Рацион на сушке: Сушка тела для мужчин: правила, рацион питания, вред и польза

Содержание

Питание во время сушки | Рацион для сушки

Сушка – это распространенное в среде спортсменов название белковой диеты. Она предназначена для быстрого сжигания подкожного жира. Питание на сушке предполагает резкое сокращение углеводов и повышенное содержание белка в пище. Наши специалисты помогут подобрать для вас индивидуальное меню для похудения.

Чем питаться на сушке

Начинающие спортсмены нередко задаются вопросом, что можно есть на сушке. Рацион для сушки должен состоять из продуктов с высоким содержанием белка. К ним относятся:

  • Вареная и запеченная рыба, нежирное мясо и птица;
  • Обезжиренный творог, кефир, молоко;
  • Яйца;
  • Морепродукты;
  • Овощи, за исключением картофеля;
  • Гречневая, льняная, пшенная, перловая, ячневая крупы, бурый рис;
  • Любые орехи и растительные масла в ограниченных количествах.
  • Специализированные протеиновые добавки.

Все блюда должны быть приготовлены путем варки (в том числе на пару), тушения или запекания. Употребление жареных на масле и копченых продуктов запрещено.

Диета для сушки категорически исключает употребление следующих продуктов:

  • Сладкие фрукты;
  • Все блюда и напитки с добавлением сахара;
  • Выпечка, мучные изделия;
  • Белый рис;
  • Картофель;
  • Жирное мясо и птица.
  • Алкоголь.

Основные правила питания на сушке

Питание при сушке подразумевает соблюдение строгих правил. Главное из них – сокращение количества потребляемых углеводов. Их содержание в рационе должно составлять не более 10-20% для мужчин и 20-30% для девушек. 40-60% всего рациона для сушки должны составлять белки, 20-30% – жиры.

Поскольку белковая диета подразумевает резкое изменение рациона и влечет за собой стресс, многие задаются вопросом: как сесть на сушку? Диетологи рекомендуют постепенный вход в белковую диету. С учетом продолжительности диеты в 1,5 месяца, подготовительный период должен длиться 1-2 недели. В это время содержание углеводов в рационе должно составлять около 30%. Со 2-3 недели можно начинать питаться по всем правилам диеты. Существует еще несколько важных условий:

  • Питаться необходимо дробно, 4-6 раз в день небольшими порциями.
  • Дневная калорийность питания должна быть на 10-30% ниже, чем обычно.
  • Все углеводы рекомендуется употреблять в первой половине дня.
  • Необходимо выпивать не менее 1,5-2 литров чистой воды в день. Напитки, содержащие кофеин, такие как кофе и черный чай, желательно исключить, заменив на травяные отвары и чаи. Допускается употребление зеленого чая.

Сушка тела для девушек: в чем отличие

К белковой диете прибегают спортсмены обоих полов. Питание для сушки тела для девушек имеет ряд отличий от того, что необходимо мужчинам:

  • Ключевое отличие – необходимость потребления большего количества жиров. Меню на сушке для девушек может содержать до 40% жиров. Набирать необходимое количество стоит при помощи таких продуктов, как орехи, яйца, растительные масла. Кроме того, полезные животные жиры содержатся в птице и говядине.
  • Отличается также рекомендуемая калорийность питания – как правило, для девушек она ниже. В зависимости от возраста и веса девушки, а также интенсивности физических нагрузок, калорийность может варьироваться от 1200 до 1600 ккал. В то же время, не следует урезать калораж ниже необходимой границы. Это повлечет за собой слишком резкую потерю веса, что станет стрессом для организма.
  • Для девушек особенно важно следить за соблюдением водного баланса при диете. Недостаток употребляемой воды может негативно отразиться на внешнем виде, вызвать сухость кожи, слабость, повышенную утомляемость, а также повлечь за собой нарушения обмена веществ.

Какие тренировки должны быть при белковой диете

Сушка спортсменов подразумевает не только изменения в режиме питания, но и особый подход к тренировкам. Без этого эффект от диеты может быть отрицательным. Соблюдение одних лишь правил питания без учета грамотных нагрузок может привести к резкому снижению веса за счет потери мышечной массы, что недопустимо для спортсменов.

Особый упор стоит сделать на интенсивные кардиотренировки. Бег, занятия на велотренажере и иные кардионагрузки помогают быстрее и эффективнее терять лишнюю жировую массу. Силовые нагрузки также должны присутствовать в расписании спортсмена. В период белковой диеты они должны быть более продолжительными. Рабочие нагрузки рекомендуется снизить в пользу увеличения количества повторов. Допустимое снижение веса снарядов при силовых нагрузках составляет до 1/3.

При грамотном соблюдении правил питания спортсмен не должен ощущать слабость и головокружение во время привычных для него нагрузок. Подобные симптомы могут говорить о недостаточно высокой калорийности дневного рациона.

Пример меню на сушке на один день

Белковое и низкоуглеводное питание – вот, что такое сушка тела. Меню на день должно составляться с учетом этих правил. Рекомендуется составлять ежедневное меню на весь период диеты заранее. Пример меню для 1-2 недели на один день выглядит следующим образом:

  • Завтрак: любая каша, сваренная на воде + чай без сахара.
  • Второй завтрак: 150 гр творога, 50 гр любых орехов. Допускается добавить в творог немного меда.
  • Обед: крем-суп из тыквы, запеченный омлет с овощами.
  • Перекус: стакан кефира, ½ авокадо.
  • Ужин: отварная рыба (200-250 гр.), салат из свежих овощей, травяной чай.

Питание в последующие недели предполагает большее содержание белка в рационе. Меню на один день в данном случае выглядит следующим образом:

  • Завтрак: запеченный омлет с овощами + травяной или зеленый чай.
  • Второй завтрак: 150 гр. творога.
  • Обед: гречневая каша (200 гр.) + отварная говядина.
  • Перекус: протеиновый коктейль.
  • Ужин: отварная куриная грудка + овощной салат, травяной чай.

Последняя неделя диеты должна быть переходом к обычному питанию. Принципы питания на ней сходны с 1-2 неделями. Здоровое питание с доставкой на дом — станет отличным решением вы хотите сэкономить силы и время.

Соблюдая подобный рацион и режим тренировок в течение 1,5 месяцев, можно избавиться от лишнего жира и обрести рельефное, стройное и сильное тело с прорисованными мускулами.

Рацион на сушке — Глянцевый ЖЖурнал — LiveJournal

Продолжим разбирать принципы правильного питания для желающих иметь хорошую спортивную форму.

В прошлых двух постах мы разобрали как выглядит то количество белков и углеводов которое нам нужно съедать за сутки в реальных продуктах. Давайте наконец перейдем от теории к практике и приготовим что-то конкретное. Ну а вообще посмотрим, как выглядит примерный рацион на сушке в реальных уже даже не продуктах, а в реальных блюдах.

Для начала нужно понимать, что есть сушка. Терять вес, в простонародий ‘худеть’, можно по-разному. Большинство людей, желающих похудеть считают, что для этого нужно меньше есть и это первое заблуждение. И так, человеку нужно получать белок чтобы строить новые ткани организма, мышцы и органы состоят из белковых соединений, в обычных условиях человеку нужно 1-1.5 грамма белка на килограмм веса тела, для тренирующихся больше (кто пропустил, читайте пост про белки). Так же человеку нужно получать энергию для поддержания жизнедеятельности организма. Даже если вы ничего не делаете в организме происходят различные процессы, которым требуется энергия, это называется базовый обмен веществ. Если вы просто начинаете ограничивать себя в пище, вы не получаете нужное количество белка, а это отсутствие у организма строительного материала. Как следствие потеря мышечной массы и это так же может сказаться на том что ваши внутренние органы дадут сбой так как будет дефицит белка на регенерацию тканей, вам это надо? Вы не додаете организму углеводов, а это недополученние энергии на базовый обмен как следствие нехватка гликогена, вялость, слабость, усталость, притупление сознания, понижение функций головного мозга. Это вам надо? Поэтому худеть мы не будем. Мы не будем тупо снижать цифру на весах.
Правильно не терять массу, а сжигать подкожный жир. И мы будем создавать условия при которых будет сжигаться подкожный жир без вреда для остального организма. Этот процесс мы и называем сушка. Как я уже говорил, чтобы сжигать жир, нам нужно держать потребление углеводов на уровне двух грамм на килограмм веса тела. При этом нам нужно как бы создать дефицит энергии, но создавать его нужно не за счет потребления, а за счет увеличения расхода, то есть за счет тренировок. Тут есть некоторый момент, чтобы получить энергию из жира, нужно какое-то количество энергии потратить на его расщепление. Вот почему жесткое зарезание углеводов может совсем не дать никакого результата, вы можете истощить организм, а жиры не будут сжигаться. Условно представим, что жир это запас дров за вашей баней, который пролежал всю зиму и отсырел. Да это топливо, и оно растопит вам парную, но сколько вы не прыгайте со спичкой вокруг печки полной этих дров, вы их не разожжете. Вам нужно какое-то количество свежих сухих щепок (это в нашем примере углеводы).
То есть мы загружаем организм углеводами, даем ему нагрузку и создаем дефицит, организм расходует наши углеводы и натыкаясь на дефицит, начинает жечь жиры, примерно так в общих чертах это работает.

И так сегодня рассмотрим рацион на день и как он может выглядеть на сушке. И покажу как это все можно приготовить очень быстро и легко. То есть правильное питание — это не значит все время проводить на кухне.

И так, на завтрак мы берем 5 яичных белков. Я отварил 5 яиц желтки которых мы есть не будем.

Теперь мы сделаем такой витаминный коктейль, в сельской местности называемый смузи. Для этого мы берем один киви, один банан и 80 грамм натурального маложирного йогурта.

И все это смешиваем миксером.

И берем сто грамм овсянки. С овсянкой вообще поступаем просто. Я заливаю ее кипятком и накрываю. Пять минут и она готова. Причем это никакие быстроприготавливаемые каши, это обычная классическая овсянка.

В итоге у нас получается завтрак на 43 грамма белка и 100 грамм углеводов. 38 из которых простые углеводы. И всего у нас получается 8.4 грамма белка. Ну, да ладно общую ценность всего дня еще в конце подведем.

Теперь приготовим наш обед и ужин. Причем сейчас я покажу вам фокус. Мы приготовим все одновременно, довольно быстро и при этом не займем всю кухню. На первое мы приготовим суп, для которого нам потребуется спаржа, перец, лук и морковка.

Берем 80 грамм макарон, в качестве источника углеводов. Когда я готовил этот пост и покупал продукты увидел ржаные макароны, и не смог удержаться чтобы не попробовать. Так что это будет прям что-то новое-новое.

Грудка, потянула на 160 грамм, пойдет. Режем.

Закидываем грудку и макароны.
Да, тут надо сказать что готовить я буду не просто так, а в системе Zepter. Это мало того, что немного необычно, но это довольно быстро, это позволяет вообще не заморачиваться и готовить сразу много всего. Так, например, суп, ужин и гарнир на ужин мы приготовим одновременно, причем на одной конфорке и без особых заморочек.

Режем овощи.

