш активний сорбент та оцінити можливість його використання для низькотемпературного сушіння термолабільної сировини.

В результате экспериментальных исследований установлены оптимальные параметры сушильного агента и разработаны ступенчатые режимы обезвоживания, гарантирующие высокую степень сохранности пектиновых и биологически активных веществ.

Розроблено процес зневоднення плодово-ягідної сировини за допомогою сушіння з використанням змішаного теплопідводу (ЗТП). Запропоновано два способи ЗТП-сушіння плодово-ягідної сировини, що грунтуються на створенні штучної пористості сировини під час підготовки до сушіння. У першому способі перед сушінням запропоновано вносити у подрібнену сировину метилцелюлозу та Na-карбоксиметилцелюлозу і спінювати, у другому - застосовувати капілярно-пористе тіло. Розроблено оригінальні експериментальні методики: спосіб визначення коефіцієнта поверхневого натягу в'язких розчинів; калориметричний метод визначення кількості вимороженої та невимороженої вологи. Досліджено внутрішні та зовнішні чинники процесу ЗТП-сушіння плодово-ягідної сировини. Визначено раціональну кількість домішок, ефективні способи підготовки сировини, питоме навантаження на функціональну ємність (ФЄ). Встановлено вплив температури сушильного агента, форми та розмірів ФЄ на процес ЗТП-сушіння плодово-ягідної сировини. Досліджено основні органолептичні та фізико-хімічні показники якості одержуваної продукції. Розроблено раціональні режими та технологічну схему переробки плодово-ягідної сировини. Створено ФЄ з плаваючою кришкою, розглянуто конструкційні особливості ЗТП-сушарки для сушіння плодово-ягідної сировини з піноутворенням.

Обгрунтовано шляхи вирішення завдання забезпечення автономності енергопостачання й інтенсифікації процесу геліосушіння плодової сировини на основі її раціонального комбінування з електрокінетичними методами обробки. Доведено, що підвищення ефективності геліосушіння плодової сировини за умов організації автономного процесу може бути досягнуте за умов сполучення перетвореного геліовипромінювання, що використовується для забезпечення роботи енергопристроїв, з електрокінетичним впливом, стимулюючим перебіг внутрішнього вологоперенесення. Розроблено теоретичні моделі та визначено раціональні параметри геліосушіння та електроосмосу. Запропоновано комбіновану геліосушарку з автономним енергопостачанням. Встановлено закономірності перебігу процесу комбінованого геліосушіння, оцінено економічну ефективність науково-технічних розробок, які впроваджено у виробництво.

Досліджено процеси сушіння плодів кизилу та продуктів на його основі із застосуванням псевдозрідженого шару (ПЗШ), кондуктивного способу сушіння плодового пюре та двостадійного сушіння м'якоті плодів з виробництвом сухого розчинного продукту. Досліджено гідродинаміку ПЗШ плодів, кінетику сушіння в киплячому шарі та кондуктивного сушіння пюре, досушування гранул м'якоті в напівзрідженому шарі. Аналітично досліджено закономірності тепло- та масообміну процесів сушіння, вплив основних факторів на динаміку вологовмісту продукту у процесі видалення вологи. Вперше теоретично й експериментально розглянуто процес сушіння кісточкових плодів з урахуванням неоднорідності їх структури та форми плодів. Виведено рівняння коефіцієнта форми тіла. Запропоновано новий спосіб обробки й узагальнення експериментальних даних на підставі математичного опису нагріву тіла форми, близької до еліпсоїду обертання, за допомогою програмного комплекса ANSYS. Теоретично обгрунтовано та запропоновано графічний метод розв'язання задачі вибору раціональних параметрів процесу сушіння термочутливих об'єктів з визначенням скінченного показника якості продукту як критерія раціоналізації. Розроблено ряд прогресивних технологічних схем і вдосконаленого обладнання для переробки плодової сировини. Результати досліджень впроваджено у виробництво.

Теоретично й експериментально обгрунтувано раціональні режими виробництва сушеної швидковідновлюваної картоплі, в основу яких покладено новий спосіб - сушіння змішаним теплопідводом (ЗТП-сушіння). Визначено та досліджено групи факторів, що суттєво впливають на кінетику ЗТП-сушіння: технологічні, технічні та процесні. Встановлено, що ступінь заповнення функціональної місткості, її геометричні розміри, а також раціональний розмір частинок подрібненої картоплі визначають кінетику сушіння та продуктивність ЗТП-сушарки. Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено, що процес ЗТП-сушіння проходить з ростом ентальпії сушильного агента всередині функціональної місткості. Отримано емпіричні формули для інженерних розрахунків основних параметрів сушильної установки. На основі проведених досліджень розроблено технологічну схему та сушильну установку з метою виробництва сушеної швидковідновлюваної картоплі.

