Kinetyka suszenia konwekcyjnego wspomaganego ogrzewaniem mikrofalowym miąższu jabłka – dobór modelu matematycznego

• Autorzy: Wiktor A. , Nowacka M. , Sledz M. , Selke M. , Witrowa-Rajchert D.

Warianty tytułu

EN

Kinetics of microwave-assisted drying of apple – selection of suitable mathematical model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badania było modelowanie matematyczne kinetyki suszenia konwekcyjnego, mikrofalowo-konwekcyjnego oraz dwustopniowego (hybrydowego) miąższu jabłka. Suszenie dwustopniowe realizowano metodą konwekcyjną z dosuszaniem metodą mikrofalowo-konwekcyjną lub mikrofalowo-konwekcyjnie z dosuszaniem metodą konwekcyjną. Suszenie konwekcyjne odbywało się w temperaturze powietrza 70 °C i prędkości jego przepływu 2,5 m/s. Suszenie mikrofalowo-konwekcyjne prowadzono w temperaturze powietrza 40 °C, przy prędkości jego przepływu 3,5 m/s oraz przy mocy mikrofal 300 W. Zastosowanie metod hybrydowych skróciło czas procesu nawet o 48% w porównaniu do techniki konwekcyjnej. Spośród 9 modeli służących do opisu kinetyki suszenia, model Midillego i in. [2002] najlepiej opisywał przebieg procesu suszenia konwekcyjnego, mikrofalowo-konwekcyjnego oraz dwustopniowego.

EN

The aim of this work was mathematical modeling of kinetics of convectional, microwave-convectional and two-steps (hybrid) drying of apple tissue. Hybrid drying was performed by convectional method and microwave-convectional method in the first and second step, respectively, or by microwave-convectional method and convectional method in the first and second step, respectively. Convectional drying was carried out at air temperature of 70 °C and air velocity of 2.5 m/s. In turn, microwave-convectional drying was performed at air temperature of 40 °C, air velocity 3.5 m/s and microwave power of 300 W. It was stated that the utilization of hybrid drying techniques reduced the drying time even by 48% in comparison to convectional method. Out of 9 models, the model by Midilli et al. [2002] was the best to describe the course of the convectional, microwave-convectional and two-steps process.

Słowa kluczowe

PL

jablka; suszenie konwekcyjne; kinetyka suszenia; miazsz; owoce; suszenie mikrofalowo-konwekcyjne; suszenie dwuetapowe; modelowanie matematyczne; metody suszenia; wspolczynnik dyfuzji wody; suszenie mikrofalowe

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2012
• Numer: 4(7)
• Opis fizyczny: s.99-111,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wiktor A.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Nowacka M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Sledz M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Selke M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Witrowa-Rajchert D.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

Bibliografia

• Arslan D., Özcan M.M., Okyay Mengeş H., Evaluation of drying methods with respect to drying parameters, some nutritional and colour characteristics of peppermint (Mentha × piperita L.), „Energy Conversion and Management” 2010, vol. 51, s. 2769–2775.
• Corzo O., Bracho N., Alvarez C., Weibull model for thin-layer drying of mango slices at different maturity stages, „Journal of Food Processing and Preservation” 2010, vol. 34, s. 993–1008.
• Demir V., Gunhan T., Yagcioglu A.K., Degirmencioglu A., Mathematical modeling and the determination of some quality parameters of air-dried bay leaves, „Biosystems Engineering” 2004, vol. 88, s. 325–335.
• Fernandes F.A.N., Oliveira F.I.P., Rodrigues S., Use of ultrasound for dehydration of papayas, „Food Bioprocess Technology” 2008, vol. 4, s. 339–345.
• Gachovska T.K., Simpson M.V., Ngadi M.O., Raghavan G.S.V., Pulsed electric field treatment of carrots before drying and rehydration, „Journal of the Science of Food and Agriculture” 2009, vol. 89, s. 2372–2376.
• International Energy Agency, Key World Energy Statistics, Paris 2010.
• Jakubczyk E., Charakterystyka suszenia konwekcyjno-mikrofalowego spienionego przecieru jabłkowego, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość” 2009, vol. 62, s. 109–118.
• Jakubczyk E., Właściwości elektryczne, [w:] Z. Pałacha, I. Sitkiewicz (red.), Właściwości fizyczne żywności, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2010.
• Kobus Z., Zastosowanie obróbki ultradźwiękowej w procesie tłoczenia soku winogronowego, „Acta Agrophysica” 2005, vol. 6, s. 125–131.
• Kowalski S.J., Rajewska K., Effectiveness of hybrid drying, „Chemical Engineering and Processing” 2009, vol. 48, s. 1302–1309.
• Lewicki P.P., Design of hot air drying for better foods, „Trends in Food Science and Technology” 2006, vol. 17, s. 153–163.
• Midilli A., Kucuk H., Yapar Z., A new model for single layer drying, „Drying Technology” 2002, vol. 20, s. 1503–1513.
• Pijanowski E., Dłużewski M., Dłużewska A., Jarczyk A., Ogólna technologia żywności, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
• Rahman M.S., Perera C.O., Thebaud C., Desorption isotherm and heat pump drying kinetics of peas, „Food Research International” 1997, vol. 30, s. 485–491.
• Ramaswamy H.S., Nsonzi F., Convective air drying kinetics of osmotically pre-treated blueberries, „Drying Technology” 1998, vol. 16, s. 743–759.
• Sarimeseli A., Microwave drying characteristics of coriander (Coriandrum sativum L.) leaves, „Energy Conversion and Management” 2011, vol. 52, s. 1449–1453.
• Shynkaryk M.V., Lebovka N.I., Vorobiev E., Pulsed electric field and temperature effects on drying and rehydration of red beetroots, „Drying Technology” 2008, vol. 26, s. 696–704.
• Soysal Y., Öztekin S., Eren Ö., Microwave drying of parsley: Modeling, kinetics, and energy aspects, „Biosystems Engineering” 2006, vol. 93, s. 403–413.
• Therdthai N., Zhou W., Characterization of microwave vacuum drying and hot air drying of mint leaves (Mentha cordifolia Opiz ex Fresen), „Journal of Food Engineering” 2009, vol. 91, s. 482–489.
• Wang C.Y., Singh R.P., Use of variable equilibrium moisture content in modeling rice drying, „Transactions of the American Society of Agricultural Engineers” 1978, vol. 11, s. 668–672.
• Witrowa-Rajchert D., Nietermiczne techniki utrwalania stosowane do produkcji żywności projektowanej, [w:] M. Walczycka, A. Duda-Chodak, G. Jaworska, T. Tarko (red.), Żywność projektowana, Oddział Małopolski PTTŻ, Kraków 2011.
• Yucel U., Alpas H., Bayindirli A., Evaluation of high pressure pretreatment for enhancing the drying rates of carrot, apple, and green bean, „Journal of Food Engineering” 2010, vol. 98, s. 266–272.
• Zawiślak R., Lisowa H., Wpływ stopnia rozdrobnienia jabłka na wartość efektywnego współczynnika dyfuzji wody podczas suszenia w warunkach konwekcji wymuszonej, „Technica Agraria” 2002, nr 1, s. 33–41.
• Zhang M., Tang J., Mujumdar A.S., Wang S., Trends in microwave-related drying of fruits and vegetables, „Trends in Food Science and Technology” 2006, vol. 17, s. 524–534.