И забрасываем их в кастрюлю. Тут еще один прикол, вся эта система готовит без воды. Всю паровую баню создаст влага которая находится в овощах. То есть овощи мало того что дают влагу для готовки, так как все это будет в замкнутом цикле, аромат никуда не испарится, то есть никаких дополнительных приправок не надо.

Готовим фарш, еще одну куриную грудку пропускаем через мясорубку, добавляем яичный белок, и лук.

Сверху, на кастрюлю с нашим будущим супом, ставим пароварку.

И на дно кладем капустные листья.

На них выкладываем наши котлеты.

Накрываем это все вот такой теркой, которую можно использовать как по прямому назначению, тереть что-то сразу в кастрюлю, так и как дополнительный уровень пароварки. На нее выкладываем нашу брюссельскую капусту.

Все это накрываем вот такой вот миской.

И сверху крышка с термоконтроллером. И все, включаем нашу плиту. Все что нам нужно это чтобы стрелка термометра была посередине зеленого сегмента.

Вот так быстро и легко мы приготовили два блюда из трех частей. Разбираем нашу этажерку. Вот такая у нас получилась брюссельская капуста.

Шикарные паровые котлеты.

В суп осталось только долить нужное количество кипятка.

И так что мы тут имеем. Завтрак из овсянки, яичных белков, и фруктового коктейля. В качестве перекуса (или второго завтрака, как хотите) мы заточим 40 грамм орехов. Орехи это источник минералов, которые нам тоже очень нужны. На обед у нас отличный суп. На полдник белковый коктейль, которого у нас тут на столе нет, мы тему коктейлей отдельно рассмотрим. Коктейль я делаю натуральный. Да, но мы в общем БЖУ его учитываем. И на ужин у нас паровые котлеты с брюссельской капустой. Вот так выглядит дневное меню на сушке.

Теперь, что же у нас получается на выходе по БЖУ.
Все это меню у нас в итоге даст 175 грамм белка, 161 грамм углеводов и 37 грамм жиров.
Все это приготовлено из расчета для веса 85 килограмм.

Партнер выпуска:

Купить посуду «Zepter» можно в официальном интернет-магазине: shop.zepter.ru

Вся подборка постов по правильному питанию: Спортивная Кулинария

Сушка. Как избавиться от жира. Мой дневной рацион питания. Практика.

Итак, пришло время подробно рассказать вам, друзья, о том, что когда и сколько я ем за день.

Снять видео пока нет возможности, поэтому постараюсь все максимально подробно описать.

В этом году я сушусь по несколько иной схеме питания, не так как в прошлом году, о ней я вам расскажу в следующий раз, так как нужно сначала посмотреть, какой я получу результат по итогу. Вам же в своем выпуске о питании я рассказывал принципы питания, которые я использовал на прошлогодней сушке, поэтому и рацион я вам распишу, такой, какой у меня был в прошлом году, просто начальный вес мой будем считать этого года, то есть 106 кг. 

Собственно говоря, если бы я начал сушиться в этом году по схеме низкоуглеводной диеты, то рацион мой выглядел бы так.

Вес – 106 кг

Рост – 180 см

Количество необходимых нутриентов получаемых за день для меня будет таким:

Калории = 22 Х 106 = 2332 Ккал

Углеводы = 2 Х 106 = 212 грамм

Белок = 3 Х 106 = 318 грамм

Жиры (только Омега 3)

Как это будет выглядеть в продуктах:

Углеводы:

Рис 280 грамм сухого продукта (212,8 грамм углеводов)

— Овощи (не учитываю из них углеводы)

Белок:

Куринаягрудка700 грамм после приготовления (147 грамм белка)

— 10 яичных белков (56 грамм белка)

— Творог 300 грамм (48 грамм белка)

— Протеин 3 порции (72 грамма белка)

— ВСАА (не учитываю из них белок)

Это все я должен съесть за день!!!

Теперь, как я это все распределю на приемы пищи по времени в течение дня:

Я знаю, что:

Просыпаюсь я в 9:00

Тренировка у меня проходит в 15:00

Спать я должен лечь не позже 01:00, чтобы получилось 8 часов сна, лучше конечно 10 часов сна, но для меня это уже роскошь.

От этих цифр я и начинаю отталкиваться в составлении своего плана питания на день и расстановки времени приемов пищи.

Вот что у меня получается:

9:00 – Просыпаюсь: Пью стакан воды и принимаю аминокислоты ВСАА, чтобы подавить ночной катаболизм, жиросжигатели.

9:20 – Завтрак: 100 грамм риса, 150 грамм куриных грудок, овощи, Омега 3, витамины и минералы.

11:00 – Второй завтрак: 100 грамм риса, 150 грамм куриных грудок, овощи.

13:00 – Обед: 50 грамм риса, 5 яичных белков, овощи, витамины и минералы.

14:30 – Порция протеина, жиросжигатели.

14:50 – ВСАА + L-Карнитин, Витамины и минералы.

15:00 – 16:00 – Силовая тренировка. После тренировки: ВСАА + L-Карнитин.

16:10 – 16:50 – Кардио тренировка. После тренировки: ВСАА, затем через 15 минут порцию протеина.

18:00 – Полдник: 30 грамм риса, 150 грамм куриных грудок, овощи.

19:00 – Порцию протеина.

20:00 – Ужин: 50 грамм куриных грудок, 5 яичных белков, овощи, Омега 3.

22:30 – Второй ужин: 200 грамм куриных грудок, овощи.

00:40 – Перед сном: Творог 300 грамм.

01:00 – 9:00 – Сон.

Это сначала бы выглядело так, но со временем бы мне пришлось корректировать свой рацион в зависимости от получаемого результата.

Если посмотреть, то утром больше углеводов, а ближе к вечеру идет смещение в большую сторону белка, это тоже важный момент, так как вечером углеводы не к чему.

Воду бы я не стал особо ограничивать и пил бы столько, сколько необходимо моему организму, только сократил бы ее потребление на последней неделе, чтобы вода ушла из под кожи. Соль бы я тоже не убирал вплоть до последней недели сушки, только убрал когда начал бы сливать воду (но я думаю вам это не к чему, поэтому описывать этот процесс я не буду). Сладости – это что такое?? О них бы я вообще забыл и не вспоминал на время сушки.

Если вдруг я что – то не указал из того, что вас интересует в плане питания, то можете обратиться ко мне в контакте.

Ну, вот и все, так бы я питался во время сушки, если бы использовал прошлогодний вариант низкоуглеводной диеты.

Фото того, что я получил в конечном итоге своей сушки в прошлом году (минус 16 кг жира).

Желаю вам успехов и достигайте всех поставленных целей, дорогие друзья!  

Сушка как эффективная жиросжигающая диета

Сушка тела представляет собой особую диету, которая рассчитана на сжигание жировой прослойки при максимальном сохранении мышечной массы. Это значит, что при правильно организованной сушке вы сможете максимально сжечь жировые отложения, а не мышцы (именно это происходит при соблюдении большинства модных диет).

 

Сохранение мышечной массы обеспечит такие преимущества, как более привлекательный силуэт (подтянутые мышцы с минимальным количеством жировой прослойки смотрятся гораздо лучше обвисшей кожи после изнуряющей диеты), а также более разнообразный рацион по (люди, у которых процент мышечной массы больше могут себе позволить употреблять значительно больше калорий без опасности для фигуры).

бесполезная тренировка пресса

Многие женщины упорно тренируют мышцы пресса годами, однако при этом они скрыты подкожным жиром. Если вы желаете увидеть свой рельефный пресс, тогда сушка – идеальное решение для вас. Сразу оговоримся, что сушка подходит для тех, кому нужно скинуть до 10 кг. Иначе сушка может затянуться, тогда здоровье сильно пострадает. В целом сушка должна длится около двух месяцев.

Следует учитывать, что успех в сушке на 80% зависит от питания, однако нужно помнить и о физической нагрузке. 

Что даст физическая нагрузка в дополнение к сушке:

  1. Сохранение мышечного тонуса и  мышечной массы.
  2. Увеличение метаболизма и соответственно более быстрое сжигание подкожного жира.
  3. Увеличение окна калорийности, за счет которого и происходит похудение.

С чего начать процесс сушки?

Сушка не должна начинаться резко. Это строжайшая диета, организм нужно подготовить к ней. Поэтому за 2-3 недели до сушки вы должны свести употребление белков к максимуму, а углеводов — к минимуму. Это значит, что необходимо исключить из рациона питания все вредные продукты, начиная от сдобы и конфет и заканчивая копчеными изделиями. Остаются в рационе: цельнозерновой хлеб, каши, макароны из ржаной муки, а также твердых сортов пшеницы. Конечно же основу рациона составят белковые продукты, такие как мясо, рыба, бобовые и низкокалорийная молочка.

Сушка была придумана для спортсменов и в оригинальном виде она предполагает 4 периода. На любом периоде сушки минимальная суточная калорийность рациона должна быть выше, чем 1200 ккал. Несоблюдение этой рекомендации влечет за собой серьезные проблемы со здоровьем.

Первый период (этап) сушки продолжается 4 — 6 недель. На этом этапе вы должны потреблять 50-60% белков, 10-20% жиров и 20-30% углеводов (лучше все-таки 20%). Оптимальной калорийностью для данного периода будет 1600 ккал в сутки. Соблюдая это условие, белка должно быть 200 гр (820 ккал), жиров – 34 грамма (320 ккал), углеводов около 117 гр (480 ккал).

Примерное меню на этом этапе:

  • пример завтрака: вареное куриное яйцо + 1 белок яйца (желток выбрасываем или отдаем врагу), овсяная каша, сваренная на воде (в расчете на 50 гр сухой крупы) + зеленый чай.

Итого: 22 гр белка + 14 гр  жира + 34 гр углеводов. Калории – 260 ккал.

  • второй завтрак (примерно через 2 часа): 100 грамм куриной грудки + салат из вареной тертой свеклы (примерно 200 гр), заправленный чайной ложкой (4,5 гр) льняного (оливкового) масла + среднее яблоко (около 200 гр).

Итого: белки 27 гр (111 ккал) + 6,5 гр жиров (61 ккал) + 38 гр углеводов (156 ккал). Калории – 328 ккал.

  • обед: 200 гр филе кальмара + рисовая каша на воде (50 гр сухой крупы) + салат (свежая капуста или огурцы) — 200 гр + 1 ч. л. оливкового масла.

Итого: белков — 46,5 грамм, углеводов — 46,5 грамм, жиров — 6,5 грамм. Калории – 441.

  • перекус: 200 гр запеченной куриной грудки.

Итого: белков — 47 гр, жиров 4 гр. Калории – 230 ккал.

  • полдник: омлет из 5-ти куриных белков, жаренный без масла.

Итого: белков — 18 гр. Калории – 74.

  • ужин: отварное куриное филе 150 гр + салат из 100 гр нашинкованной белокочанной капусты (можно полить лимонным соком).

Итого: белки — 39 грамм, жиры — 4грамма, углеводы – 5 грамм. Калории – 255.

