DOI 10.26297/0579-3009.2024.4.11 ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ВАКУУМНОЙ СВЧ-СУШКИ СОЕВОЙ СУСПЕНЗИИ
Authors: ТКАЧ В.В. , МАГОМЕДОВ Г.О. , ШЕВЦОВ А.А. , ТКАЧ И.А. 
Published: December 2024

Порошкообразные полуфабрикаты, полученные из растительного сырья, широко применяются при про- изводстве различных продуктов питания. Как правило, порошкообразные продукты получают методом сушки. Од- ним из перспективных видов сушки для получения пищевых порошков является вакуумная пеносушка в поле волн сверхвысокой частоты (СВЧ), которая позволяет осуществить равномерный и быстрый нагрев вещества без нежела- тельных перепадов температуры. В вакууме уменьшаются потери продуктов в виде пыли, ускоряются технологичес- кие процессы и снижается их пожароопасность. Сушка под вакуумом проводится при более низких температурах, что способствует сохранению полезных веществ. Белки под воздействием вакуума и СВЧ-энергоподвода проявляют сильные пенящие свойства со значительным увеличением объема и образованием высокопористой хрупкой струк- туры. Поэтому для разработки и совершенствования сушильного оборудования для получения порошковых продук- тов актуально исследование процесса вакуумной СВЧ-сушки вспениваемых материалов. Цель настоящего исследо- вания – установление кинетических закономерностей процесса вакуумной СВЧ-сушки. В качестве материала для сушки выбрана соевая суспензия, полученная из сои сорта Аннушка, с начальным влагосодержанием 70%. Сушку проводили в следующих диапазонах режимных параметров: W нач 70%, Р вак 700 Па, массу m варьировали в диапа- зоне 1–4 кг, подводимую мощность NСВЧ – 0,6–2,4 кВт. Установлено, что при вакуумной СВЧ-сушке во вспененном состоянии при увеличении СВЧ-мощности с 0,6 до 2,4 кВт время сушки сокращается в 2,5–4,37 раза, а увеличение массы продукта позволяет сократить удельное время сушки и уменьшить удельные энергозатраты. На основе ре- зультатов исследований предложены рациональные режимы сушки соевой суспензии, разработана вакуумная СВЧ- установка карусельного типа, позволяющая повысить технологичность конструкции, синхронизировать процессы загрузки, сушки, вакуумирования, выгрузки при циклической работе установки, повысить ее производительность.

Powdered semi-fi nished products obtained from vegetable raw materials are widely used in the production of various food products. As a rule, powdered products are obtained by drying. One of the promising types of drying for the production of food powders is a vacuum foam dryer in the fi eld of ultrahigh frequency (microwave) waves, which allows for uniform and rapid heating of the substance without undesirable temperature changes. In vacuum, product losses in the form of dust are reduced, technological processes are accelerated and their fi re hazard is reduced. Vacuum drying is carried out at lower temperatures, which contributes to the preservation of useful substances. Proteins under the infl uence of vacuum and microwave energy supply exhibit strong foaming properties with a signifi cant increase in volume and the formation of a highly porous brittle structure. Therefore, for the development and improvement of drying equipment for the production of powder products, it is important to study the process of vacuum microwave drying of foamed materials. The purpose of this study is to establish the kinetic patterns of the vacuum microwave drying process. Soy suspension obtained from Annushka soybean with an initial moisture content of 70% was selected as the drying material. Drying was carried out in the following ranges of operating parameters: Winit 70%, Pvak 700 Pa, mass m varied in the range of 1–4 kg, input power N – 0,6–2,4 kW. It has been found that with vacuum microwave drying in the foamed state, with an increase in microwave power from 0,6 to 2,4 kW, the drying time is reduced by 2,5–4,37 times, and an increase in product weight makes it possible to reduce the specifi c drying time and reduce specifi c energy consumption. Based on the research results, rational drying modes of soy suspension have been proposed, a carousel-type vacuum microwave installation has been developed, which allows to increase the manufacturability of the design, synchronize the processes of loading, drying, vacuuming, unloading during cyclic operation of the installation, and increase its productivity.