Дисертацію присвячено експериментальним та теоретичним дослідженням факторів, які впливають на процес отримання високодисперсних порошків з рослинної сировини. Для диспергування плодоовочевої сировини використовували універсальний подрібнювач - аеродинамічний (АД) млин УПРС-012. В харчовій промисловості для диспергування плодоовочевої сировини АД млин використовується вперше. Експериментально визначено оптимальні умови диспергування плодів та овочів з максимальним збереженням біологічно активних речовин рослинної сировини. Встановлено оптимальні режими роботи універсального подрібнювача УПРС-012, де сировина одночасно висушується і диспергується до високодисперсних порошків з розмірами часток, меншими 200 мкм, вологовміст становить 7 - 8%. Для збереження біологічно активних речовин, особливо вітамінів, екстрагування екстрактивних речовин високодисперсних порошків необхідно проводити водно-спиртовим розчином міцністю 30 - 40% протягом 1 - 2 годин. Отримані високодисперсні порошки відповідають вимогам до порошків, що використовують для приготування дієтичних продуктів та продуктів дитячого харчування. Отримано рецептури на безалкогольний газований напій "Горобиновий", слабоалкогольний напій "Вітамінний" та бальзам "Вітамінний".

На підставі результатів проведеного комплексу аналітичних і експериментальних досліджень визначено статичні характеристики висушених продуктів, а саме: рівноважний вологовміст як функцію температури та відносної вологості повітря, хімічного потенціалу та питомої термічної вологоємності. Розраховано коефіцієнти у рівнянні тривалості сушіння з використанням методу Філоненко - Грішина для фруктово-ягідної вологоємності. Розроблено методи розрахунку сушильної установки для сушіння у завислому шарі. Запропоновано модель сушки плодів і ягід, яка базується на принципі суперпозиції та враховує вплив коефіцієнта активності води на масовіддачу. Встановлено значущість режимних параметрів щодо зміни хімічних і біохімічних показників. Значне скорочення тривалості сушки дозволяє покращити органолептичні та біохімічні показники сушеного продукту та зменшити витрати теплоти на процес сушіння. Для проведення досліджень використано нетрадиційну сировину для сушильної промисловості, а саме: айву, чорну смородину, обліпиху, аронію, горобину червону, що дозволяє розширити асортимент сухофруктів, з використанням "місцевої" сировини, підвищити якість сушених продуктів і зменшити собівартість вітчизняної продукції.

Запропоновано три способи створення відцентрового псевдозрідженого шару. Для кожного з них на базі класичної механіки складено та чисельно розв'язано математичну модель у вигляді системи диференційних рівнянь руху частинки продукту. Досліджено аеродинаміку в камері сушильної установки за допомогою чисельного моделювання у пакеті прикладних програм. Створено експериментальний стенд, на якому досліджувався вплив на кінетику сушіння картоплі та моркви температури повітря, його швидкості, коефіцієнту заповнення камери, форми та розмірів частинок продукту. Розроблено конструкцію промислової сушарки безперервної дії й інженерну методику її розрахунку.

Показано, як через змінення властивостей матеріалів шляхом дії дискретно-імпульсного введення енергії (ДІВЕ) та структурувальної домішки досягається мікрокапсулювання термолабільних складових рослинного матеріалу під час сушіння, значне зменшення вологості та гігроскопічності порошків, а охолодженням за запропонованою схемою покращується їх сипкість. Все це сприяє інтенсифікації тепловолого переносу, підвищенню ефективності висушування рослинних термопластичних матеріалів, зниженню енерговитрат, одержанню якісних відновлювальних продуктів і наповнювачів для кондитерської, хлібобулочної галузей харчових виробництв. Запропоновано методику уточненого розрахунку габаритів дискових сушарок, методику визначення рівня структурувальної здатності плодово-ягідної сировини, норми й умови введення домішок, прозроблено рекомендації щодо промислового виробництва порошків на базі сушарок ІТТФ HAH України з пропозиціями з енергозбереження, згідно з якими у 1,3 - 1,4 раза можна збільшити к.к.д. сушарок.

Визначено роль речовин продуктів переробки плодів та овочів у формуванні їх колоїдно-хімічної структури. Обгрунтовано доцільність та розроблено методику ідентифікації натуральних соків за властивостями їх дисперсної фази. Розроблено теоретичну базу для прогнозування та регулювання структурних та окиснювальних процесів, які відбуваються у дисперсних системах продуктів переробки плодів та овочів і впливають на формування їх якості. Обгрунтовано використання відновлювальної дії електричного струму як антиоксиданта редокс-системи антоціановмісних соків. Розроблено методику визначення вмісту окиснених і відновлених форм антоціанів у соках і сокових продуктах. Обгрунтовано використання як критерію якості антоціанозабарвлених соків співвідношення концентрацій оборотне окиснених та відновлених форм антоціанів. Досліджено вплив особливостей складу та будови дисперсних систем продуктів переробки плодів та овочів на формування їх споживчих властивостей. Розроблено теоретичну базу для підвищення якості концентрованих систем, зокрема томатопродуктів, що забезпечує можливість інтенсифікації процесу розподілу маси на фракції.

Наведено результати дослідження стану води в паренхімних тканинах яблука, моркви та картоплі в процесі сушіння. Показано, що питомий вміст зв'язаної води зменшується протягом всього часу зневоднення. Встановлено, що на динаміку видалення води впливає вуглеводний склад тканин.