Продукты на сушке

Второй период сушки

Этот этап должен продолжаться неделю – две (но лучше все-таки неделю). Нужно употреблять 80% белков, 20% жиров. Углеводы полностью исключить. Рацион должны составлять только белки в чистом виде. Постное мясо (в основном куриное филе), белая нежирная рыба, мясо кальмаров, белки куриных яиц, креветки. Жиры будут поступать в организм попутно с белковой пищей. Вышеуказанные продукты необходимо запекать или отваривать. Калорийность суточного рациона можно снизить до 1200-1400 ккал в сутки (соответственно 234-273 грамма белка и 26-30 грамм жира).

Овощи на сушке

На первых двух этапах сушки необходимо употреблять достаточное количество чистой артезианской воды (около 2-х литров в день).

Если вы не занимаетесь профессиональным спортом и не готовитесь к соревнованиям, то на этом этапе сушки следует остановиться. При соблюдении всех рекомендаций вы должны получить правильный результат. 

 

Старайтесь чаще пить воду в промежутках между едой. Пейте зеленый чай и экстракт корня цикория. Данные напитки не только помогут украсить ваш рацион, но и усилят процесс жиросжигания. 

меню для второго периода сушки

 

Пример меню для данного периода сушки:

 

— завтрак: куриная грудка – 200 грамм.

 

Итого: белки – 47 грамм, жиры – 4 грамма. Калории – 230.

 

— второй завтрак: омлет (3 белка и 1 яйцо), жаренный без масла.

 

Итого: белки – 23,5 грамм, жиры – 11 грамм, углеводы – 1 грамм.

 

— обед: 300 грамм нежирной белой рыбы.

 

Итого: 54 грамма белка, 3 грамма жира. Калории – 250.

 

— перекус: 200 грамм запеченной куриной грудки.

 

Итого: белков – 47 грамм, жиров – 4 грамма. Калории – 230.

 

— полдник: 200 грамм филе кальмара + 1 огурец.

 

Итого: белков – 36 грамм, жиров – 1 грамм, углеводов – 3 грамма. Калории – 170.

 

— ужин: 150 грамм запеченной или отварной куриной грудки.

 

Итого: белков – 36 грамм, жиров – 3 грамма. Калории – 176.

 

Третий период сушки

длится не больше недели и проводится профессиональными спортсменами ближе к соревнованиям. На этом этапе белки сводятся к максимуму, жиры — к минимуму, углеводы отсутствуют. Также минимизируется количество поступающей жидкости.

 

Четвертый период сушки

называется «углеводная загрузка». Это своеобразное начало выхода из диеты. Она начинается за три дня перед соревнованиями. 

 

Если вы решили обойтись первыми двумя этапами сушки, то вам сразу нужно приступать к углеводной загрузке. 

 

Заканчивать сушку вы должны, начиная употреблять продукты, в которых мало углеводов (обладающие низким гликемическим индексом). Здесь пригодятся самые бедные углеводами овощи (зелень,огурцы, капуста). Затем можно добавить немного фруктов, печеный картофель, каши, макароны, сделанные из твердых сортов пшеницы или ржаной муки. Этот процесс лучше растянуть на неделю. После можно приступать к обычному сбалансированному здоровому питанию.

 

Во время сушки обязательно принимайте комплексные витамины и минералы. Это могут быть обычные комплексы или препараты для спортсменов. При этом вы сможете сократить потери витаминов и минералов в организме, несмотря на соблюдение строгой диеты.  

На сушке обязательно принимать витамины

 

Также неплохо добавить во время сушки природные и искусственные жиросжигатели. Допустимыми натуральными жиросжигателями в этот период являются: зеленый и имбирный чай, цикорий, всевозможные специи (корица, ваниль, гвоздика). Из искусственных жиросжигателей наиболее безопасным и действенным считается L-карнитин. Он поможет сжечь жировые отложения во время тренировок, добавит энергии, а также укрепит сердечную мышцу. L-карантин нужно пить в дни физической нагрузки за полчаса до нее. Например, если вы тренируетесь в понедельник-среду-пятницу, то за полчаса перед тренировкой нужно выпить 0,5-1 грамм L-карнитина.

 

Когда появятся результаты сушки?

Первые изменения можно заметить уже в конце первой недели при правильном выполнении рекомендаций и соблюдении рациона. Вы заметите, что подтянулись. Если вы до начала сушки уже активно занимались спортом, то мышцы станут лучше прощупываться. В процессе сушки уходит именно жировая масса, а мышечная (которая значительно тяжелее) сохраняется, соответственно вес будет теряться более медленно, чем объемы. Чтобы мотивация сушиться не покинула вас, можно завести дневник, где вы будете записывать свои объемы. Измеряйте их не чаще, чем раз в неделю. 

Результатом сушки довольны!

 

В конце сушки вы потеряете значительную часть жировых отложений именно с ваших проблемных зон. 

Активные физические нагрузки оптимально проводить не менее 3-х раз в неделю. Это обеспечит высокий метаболизм и сохранение мышечной массы. Также нужно стараться не упускать возможность заняться «бытовыми» тренировками: лишний раз помыть полы тряпкой, а не шваброй, игнорировать лифт, выходить раньше из транспорта и проходить пешком хотя бы одну остановку.

 

Сушка является очень строгой диетой, поэтому имеет ряд противопоказаний. Сушиться нельзя, если у вас болезни желудка, кишечника, почек, поджелудочной железы и печени, также при сахарном диабете. Беременным и кормящим мамам сушка также противопоказана.

 

В заключение предлагаю посмотреть видео о рационе на сушке для девушек:

 

Как правильно питаться на сушке — рацион и диета для сжигания жира | Фитсевен

Питание на сушке всегда подразумевает низкоуглеводную диету — именно за счет ограничения углеводов тело переходит в режим сжигания жира. Однако для того, чтобы подсушиться без потери мышц необходимо следить за количеством белков и жиров в рационе — не урезая их слишком резко.

На практике составление диеты для сушки начинается с включения в рацион полезных жиров — например, различных орехов и оливкового масла. При этом насыщенные животные жиры, как и быстрые углеводы, рекомендуется ограничить. Какие продукты можно есть на сушке, а какие — нельзя?

// Как рассчитать питание на сушке?

Один из главных мифов сушки — необходимость употребления большого количества белка. Однако исследования говорят о том, что избыточное количество протеина в питании вовсе не обязательно для сжигания жира — тогда как стоимость белковых калорий является наиболее высокой.

Для просушки тела без потери мышц достаточно 2-3 г протеина на килограмм сухой массы тела (то есть, за вычетом жировой массы, фактически не требующей энергии). Остаток калорий дешевле получать за счет правильных жиров и углеводов с низким гликемическим индексом.

При этом пропорции углеводов в рационе на сушку обычно варьируются — повышаются в дни тренировок (особенно, при силовом тренинге) и сокращаются в дни отдыха. В противном случае организм переходит в катаболический режим, начинается потеря мышц и снижается гормональный уровень.

// Читать дальше:

Пропорции для составления рациона

Соблюдать строгую безуглеводную диету на сушке чаще всего не рекомендуется, поскольку это ведет к потери гликогена — а без него сложно сохранить объем и силу мышц. Напомним, что источником гликогена являются углеводы в питании, и тело не может синтезировать его из белков или жиров.

Кроме этого, питание для жиросжигания без потери мышц требует снижения суточной калорийности не более, чем на 15-20% — опять же, в рамках недели. То есть, в дни тренировок можно употреблять больше углеводов и больше калорий — сильнее их сокращая в прочие дни.

// Читать дальше:

Безуглеводная сушка

Употребление углеводов на сушке должно отвечать двум условиям — во-первых, обеспечить их усвоение именно гликогеновыми депо мышц, а не жировой тканью; во-вторых, минимизировать связанную с углеводами задержку жидкостей в организме, что в буквальном смысле позволит «подсушить» рельеф.

Первое условие будет выполняться при контроле за гликемическим индексом углеводов и временем их употребления — например, сушка допускает быстрые углеводы исключительно после тренировки. В остальное время дня углеводы с высоким ГИ могут употребляться только в случае соблюдения циклической кето диеты и в дни загрузки.

// Лучшие диеты для сушки:

Что можно есть, а что — нельзя?

Содержащая глютен пшеница и белый шлифованный рис — это продукты, способствующие образованию слизи в желудке и запрещенные при питании на сушке. Также формированию застойных эффектов и «разбуханию живота» зачастую способствуют молоко и молочные продукты.

Диета на сушку допускает свежие овощи и крупы, не разваривающиеся при умеренной варке — например, ячмень (перловая крупа), гречку, киноа, рожь и просо. При этом употребляться подобные крупы должны лишь в период углеводного окна после силовой тренировки.

// Читать дальше:

Простая диета для сушки

Рацион питания на сушке требует минимизации животных жиров. Однако полностью отказываться от насыщенных жиров также не рекомендуется, поскольку это понизит уровень выработки тестостерона, ухудшит процессы обмена веществ, а также сделает суставы и связки более хрупкими.

Идеальным выбором «жирового» рациона для сушки станет кокосовое масло в умеренных количествах — в силу особой структуры организм практически не способен использовать его для формирования запасов. Также допускаются легкие растительные масла (оливковое, кукурузное, горчичное, сафлоровое, льняное).

// Читать дальше:

Витамины и минералы

Помните и о том, что низкоуглеводное питание ограничивает употребление фруктов и овощей (источников клетчатки, витаминов и минералов) — тогда как во время сушки потребности тела в нутриентах увеличиваются. Именно поэтому важно не отказываться от углеводов, а контролировать их качество.

Наиболее важными минералами для спортсменов являются цинк, железо и магний (регулирующие энергетические процессы в теле), а также йод (связан с работой щитовидной железы и выработкой жиросжигающих гормонов). Нормы их дневного употребления возрастают при тренировках для похудения.

// Читать дальше:

***

Диета для сушки без потери мышц подразумевает ограничение быстрых углеводов и животных жиров, а также контроль за суммарной калорийностью питания. В дни тренировок калорийность и пропорции углеводов в рационе должны быть выше, а в дни отдыха — ниже.

Питание на сушке: как сжечь подкожный жир?

В индивидуальном порядке должно планироваться питание на сушке. Как сжечь подкожный жир и выглядеть красиво за счет мышц – эти актуальные вопросы обсуждаются в статье.

Что такое сушка тела?

Отличие сушки тела от похудения

Не стоит смешивать понятия сушки и похудения, в которых немало общего. Говоря о сушке, мы подразумеваем образ жизни с ограничением калорий в питании. Такой подход хорошо знаком атлетам, которые готовятся к соревнованию по бодибилдингу либо другим мероприятиям, на которых нужно продемонстрировать свое эталонное тело. В рамках сушки требуется сжечь максимум подкожного жира, чтобы создать рельефный мышечный каркас. Процесс отличается от похудения тем, что нужно не только убрать прослойку жира, но и уберечь от распада большой объем мышечной ткани. Многие профессионалы и дилетанты испытывают сложности с такой диетой, так как на фоне недостатка калорий организм нередко пытается сжечь мышцы, жир сгорает в последнюю очередь. Система питания подразумевает утрату части мышц, это неизбежно. Главной целью является минимизирование этих потерь. Особенностью похожего на сушку процесса похудения является общее снижение массы тела без поддержания мышечной массы. При желании можно сбросить за пару месяцев десяток лишних килограммов. Гораздо сложнее продержаться на сушке, и выйти из диеты с большими мышцами, без подкожного жира. Заветная цель будет реализована только при основательном продумывании диеты и тренировок.

Как правильно составить жиросжигающее меню?

При составлении меню важно учитывать, что должен соблюдаться каждодневный дефицит около 500 ккал. Приветствуется питание небольшими порциями, но часто – такой подход помогает организму разумно расходовать энергию и не откладывать нежелательные жировые запасы. Для культуристов и иных силовых атлетов характерно питание 5-6 раз за день.

Питание на сушке: богатая белками диета для сжигания лишнего жира

Питание для сушки тела и сжигания подкожного жира

Белки как основа питания на сушке

Доля белков в диете-сушке – около 40-60%.

Диеты для сушки тела строятся на основе потребления белковой пищи. Для достижения нужной цели истощения жировых запасов человеку требуется употреблять не меньше 2,2 или 2,5 грамма белков на килограмм массы ежедневно. Постоянная подпитка протеином обеспечивает формирование фигуры с мышечным рельефом. Сочетание дефицита калорий и обильного поступления белка не только предупреждает разрушение мышц, но и увеличивает энергетический запас. Кроме богатых белком продуктов используется протеиновый порошок. Белок яиц, куриная грудка, мясо теленка, тунец, маложирный или обезжиренный творог, креветки, рыба хек, рыба треска, рыба минтай, кальмары – благодаря этим и другим продуктам можно правильно организовать питание на сушке. Как сжечь подкожный жир – об этом знают эксперты профессионального бодибилдинга, утверждающие, что в меню удачно вписываются продукты, богатые белком, но бедные на жир. Считается, что подходит любая рыба, и лосось со значительной долей жира – не исключение. В жирной рыбе содержатся ценные жиры из группы омега-3, для получения пользы ее нужно правильно готовить, но не жарить с маслом.

Правильные жиры для сушки тела

Доля жиров в питании для сушки – порядка 15-25%.

Рацион-сушка не подразумевает полный отказ от жиров, их количество должно быть разумным. Ошибочно совсем убирать этот элемент из своего меню, несмотря на то, что его наименование напоминает о ненавистном подкожном жире. Правильная диета для рельефа мышц подразумевает другой подход. Для создания красивого тела нужны правильные жиры, поставляющие в организм омега-3 и омега-6 вещества. Их можно получить из растительных источников, таких как льняное и оливковое масло, а также из рыбы. Существуют продукты, не несущие пользу для организма. К таковым относится пища с самым высоким содержанием жиров искусственного или животного происхождения. Диета может быть неполноценной и даже вредной, если из нее исключить, например, рыбу. В таком случае придется питаться полезными жирами омега-3 другим способом – принимать рыбий жир или льняное масло.

Углеводы в диете для сушки тела

Доля углеводов в диете-сушке – примерно 25-40%.

Следует полностью отказаться от простых углеводов или потреблять их в ничтожных количествах. Допустимы лишь сложные углеводы, также в оптимальных дозах. Отлично выручит питание кашами, которые имеют доступную цену и несложно готовятся. Например, грубая овсянка. Стоит делать упор на пище, имеющей низкий гликемический индекс. Надо кушать углеводную пищу именно вначале дня, а зеленые овощи едят без ограничений.

Свойства овощей

Для диеты подходят только насыщенные витаминами продукты. Помимо рассмотренных ниже белков, жиров, углеводов, в рацион нужно включать овощи. С ними питание будет разнообразным и полезным. Если часто кушать зеленые овощи, то не будет беспокоить чувство голода, основная потенциально тяжелая белковая пища будет перевариваться легко. В этой еде полно клетчатки и ценных витаминов для поддержания молодости. Режим питания с ограничениями будет проще реализовать с овощами. Под запрет попадают лишь крахмалистые продукты, такие как кукуруза и картошка.

Свойства фруктов и ягод

При легкой сушке или в самом начале диеты не стоит отказываться от ягод и фруктов, их надо кушать понемногу в утренние часы. Для непрофессионалов допустима такая пища. В рамках строгих диет рекомендуется соблюдать осторожность с фруктами, так как они представляют собой быстрые углеводы по большей части. Первый этап сушки может включать ягоды с фруктами по утрам. Люди, устраивающие сушку ради соревнований по бодибилдингу, вынуждены отказываться от этой пищи к середине-концу диеты.

Рекомендуем обращать внимание не только на график и качество питания, но и на правильный питьевой режим – нежелательно и даже опасно как чрезмерное потребление жидкости, так и обезвоживание. Для эффективной сушки стоит использовать проверенные спортивные добавки, ни в коем случае подолгу не голодать, корректно распланировать аэробные и другие нагрузки, плавно входить в диету и создавать дефицит калорий. Чтобы поддержать активно работающее на тренировках тело следует включать в меню продукты с антиоксидантами и противовоспалительными элементами в составе.

Сушка тела: рацион питания, результаты, последствия|4mom.club

Сушка тела: рельеф, снижение веса и последствия

Сушку тела часто путают с методом быстрого похудения. Но это не так. “Сушиться” можно лишь тогда, когда есть мышечная масса и нужно убрать подкожный жир. В противном случае добиться рельефного тела не получится.

Процесс «иссушения» представляет собой комплекс, состоящий из определенного рациона питания и высокоэффективных тренировок. Благодаря этому мышцы сохраняют свою структуру, становясь рельефными, а подкожный жир сжигается.

Питание на сушке для девушек подразумевает увеличение количества белковой пищи для набора мышечной массы и одновременное сокращения количества углеводов. При этом в рацион вводятся продукты с низким гликемическим индексом.

Принцип низкоуглеводного питания построен на том, что организм в виде источника энергии ищет не глюкозу, а жировые клетки. Таким образом избавляются от подкожного жира. Добиться желаемого результата невозможно, лишь изменив рацион питания с дефицитом калорий без подключения физических нагрузок. Выступающие спортсменки используют этот метод перед соревнованиями.

Многие девушки, видя фотографии спортсменок со стройным рельефным телом, хотят достичь такого же результата и садятся на их режим питания и занятия спортом. Говорят, дурной пример заразителен.

Стоит понимать, что красивые фотографии с выступлений ничего общего со здоровым образом жизни не имеют.

Курс “иссушения” для придания своему телу большей рельефности обычно частый и многоповторный. Диета на сушке − это крайне тяжелое эмоциональное состояние и сопровождается плохим самочувствием.

При употреблении в рационе питания на сушке как можно большего количества белка и максимальном снижении количества жиров и углеводов сложно вести полноценную жизнь. Количество тренировок в этот период, как правило, увеличивается. Некоторые спортсменки тренируются даже дважды в день. Потом они возвращаются к повседневной жизни и после курса “иссушения” иногда набирают 6–10 кг за неделю. Это связано с тем, что организм в процессе сушки испытывает стресс, и возвращаясь в привычные для него условия, “изголодавшись” просто не может себя контролировать.

Противопоказания сушки тела

Хронические болезни желудка, кишечника, почек, печени, поджелудочной и щитовидной железы, сердечно-сосудистые болезни, ускоренный обмен веществ, беременность и кормление грудью, депрессии и нервные расстройства, снижение иммунитета – при наличии одного из вышеперечисленных факторов сушку делать нельзя. Связано это с обострением и осложнением хронических болезней во время сушки тела.

Этапы сушки тела: рацион питания по дням

Процесс “иссушения” включает 4 этапа, длительностью каждого в 7−14 дней. Все зависит от особенностей организма.

Меню на сушке тела

  • 1 этап (7–10 дней) – исключение из рациона питания простых углеводов (белого хлеба и мучных изделий из белой муки, кондитерских изделий, сладких напитков, полуфабрикатов, макаронов из мягких сортов пшеницы, картофеля и белого риса). В рацион помимо белка вводятся овощи и молочные продукты с низким содержанием жира.
  • 2 этап – (8–11-й день) – из углеводов остаются только крупы и фрукты с низким гликемическим индексом. Их количество постепенно снижают, заменяя белковыми продуктами.
  • 3 этап – (19–26-й день) – из меню убирают фрукты, а крупы употребляются в небольшом количестве до 12 часов дня.
  • 4 этап – из рациона исключают  крупы, снижают количество молочных продуктов, постепенно устраняя их из рациона. На завершающем этапе сушки остаются только мясо и овощи. Количество выпиваемой чистой воды увеличивается в 2−3 раза, затем снижаясь до минимума и провоцируя выведение влаги из организма.

Выходить из диеты на сушке нужно с осторожностью, в другом порядке, постепенно вводя в рацион углеводы и привычную пищу. При появлении недомогания и общего упадка сил специалисты советуют отказаться от сушки и прибегнуть к более щадящим методам избавления от подкожного жира.

Правила сушки тела

  • Длительность сушки тела – до 8 недель.
  • Соотношение белков, жиров и углеводов – 55%  – 10 %  – 35%.
  • Питание  не менее 4–5 раз в день.
  • Темп потери веса – не более 0,5 – 1 кг в неделю для сохранения мышечной массы.
  • Употребление  воды в большом количестве. При дефиците поступления жидкости, организм начинает удерживать ее. А это скажется негативно на работе почек при белковой диете. 
  • Принимать пищу за час до и за час после тренировки.
  • До 18 часов употребить 80 процентов дневного рациона.
  • Дневное потребление калорий зависит от роста, возраста, веса и физических нагрузок. Рассчитывают калорийность своего рациона по формуле. В любом случае дефицит калорий не должен превышать 20 % .

План питания на сушке тела

Разрешенные продукты на сушке тела

  • Нежирный кефир, творог, йогурт.
  • Яйца.
  • Цельнозерновой хлеб.
  • Цельнозерновые крупы.
  • Макароны твердых сортов пшеницы.
  • Постная курятина, индюшатина, телятина.
  • Морская рыба и морепродукты.
  • Бобовые.
  • Овощи, зелень.
  • Фрукты.
  • Орехи.
  • Сухофрукты.
  • Мед.
  • Оливковое и льняное масло.

Запрещенные продукты на сушке тела
  • Сахар и все продукты, которые содержат сахар (майонез, кетчуп, соус, мясные и рыбные полуфабрикаты, кондитерские изделия, выпечка, сладкие напитки, газировки).
  • Соленая еда.
  • Жареные блюда.
  • Копченая пища.
  • Консервированные продукты.

Тренировки на сушке тела

  • Слишком интенсивные нагрузки могут давать обратный эффект, когда уже сжигается не жир, а мышечная масса.
  • Тренировки должны быть как кардио, так и включать силовые упражнения. Для достижения высокой эффективности сушки рекомендуются тренировки не менее 4 раз в неделю продолжительностью минимум 40 минут.
  • К кардиотренировкам входят: бег, плавание, танцы, степы, скакалка. Высокой эффективностью обладают бег на свежем воздухе и велосипедные прогулки.
  • Силовые упражнения включают планку (сушка живота), скручивание (эффективное упражнение для пресса), глубокие выпады (для стройности  ног), упражнения с гантелями (для придания рельефности  рук), приседание с утяжелением и упражнения с фитнес резинкой (проработка мышц спины, ягодиц, бедер и голени), отжимания (повышении выносливости и силы практически всех групп мышц).

Последствия для организма при сушке тела
  • Для девушек снижение количества углеводов и жира на сушке вызывает в организме слабость и переутомление.
  • Чрезмерное употребление белков негативно сказывается на здоровье – нарушение обмена веществ и работы нервной системы, болезни печени, почек и сердечно-сосудистой системы.
  • Появляется вероятность серьезных нарушений в работе репродуктивной и гормональной систем.
  • Иссушение может сопровождаться выпадением волос, ломкостью ногтей, ухудшением состояния кожи.

Помните, что потеря веса, которая сопровождается потерей мышечной массы, ничего общего с сушкой не имеет. Иссушению предшествует период набора мышечной массы.

Сушка – это временная составляющая процесса и сопровождается очень жестким режимом питания и жизни в целом.

Процесс сушки сопровождается повышенной нервозностью и раздражительностью.

Подведем итоги.

После прекращения сушки тела и возвращения в меню достаточного количества углеводов происходит быстрый набор веса и появляются отеки.

Если хотите избавиться от лишних килограммов или поддерживать себя в хорошей физической форме, тогда научитесь питаться правильно.

Соблюдайте соотношение белков, жиров и углеводов, а также баланс между съеденными и потраченными калориями. Системность, здоровый рацион питания, физические нагрузки, эмоциональный настрой – все должно быть в комплексе. Это некий алгоритм, и когда одна из составляющих ослабляется – рушиться вся цепочка последовательности.

С уважением, Ирина Родионова

Читайте также: Как надо питаться, чтобы похудеть?

Единичные операции в пищевой промышленности


In во многих случаях обнаруживается, что значительная часть воды слабо связана. Эта вода для целей сушки может рассматриваться как свободная вода в поверхность. Сравнение скорости высыхания песка, материала, в основном свободная вода, с мясом, содержащим больше связанной воды, показывает эффект связывание воды по скорости высыхания. Кривые скорости высыхания для этих показаны на рис.7,5 .


РИС. 7.5 Кривые скорости высыхания


Поведение, при котором сушка ведет себя так, как если бы вода была свободная поверхность, называется сушкой с постоянной скоростью. Если w — масса материал, который затем сушится для сушки с постоянной скоростью:

d w / d t = константа.

Однако в пищевых продуктах, в отличие от непроницаемых материалов, таких как песок, после периода сушки при постоянной скорости вода отходит медленнее. Полная кривая сушки рыбы, адаптированная от Джейсона (1958), показано в Рис. 7.6 . Температура сушки был низким, и это объясняет долгое время высыхания.


Рисунок 7.6 Кривая сушки рыбы


Более обобщенная кривая сушки, отображающая скорость сушки в процентах постоянной (критической) скорости по отношению к влагосодержанию показано на Рис. 7.7 .


Рисунок 7.7 Обобщенная кривая сушки


Переход от постоянной скорости сушки к более низкой скорости происходит при разных влажность для разных продуктов.Однако для многих продуктов изменение от постоянной скорости сушки происходит при равновесном содержании влаги при относительной влажности воздуха 58-65%, то есть при a w = 0,58-0,65. Влажность, при которой происходит это изменение скорости называется критическим содержанием влаги, X c .

Другой Важно то, что многие продукты, такие как картофель, не обладают истинным вкусом. период сушки с постоянной скоростью.Однако они часто показывают довольно резкое перерыв после медленного и неуклонного снижения скорости сушки и Концепция постоянной скорости все еще является полезным приближением.

г. конец периода постоянной ставки, когда X = X c в точке излома кривых скорости высыхания означает, что вода имеет перестал вести себя так, как если бы он находился на свободной поверхности, и это влияло на другие чем разница в давлении пара влияет на скорость высыхания.После этого скорость сушки уменьшается, и это называется скоростью падения период высыхания. Факторы, регулирующие ставки в период падения ставок сложны, в зависимости от диффузия через пищу, а также при изменении структуры связывания энергии молекул воды. Доступно очень мало теоретической информации для сушки продуктов в этой области и экспериментальные кривые сушки единственное адекватное руководство по дизайну.


Расчет постоянной скорости сушки

В постоянной ставке период, вода испаряется из того, что фактически является свободным Поверхность воды. Скорость удаления воды тогда может быть связана с скорость теплопередачи, если нет изменения температуры материал и, следовательно, вся переданная ему тепловая энергия должна приводить к испарение воды.Скорость удаления воды также является скоростью массопереноса от твердого тела к окружающему воздуху. Эти двое — масса и теплопередача — должны прогнозировать одинаковую скорость сушки для данного набора обстоятельств.

Учитывая массоперенос, который имеет фундаментальное значение для сушки, движущей силой является разница парциального давления водяного пара между пищей и воздух. Степень этой разницы можно получить, зная температуры и условия, со ссылкой на таблицы или психрометрическую диаграмму.В качестве альтернативы движущая сила может быть выражена через влажность. движущие силы и числовые значения коэффициентов массоотдачи в этом случае связаны с другими через парциальное давление / влажность отношения, такие как уравнения. (7.4) и (7.5).


ПРИМЕР 7.13. Скорость испарения при сушке
Коэффициент массопереноса от свободной поверхности воды к прилегающей Движущийся воздушный поток оказался равным 0.015 кг м -2 с -1 . Оценить скорость испарения с поверхности 1 м 2 при температура 28 ° C в поток воздуха с температурой по сухому термометру 40 ° C и относительной влажности 40% и, следовательно, необходимая скорость подачи тепловой энергии для осуществления этого испарения.

По графикам влажность насыщенного воздуха при 40 ° С 0,0495 кг кг -1 .

Влажность воздуха при 40 ° C и относительной влажности 40% = 0.0495 х 0,4
= 0,0198 кг кг -1
знак равно Y a

По графикам влажность насыщенного воздуха при 28 ° C 0,0244 кг кг -1 = Y с

Движущая сила = ( Y с Y a )
= (0.0244 — 0,0198) кг кг -1
= 0,0046 кг кг -1
Скорость испарения = k ‘ г A ( Y s Y a )
= 0,015 х 1 х 0,0046
= 6,9 x 10 -5 кг с -1

Скрытая теплота испарения воды при 28 ° C = 2.44 x 10 3 кДж кг -1

Теплоснабжение ставка за квадратный метр = 6,9 x 10 -5 x 2,44 x 10 3 кДж с -1

знак равно 0,168 кДж с -1
= 0,168 кВт .

Проблема в применении таких, казалось бы, простых соотношений для обеспечения важная информация о скорости сушки находится в прогнозе коэффициенты массопереноса.В разделе о теплопередаче, методах и корреляции были даны для прогноза коэффициентов теплоотдачи. Это может быть применено к ситуации сушки и скорости теплопередачи. используется для оценки скорости удаления влаги. Обратное также может быть применено.


ПРИМЕР 7.14. Теплопередача при воздушной сушке
Используя данные из примера 7.13, оцените коэффициент теплопередачи нужен от воздушного потока к поверхности воды.

Тепловой поток = q = 168 Дж · с -1 из Примера 7.13.
Разница температур = температура воздуха по сухому термометру — температура по влажному термометру (на поверхности еды)
= (40 — 28)
= 12 ° С = ( T a T с )
С q = h c A ( T a T с) из Уравнение (7.1)
168 = ч c x 1 x 12
ч в = 14 Дж · м -2 с -1 ° C -1

Массовые остатки также применимо и может использоваться при сушке и связанных с ней расчетах.


ПРИМЕР 7.15. Температура и относительная влажность при воздушной сушке моркови
В условиях низкотемпературной сушки воздух при 60 ° C и относительной влажности 10% проходить над слоем нарезанной кубиками моркови из расчета 20 кг сухого воздуха в секунду. Если скорость испарения воды из моркови, измеренная по скорости изменения веса моркови 0,16 кг с -1 оцените температуру и относительную влажность воздуха, выходящего из осушителя.

От психрометрическая карта
Влажность воздуха при 60 ° C и относительной влажности 10%
= 0.013 кг кг -1 .
Влажность, добавляемая к воздуху при сушке
= 0,16 кг / 20 кг сухого воздуха
знак равно 0,008 кг кг -1
Влажность воздуха на выходе из осушителя
знак равно 0.013 + 0,008
знак равно 0,021 кг кг -1

подписок на психрометрической диаграмме линия смоченного термометра от точки входа при 60 ° C и 10% относительной влажности до пересечения этой линии с постоянной влажностью линия 0,021 кг кг -1 , результирующая температура составляет 41 ° C и относительная влажность 42% .

Потому что уравнения для прогнозирования коэффициентов теплопередачи для ситуаций часто встречаются, обширны и гораздо более доступны, чем коэффициенты массопередачи, скорости теплопередачи могут быть использованы для оценки скорости сушки через коэффициент Льюиса.
Помня, что (Le) = ( h c / c s k ‘ g ) = 1 для системы воздух / вода из уравнения (7.5)
(строго говоря, число Льюиса, возникающее при газодиффузии теория, есть ( h c / k ‘ g c p ) но для воздуха с влажностью, встречающейся в обычной практике c s c p 1,02 кДж кг -1 ° C -1 ), следовательно, численно, если ч c находится в Дж · м -2 с -1 ° C -1 и k г в кг м -2 с -1 , k г = h c /1000, значения h c можно спрогнозировать с помощью стандартного соотношения для коэффициентов теплоотдачи, которые обсуждались в главе 4.


ПРИМЕР 7.16. Соотношение Льюиса при сушке на воздухе
В Примере 7.13 значение для k г 0,0150 кг м -2 s -1 . Также было обнаружено, что соответствующая теплоотдача коэффициент для этой ситуации составил 15 Дж · м -2 с -1 ° C -1 , как рассчитано в Примере 7.14. Это согласуется с ожидаемое значение из отношения Льюиса (ур.7.5) для воздуха / воды система?

ч c = 15 Дж м -2 с -1 ° C -1
= 1000 х 0,0150
= 1000 x k g как соотношение Льюиса предсказывает .

А удобный способ запомнить взаимосвязь состоит в том, что массоперенос коэффициент от свободной поверхности воды в воздух, выраженный в г · м -2 с -1 численно приблизительно равно теплоотдаче коэффициент от воздуха к поверхности выраженный в Дж · м -2 с -1 ° С -1 .


Скорость падения Сушка

г. самая высокая скорость сушки — это обычно ситуация с постоянной скоростью, тогда как сушка происходит, влажность падает и доступ воды из От внутренней части еды к поверхности зависит скорость и уменьшается Это. Тогда ситуация сложная с контролем градиента влажности. наблюдаемые скорости сушки. Фактические ставки можно измерить, отображая в идеализированный корпус постоянная скорость вплоть до критической влажности содержание, а после этого снижается скорость по мере того, как еда, при продолжающейся сушке, приближается к равновесному содержанию влаги в пище.Это ясно показано кривой сушки на рис. 7.7, и при низком содержании влаги скорость высыхания становится очень низкой. Фактическая детализация таких кривых зависит от того, Конечно, от конкретного материала и условий процесса сушки.


Расчет времени высыхания

Скорость высыхания, однажды определенная экспериментально или предсказанная на основе теории, затем можно использовать для расчета времени сушки, чтобы сушильное оборудование и операции могут быть спроектированы.В самых общих случаях скорость сушки меняются в сушилке со временем по мере сушки, а также с изменением влажность материала. Так что ситуация сложная. Тем не мение, во многих случаях упрощенный подход может дать полезные результаты. Одно упрощение означает, что температура и относительная влажность осушающего воздуха постоянны.

В в этом случае для периода постоянной скорости время, необходимое для удаления количество воды, которое уменьшит количество пищевых продуктов до критического влажность X c (что соответствует концу периода постоянной скорости и ниже которого скорость сушки падает) может рассчитывается путем деления этого количества влаги на норму.

Так т = w ( X o X c ) / (d w / д т ) конст. . (7,6)

где (d w / d t ) const .= k g A ( Y s Y a )

и X o — начальная влажность, а X c конечная влажность (в данном случае критическая влажность) как в пересчете на сухое вещество, w — количество сухого материала в пище и (d w / d t ) const — постоянная скорость сушки.

Где скорость сушки снижается в f раз, тогда это может быть включено дать:

D т = w (D X ) / f (d w / d t ) const . (7.7)

и это должно быть интегрировано по частям до X = X f , где нижний индекс f обозначает конечное содержание воды, а f выражает соотношение от фактической скорости сушки до максимальной скорости сушки, соответствующей свободная влажность поверхности.


ПРИМЕР 7.17. Время сушки воздухом при постоянной скорости
100 кг пищевого материала сушат при начальном содержании воды 80%. на влажной основе и площадью 12 м 2 .Оцените время, необходимое для сушки до содержания влаги 50% на влажной основе, при условии постоянной скорости сушка на воздухе при температуре 120 ° C по сухому термометру и 50 ° C по мокрому лампочка.
В условиях сушилки измерения показывают теплопередачу. коэффициент к поверхности пищи с воздуха составит 18 Дж · м -2 с -1 ° С -1 .

Из данных

X или = 0.8 / (1 — 0,8) = 4 кг кг -1 ,
X f = 0,5 / (1 — 0,5) = 1 кг кг -1 ,

и из психрометрической диаграмма, Y s = 0,087 и Y a = 0,054 кг кг -1

От Льюиса соотношение (уравнение 7.5) k г = 18 г м -2 с -1 = 0.018 кг · м -2
w = 100 (1 — 0,8) = 20 кг

Теперь у нас есть (d w / d t ) const . = k g A ( Y s Y a )
и так т = w ( X o X f ) / [ k g A ( Y s ) — Y a )]

(с использованием ур.(7,3)
т = 20 (4 — 1) / [0,018 x 12 x (0,087 — 0,054)]
= 60 / 7,128 х 10
= 8417 с
= 2,3 ч (для удаления 60 кг воды) .

Во время период спада, описанная выше процедура может быть продлена, используя кривую сушки для конкретного материала и условий сушилки. Достаточно малые перепады содержания влаги должны быть выбраны для удаления, при котором скорость высыхания эффективно постоянная, чтобы получить точное значение общего времени.Как влага содержание выше равновесного уровня уменьшается, поэтому скорость сушки снижается, и время высыхания увеличивается.


ПРИМЕР 7.18. Время высыхания при скорости падения
Продолжая пример 7.17, для конкретного пищевого материала критический содержание влаги, X c , составляет 100%, а равновесное влажность в условиях сушилки составляет 15%, а при сушке кривая изображена на рис.7.7. Оцените общее время высыхания до 17%, все содержание влаги в сухом виде.

Уравнение (7,7) D т = w (D X) / [ f (d w / d t ) const ]

банка наносить через небольшие интервалы влажности и умножать постоянная скорость при соответствующем понижающем коэффициенте ( f ) считайте с рис.7.7. Это можно представить в виде таблицы. Обратите внимание на температуру и Предполагается, что влажность воздуха остается постоянной на протяжении всей сушки.

Влажность содержание X

0,5

0,4

0.3

0,2

0,18

0,17

ширина ( X 1 Х 2 )

2

2

2

0.4

0,2

f

0,86

0.57

0,29

0,11

0,005

1/ f (d w / d t ) конст.
= 1/ f (7,128 x 10 -3 )

1,63 х 10 2

2,46 х10 2

4.84 х 10 2

1,28 х 10 3

2,81 х 10 4

т

326

492

968

512

5620

ул.

= 7918 с = 2.2 часа (для удаления 6,6 кг воды) = время скорости падения

Следовательно, общее время сушки = (2,3 + 2,2) ч = 4,5 часа .

Пример показывает, как уровень влажности опускается к равновесному значение, поэтому скорость сушки становится все медленнее и медленнее. По массе уравнения переноса, движущая сила влажности или парциального давления равна стремится к нулю по мере приближения к равновесному содержанию влаги.В с точки зрения уравнений теплопередачи, температура поверхности поднимается выше температура по смоченному термометру, когда поверхность перестает вести себя как влажная. Затем температура поверхности повышается до температуры по сухому термометру. воздух по мере того, как уровень влажности продолжает падать, что приводит к постоянному уменьшение температуры движущей силой для поверхностного теплообмена.

Это методика расчета может быть применена к более сложным сушилкам, учитывая они разделены на секции, и применяются уравнения скорости сушки и входные и выходные условия для этих секций последовательно, чтобы построить всю ситуацию в сушилке.


Сушка > КОНДИЦИОННАЯ СУШКА

Назад наверх

Теоретическая модель для прогнозирования отношения влажности во время сушки сферических частиц в ротационной сушилке

Была разработана математическая модель для прогнозирования кинетики сушки сферических частиц во вращающейся сушилке. Эксперименты по сушке проводились путем сушки ферментированных измельченных частиц маниоки в лабораторной ротационной сушилке при температуре входящего воздуха 115–230 ° C и скорости воздуха 0 ° C.83–1,55 м / с, масса подачи 50–500 г, скорость привода барабана 8 об / мин и скорость привода подачи 100 об / мин для проверки модели. Данные, полученные в результате экспериментов, использовались для расчета экспериментального отношения влажности, которое хорошо сравнивалось с теоретическим отношением влажности, рассчитанным по недавно разработанной модели Абовея-Адемилуйи. Сопоставления и корреляции результатов показывают, что проверка и эффективность установленной модели вполне разумны.

1. Введение

Роторная сушка — очень сложный процесс, который может применяться не только для термической сушки, но и для перемещения частиц внутри сушилки.Несколько авторов провели исследования по моделированию стационарного процесса роторной сушки. Статические модели представляют собой общие дифференциальные уравнения, и они подходят для исследования статических распределений. Myklestad [1] был первым, кто получил выражение для прогнозирования содержания влаги в продукте во роторной сушилке на основе температуры сушильного воздуха, начального содержания влаги и скорости подачи продукта. Уравнения сушки тонкого слоя способствуют пониманию явлений тепломассопереноса в сельскохозяйственных продуктах и ​​компьютерному моделированию для разработки новых и улучшения существующих промышленных процессов сушки [2].Они используются для оценки времени сушки нескольких продуктов, а также для обобщения кривых сушки. В модели сушки тонкого слоя скорость изменения содержания влаги в материале в период сушки с падающей скоростью пропорциональна мгновенной разнице между содержанием влаги в материале и ожидаемым содержанием влаги в материале, когда он приходит в равновесие с сушильным воздухом [3].

Многие авторы разработали полуэмпирические модели на основе теории диффузии для прогнозирования кинетики высыхания влажных веществ в тонком слое, как показано в таблице 1 (где MR — соотношение влажности).Было обнаружено, что константы,,,,, и в восьми моделях большинства авторов являются функциями температуры входящего воздуха, скорости входящего воздуха, влажности и т. Д., Масса корма не учитывалась всеми авторами и в сушку веществ с высоким содержанием влаги, таких как ферментированная молотая маниока, молочные продукты и некоторые фармацевтические продукты, в ротационной сушилке, а также массу корма следует учитывать в уравнении сушки тонкого слоя. Было замечено, что, хотя было предложено несколько моделей, не существует общей теории для описания механизма роторной сушки, и кажется, что конкретные модели оборудования и материала более полезны, чем общие модели [4].


Номер модели Название модели Уравнение модели Каталожные номера

1 906 9064 909 909 909 906 Страница [6, 7]
3 Измененная страница [8]
4 Хендерсон и Пабис 906 Логарифмический [10]
6 Двухчленный [11]
7 Ван и Сингх 907 906 Модель страницы, измененная Адемилуйи [13–15]

9000 3 Таким образом, целью данного исследования является разработка теоретической модели для прогнозирования кинетики сушки сферических частиц во вращающейся сушилке с учетом количества материалов, подлежащих сушке в модели.

2. Материалы и методы
2.1. Теоретическая разработка уравнения сушки тонкого слоя

Уравнение диффузии Фика (1) было принято для описания характеристик сушки биологических и химических продуктов в период падения скорости [16] следующим образом: где — коэффициент диффузии, — влажность (в сухом состоянии) в любой момент времени и — время высыхания. Уравнение диффузии для сферической частицы при постоянном коэффициенте диффузии и радиальном (как показано на рисунке 1) потоке принимает следующий вид:


Для решения (2) были приняты следующие допущения: (1) движение влаги является только диффузионным и однонаправленным; (2) коэффициент диффузии не зависит от концентрации влаги; (3) процесс сушки изотермический, то есть адиабатическая сушилка; (4) сушильный материал сферической формы; (5) усадка не учитывается.Используя в качестве константы разделения из (2) получаем Интегрирование (3) с использованием разделения переменных дает Уравнение (4) имеет вид Уравнение (6) является уравнением Бесселя нулевого порядка, решением которого является [17] Но Объединение (5) и (9) дает, так что и применяя граничные условия в (11). Решение (10) в случае шара выражается как где — радиус сферы, MR — коэффициент влажности, — начальное содержание влаги (% db), — равновесное содержание влаги (% db), — влажность во время (% db), и — время сушки (ч).

Из работы Abowei [18], масса углеводорода была учтена при моделировании одномерной диффузии разлива нефти в воде и получении общего решения (см. (13)) для прогнозирования диффузии известного количества сырой нефти. в воде. Это уравнение аналогично уравнению диффузии (12), описывающему диффузию влаги в пористых сферических частицах следующим образом: где — количество разлитой нефти и — концентрация разлитой нефти в любой момент времени.это место разлива нефти; — коэффициент диффузии, — время.

Сравнивая (12) с (13), член в (12) аналогичен члену в (13), и, следовательно, (12) можно переписать как где MR — коэффициент влажности. это площадь поверхности, доступная для переноса влаги, которая для ротационной сушилки в уравнении (14) теперь представляет собой массу ферментированной измельченной кассавы, которая аналогична в уравнении (13), представляет собой среднюю плотность образца, подлежащего сушке, и плотности добавляется уравнение (14), чтобы сделать уравнение безразмерным, так как отношение влажности MR безразмерно, так что (14) становится где — средний радиус частицы, подлежащей сушке, — радиус вращающегося сушильного барабана, — длина вращающейся сушилки, — коэффициент диффузии =, где — энергия активации.Уравнение (15) представляет собой новую теоретическую модель Абовея-Адемилуйи для прогнозирования высыхания любых сферических частиц во вращающейся сушилке. Уравнение (15) было смоделировано для получения теоретически определенного отношения влажности.

2.1.1. Подход к анализу размеров

Чтобы удалить влагу из влажного материала во вращающейся сушилке, коэффициент влажности (MR) можно рассматривать как функцию изменения температуры, количества сброженной измельченной кассавы, подлежащего сушке, и скрытого тепло, диаметр частицы, подлежащей сушке, скорость поступающего воздуха и скорость барабана, так что математически соотношение влажности MR безразмерно как где — поправочный коэффициент.

Применяя анализ размеров, мы имеем Применение метода Букингема дает Решение (18) — (22) дает,,,, и который Так что Безразмерная постоянная может быть оценена теоретически и экспериментально, подставив MR в (14) в (24), чтобы получить поправочный коэффициент как

2.2. Экспериментальная работа

Чтобы проверить модель, ферментированные измельченные частицы кассавы сушили в лабораторной ротационной сушилке (рис. 2).Разработанная теоретическая модель (15) была смоделирована в Microsoft Excel 2007 с использованием следующих данных: (i) произведение средней плотности (кг / м 3 ) = 400, [19], (ii) время высыхания (120–1200 секунд) -шаг 60, (iii) м, м, м. Коэффициенты диффузии (, и в м 2 / с) в (26) — (28) были получены экспериментально при различной температуре воздуха на входе (в ° C), скорости воздуха на входе (в м / с) и массе корм (в кг) из предыдущей работы [15] на ферментированном молотом маниоке следующим образом:


2.2.1. Приготовление образца

В данном исследовании использовался сорт кассавы TMS 30572, полученный на ферме государственного проекта развития сельского хозяйства Риверс (ADP) в Румуокоро, Порт-Харкорт. Выбор этого сорта маниоки TMS 30572 был основан на его предпочтениях фермерами из-за его высокой урожайности и пригодности для переработки гари [20]. Сорт маниоки очищали, промывали, натирали на терке и упаковывали в мешок для прессования. Обезвоженному затору давали возможность естественным образом бродить в течение 72 часов; просеивают с размером ячеек 3.5 мм, а затем сушили в настольной ротационной сушилке (рис. 2).

2.2.2. Процедура эксперимента

В начале каждого эксперимента сушилке позволяли достичь устойчивого состояния при желаемой скорости воздушного потока, температуре входящего воздуха, скорости привода подачи и скорости привода барабана. Когда установившееся состояние было достигнуто, ферментированное сусло из измельченной маниоки с известным содержанием влаги было загружено в загрузочный бункер сушилки. Условия сушки, используемые в экспериментах: температура входящего воздуха 115 ° C, 140 ° C, 190 ° C и 230 ° C, скорость воздуха 0.83, 1,02, 1,397 и 1,55 м / с, масса подачи 50 г, 100 г, 200 г и 500 г, скорость привода подачи 100 об / мин и скорость привода барабана 8 об / мин. Уменьшение массы сброженного сусла отслеживали по времени на проход. Исходная влажность образцов определялась отдельно перед началом эксперимента. Потерю веса во время сушки использовали для расчета содержания влаги. Полученные данные сушки использовали для расчета экспериментального отношения влажности (MR) для прогнозирования кинетики сушки ферментированной измельченной кассавы.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Теоретические результаты моделирования

Результаты теоретического соотношения влажности представлены на рисунках 3, 5 и 7. Теоретическое соотношение влажности уменьшается со временем сушки по мере увеличения температуры воздуха на входе, скорости воздуха на входе и массы сырья. Аналогичный профиль также показан на рисунках 4, 6 и 8 для экспериментального соотношения влажности. Графики теоретической влажности показывают типичную кривую сушки, обычно получаемую при сушке влажных материалов [3, 21].







Из графиков теоретического отношения влажности видно, что модель Abowei-Ademiluyi не дает значений для отношения влажности при, и это не будет проблемой, так как начальный В начале сушки всегда известно содержание влаги, на основании которого рассчитывалась относительная влажность (т. е.). Следовательно, модель Abowei-Ademiluyi может использоваться для прогнозирования кинетики сушки сферических частиц при любом известном диаметре частиц, диаметре вращающегося барабана и длине сушилки, если известен коэффициент диффузии.

3.2. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов

Смоделированный теоретический результат выгодно отличается от экспериментальных результатов. Сходство показано на основе высокого значения (близкого к 1), полученного для коэффициента множественных определений при различной температуре входящего воздуха и скорости входящего воздуха, как показано на рисунках 9 и 10. Тем не менее, лучшее соответствие может быть получено, если частица со средней плотностью правильно выбран. Теоретическое (модель Абовея-Адемилуйи) соотношение влажности также хорошо сравнивалось с экспериментальным соотношением влажности при разной массе корма, как показано на рисунке 11.




4. Заключение

Новая теоретическая модель Abowei-Ademiluyi была разработана для прогнозирования кинетики сушки сферических частиц при любом известном диаметре частиц, диаметре вращающегося барабана и длине сушилки. В новой модели также учитывается масса корма. Валидация модели проводилась путем сушки ферментированных измельченных частиц маниоки в лабораторной роторной сушилке при температуре воздуха на входе 115–230 ° C, скорости воздуха 0,83–1,55 м / с, массе загрузки 50–500 г, барабане скорость привода 8 об / мин, скорость привода подачи 100 об / мин.Теоретическая влажность, рассчитанная по модели, выгодно отличается от экспериментальной.

Оценка соотношения влажности при сушке яблок конвективными и микроволновыми методами с использованием моделирования искусственной нейронной сети

  • 1.

    Агбашло, М., Кианмехр, М.Х. и Арабхоссейни, А. Моделирование тонкослойной сушки ломтиков яблока в полуфабрикате. промышленная сушилка непрерывного действия. Внутр. J. Food Eng. 6 (4), 1–6 (2010).

    Артикул Google ученый

  • 2.

    Антал Т. и Керекес Б. Исследование сублимационной сушки яблок с использованием горячего воздуха и инфракрасного излучения. J. Food Process. Консерв. 40 (2), 257–269 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Шалини, Р. и Гупта, Д. Использование выжимок от предприятий по переработке яблок: обзор. J. Food Sci. Technol. 47 (4), 365–371 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 4.

    Адам, К. Л. Варианты обезвоживания пищевых продуктов. США: Национальная информационная служба по устойчивому сельскому хозяйству . Корпорация Aeroglide, Кэри, Северная Каролина. 919-851-2000 (2004).

  • 5.

    Cheng, L.-S., Fang, S. & Ruan, M.-L. Влияние предварительной обработки бланшированием на характеристики сушки томатов черри и математическое моделирование. Внутр. J. Food Eng. 11 (2), 265–274 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 6.

    Фунебо, Т., Арне, Л. Л., Кидман, С., Лангтон, М., Скьёльдебранд, К. Термическая обработка яблока в микроволновой печи перед обезвоживанием на воздухе — влияние на физические свойства и микроструктуру. J. Food Eng. 46 (3), 173–182 (2000).

    Артикул Google ученый

  • 7.

    Prothon, F. et al. Влияние комбинированной осмотической и микроволновой дегидратации яблока на текстуру, микроструктуру и характеристики регидратации. LWT-Food Sci. Technol. 34 (2), 95–101 (2001).

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    Изли Н. и Исик Э. Цвет и микроструктурные свойства томатов, высушенных микроволновым, конвективным и микроволново-конвективным методами. Внутр. J. Food Prop. 18 (2), 241–249 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    Серемет, Л., Ботез, Э., Нистор, О.-В., Андроной, Д. Г., Мокану, Г.-Д. Влияние различных методов сушки на влажность и регидратацию ломтиков тыквы. Food Chem. 195 , 104–109 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 10.

    Люле Ф. и Коюнку Т. Характеристики конвективной и микроволновой сушки плодов сорбуса ( Sorbus domestica L.). Процедуры Soc. Behav.Sci. 195 , 2634–2643 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 11.

    Дас, К., Дас, А. и Голдер, А. К. Оптимальность сушки в микроволновой печи геля алоэ вера ( Aloe barbadensis Miller) с использованием методологии поверхности отклика и моделирования искусственной нейронной сети. J. Inst. Англ. India Ser. E. 97 (2), 143–149 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Ramzi, M., Kashaninejad, M., Salehi, F., Mahoonak, A. R. S. & Razavi, S. M. A. Моделирование реологического поведения меда с использованием генетического алгоритма — искусственной нейронной сети и адаптивной нейро-нечеткой системы вывода. Food Biosci. 9 , 60–67 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 13.

    Салехи, Ф. и Разави, С. М. Моделирование процесса нанофильтрации сточных вод с использованием искусственной нейронной сети и адаптивной нейронечеткой системы вывода. Десалин. Водное лечение. 57 (31), 14369–14378 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 14.

    Камински В., Томчак Э. и Струмилл П. Нейрокомпьютерные подходы к моделированию динамики процесса сушки. Сушка Technol. 16 (6), 967–992 (1998).

    Артикул Google ученый

  • 15.

    Момензаде, Л., Zomorodian, A. & Mowla, D. Экспериментальное и теоретическое исследование сушки шелушенной кукурузы в сушилке с псевдоожиженным слоем с микроволновой печью с использованием искусственной нейронной сети. Food Bioprod Process. 89 (1), 15–21 (2011).

    Артикул Google ученый

  • 16.

    Мовагарнеджад, К. и Никзад, М. Моделирование сушки томатов с использованием искусственной нейронной сети. Comput. Электрон. Agric. 59 (1–2), 78–85 (2007).

    Артикул Google ученый

  • 17.

    ISIRI. Сушеные яблоки. Технические характеристики и методы испытаний. В Сельское хозяйство и продукты питания , Vol. 3612. (ИРАН: Институт стандартов и промышленных исследований Ирана, 2007).

  • 18.

    ISIRI. Фрукты и фруктовые продукты — пюре из персика, абрикоса, груши, красной сливы, желтой сливы, яблока, киви — спецификации и методы испытаний. В Сельское хозяйство и продукты питания , Vol. 11692. (ИРАН: Институт стандартов и промышленных исследований Ирана, 2011 г.).

  • 19.

    Никбахт, А. М., Мотевали, А. и Минаеи, С. Исследование энергии и эксергии тонкослойной сушки плодов граната с помощью микроволн с использованием искусственных нейронных сетей и методологии поверхности отклика. J. Saudi Soc. Agric. Sci. 13 (2), 81–91 (2014).

    Google ученый

  • 20.

    ASAE. Измерение влажности немолотого зерна и семян. (2007).

  • 21.

    Ганбарян Д., Дастджерди, М. Б. и Торки-Харчегани, М. Характеристики массопереноса ломтиков гриба биспорус ( Agaricus bisporus ) при конвективной сушке горячим воздухом. Тепломассообмен. 52 (5), 1081–1088 (2016).

    ADS Статья Google ученый

  • 22.

    Зарейн, М., Самади, С. Х. и Гобадиан, Б. Исследование влияния микроволновой сушилки на энергоэффективность при сушке ломтиков яблока. J. Saudi Soc. Agric. Sci. 14 (1), 41–47 (2015).

    Google ученый

  • 23.

    Акташ, М., Ханлари, А., Амини, А. и Чевик, С. Анализ производительности теплового насоса и инфракрасно-теплового насоса для сушки тертой моркови с использованием энерго-эксергетической методологии. Energy Convers. Manag. 132 , 327–338 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 24.

    Динани, С. Т., Хамдами, Н., Шахеди, М. и Хавет, М. Математическое моделирование кинетики сушки ломтиков грибов с помощью горячего воздуха / электрогидродинамики (ЭГД). Energy Convers. Manag. 86 , 70–80 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 25.

    Ши, Q., Zheng, Y. & Zhao, Y. Математическое моделирование тонкослойной сушки с помощью теплового насоса ломтиков якона ( Smallanthus sonchifolius ). Energy Convers.Manag. 71 , 208–216 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 26.

    Авхад М. и Маркетти Дж. Математическое моделирование кинетики сушки семян авокадо Хасс. Ind Crops Prod. 91 , 76–87 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 27.

    Blanco-Cano, L., Soria-Verdugo, A., Garcia-Gutierrez, L., и Ruiz-Rivas, U.Моделирование процесса тонкослойной сушки яблок Granny Smith: применение в сушилке с непрямым солнечным излучением. Заявл. Therm. Англ. 108 , 1086–1094 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 28.

    Mghazli, S. et al. Характеристики сушки и кинетика солнечной сушки листьев марокканского розмарина. Обновить. Энергетика 108 , 303–310 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 29.

    Кавех, М. и Чайян, Р. А. Моделирование тонкослойной сушки ломтиков репы в полупромышленной ленточной сушилке непрерывного действия. J. Food Process. Консерв. 41 (2), e12778 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 30.

    Jiang, J., Dang, L., Tan, H., Pan, B. & Wei, H. Кинетика сушки тонкого слоя предварительно желатинизированного крахмала в микроволновой печи. Тайваньский институт Chem. Англ. 72 , 10–18 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Rabha, D., Muthukumar, P. & Somayaji, C. Экспериментальное исследование кинетики сушки тонкого слоя призрачного перца чили ( Capsicum Chinense Jacq.), Высушенного в туннельной солнечной сушилке с принудительной конвекцией. Обновить. Энергетика 105 , 583–589 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 32.

    Кукуш, А. et al. Экспериментальное определение эффективного коэффициента диффузии влаги и энергии активации при конвективной солнечной сушке отходов жмыха оливок. Обновить. Энергетика 101 , 565–574 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 33.

    Мулитерно, М. М., Родригес, Д., де Лима, Ф. С., Ида, Э. И. и Курозава, Л. Е. Превращение / разложение изофлавонов и изменение цвета во время сушки окары. LWT Food Sci Technol. 75 , 512–519 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 34.

    Чжу А. и Шен X. Модель и массообменные характеристики конвекционной сушки ломтиков персика. Внутр. J. Тепломассообмен. 72 , 345–351 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 35.

    Aral, S. & Beşe, A.V. Конвективная сушка плодов боярышника (Crataegus spp.): Влияние экспериментальных параметров на кинетику сушки, цвет, усадку и регидратационную способность. Food Chem. 210 , 577–584 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 36.

    Минаеи, С., Мотевали, А., Ахмади, Э. и Азизи, М. Х. Математические модели сушки плодов граната в вакуумных и микроволновых сушилках. J. Agric. Sci. Technol. 14 (2), 311–325 (2012).

    Google ученый

  • 37.

    Дарвиши, Х., Хоштагаза, М. Х., Наджафи, Г. и Наргези, Ф. Математическое моделирование сушки зеленого перца в микроволново-конвективной сушилке. J. Agric. Sci. Technol. 15 , 457–465 (2013).

    Google ученый

  • 38.

    Чайжан, Р.А., Каве, М.& Хаяти, С. Моделирование некоторых термических и физических характеристик плодов теребинта в условиях полупромышленной непрерывной сушки. Мера еды. 11 (1), 12–23 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 39.

    Хоштагаза, М. Х., Дарвиши, Х. и Минаей, С. Влияние сушки в микроволновом псевдоожиженном слое на качество, потребление энергии и кинетику сушки зерен сои. J. Food Sci. Technol. 52 (8), 4749–4760 (2015).

    PubMed Статья Google ученый

  • 40.

    echtańska, J., Szadzińska, J. & Kowalski, S. Конвективная сушка зеленого перца с помощью микроволнового и инфракрасного излучения: соображения качества и энергии. Chem Eng Process .: Process Intensif. 98 , 155–164 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 41.

    Pu, Y. Y. & Sun, D.W. Комбинированная сушка горячим воздухом и микроволновая печь-вакуум для улучшения однородности сушки ломтиков манго на основе гиперспектральной визуализации распределения влажности. Biosyst. Англ. 156 , 108–119 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 42.

    Hasanipanah, M., Amnieh, H. B., Arab, H. & Zamzam, M. S. Возможность использования модели PSO – ANFIS для оценки фрагментации горных пород, образовавшейся в результате взрывных работ. Neural.Comput. Прил. 30 (4), 1015–1024 (2018).

    Артикул Google ученый

  • 43.

    Ван, З., Сун, Дж., Чен, Ф., Ляо, X. и Ху, X. Математическое моделирование тонкослойной микроволновой сушки яблочных выжимок с предварительной сушкой горячим воздухом и без нее. J. Food Eng. 80 (2), 536–544 (2007).

    Артикул Google ученый

  • 44.

    Бейги, М.Сушка яблок горячим воздухом: характеристики обезвоживания и оценка качества. Тепломассообмен. 52 (8), 1435–1442 (2016).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 45.

    Калета, А., Горницки, К., Виниченко, Р. и Хойнацка, А. Оценка моделей сушки яблок (вар. Ligol), высушенных в сушилке с псевдоожиженным слоем. Energy Convers. Manag. 67 , 179–185 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 46.

    Кара, С. и Доймаз, И. Определение эффективного коэффициента диффузии влаги и математическое моделирование кривых сушки яблочных выжимок. Тепломассообмен. 51 (7), 983–989 (2015).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 47.

    Самади, Ш.Г., Гобадиан, Б., Наджафи, Г., Мотевали, А. и Фаал, С. Сушка ломтиков яблока в комбинированной теплоэлектроцентрали (ТЭЦ): сравнение математических моделей и нейронных сетей . Chem. Prod. Модель процесса. 8 (1), 41–52 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 48.

    Зюфер, О., Сезер, С. и Демир, Х. Математическое моделирование тонких слоев конвективной, вакуумной и микроволновой сушки целых и соленых ломтиков лука. J. Food Process. Консерв. 41 , e13239 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 49.

    Кантронг, Х., Тансакул, А. и Миттал, Г.С. Характеристики сушки и качество грибов шиитаке, прошедших микроволновую вакуумную сушку и микроволновую вакуумную сушку в сочетании с инфракрасной сушкой. J. Food Sci. Technol. 51 (12), 3594–3608 (2014).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 50.

    Хоруз, Э. и Маскан, М. Сушка граната горячим воздухом и микроволновой печью ( Punica granatum L.) arils. J. Food Sci. Technol. 52 (1), 285–293 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 51.

    Md Salim, N. S., Gariépy, Y. & Raghavan, V. Сушка горячим воздухом и сушка горячим воздухом с помощью микроволнового излучения ломтиков стеблей брокколи ( Brassica oleracea L. var. Italica). J. Food Process. Консерв. 41 (3), e12905 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 52.

    Чайжан Р.А., Кавех М., Дибагар Н. и Неджад М.З. Оптимизация сушки фисташковых орехов в сушилке с псевдоожиженным слоем с предварительной обработкой микроволнами с применением методологии поверхности отклика. Chem Prod Process Model 12 (3) (2017).

  • 53.

    Торки-Харчегани М., Гасеми-Варнамхасти М., Ганбарян Д., Садеги М. и Тохиди М. Характеристики обезвоживания и математическое моделирование сушки ломтиков лимона при обработке в печи. Тепломассообмен. 52 (2), 281–289 (2016).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 54.

    Дарвиши, Х., Зарейн, М., Минаеи, С. и Хафадже, Х. Анализ эксергии и энергии, кинетика сушки и математическое моделирование процесса сушки белой шелковицы. Внутр. J. Food Eng. 10 (2), 269–280 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 55.

    Ганесапиллаи, М., Муруган, П. и Сингх, А. Экспериментальный анализ кинетики сушки в микроволновой печи и характеристика корневищ имбиря. J. Food Process. Консерв. 36 (5), 401–411 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Кавех М. и Аббаспур-Гиландех Ю. Влияние гибридной (конвективно-инфракрасно-вращающийся барабан) сушки на качественные характеристики зеленого горошка. J Food Process Eng. 43 (7), e13424 (2020).

    CAS Статья Google ученый

  • 57.

    Доймаз, И., Демир, Х. и Йилдирим, А. Сушка ломтиков айвы: влияние предварительной обработки на характеристики сушки и регидратации. Chem Eng Commun. 202 (10), 1271–1279 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 58.

    Доймаз, И. & Сахин, М.Влияние температуры и предварительной обработки на характеристики сушки и регидратации ломтиков брокколи. J. Food Meas. Charact. 10 (2), 364–373 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 59.

    Чайжан Р. А. и Каве М. Характеристики сушки ломтиков баклажана ( Solanum melongena L.) при микроволново-конвективной сушке. Res. Agric. Англ. 62 (4), 170–178 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 60.

    Бал, Л. М., Кар, А., Сатья, С. и Наик, С. Н. Кинетика сушки и эффективная диффузия влаги ломтиков бамбуковых побегов, подвергающихся микроволновой сушке. Внутр. J. Food Sci. Technol. 45 (11), 2321–2328 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 61.

    Дарвиши, Х., Зарейн, М. и Фархуди, З. Анализ энергетических и эксергетических характеристик и моделирование кинетики сушки ломтиков киви. Дж.Food Sci. Technol. 53 (5), 2317–2333 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 62.

    Ханали, М., Банишариф, А. и Рафи, С. Моделирование диффузии влаги, энергии активации и потребления энергии при сушке грубого риса в псевдоожиженном слое. Тепломассообмен. 52 (11), 2541–2549 (2016).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 63.

    Tripathy, P., Abhishek, S. & Bhadoria, P. Определение коэффициента конвективной теплопередачи и удельного энергопотребления картофеля с использованием оригинальной самонаводящейся солнечной сушилки. J. Food Meas. Charact. 8 (1), 36–45 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 64.

    Кавех М., Чайджан Р. А., Тагинежад Э., Шарабиани В. Р. и Мотевали А. Оценка удельного энергопотребления и выбросов парниковых газов для различных методов сушки (пример: Pistacia atlantica ). J. Чистый продукт 259 , 120963 (2020).

    CAS Статья Google ученый

  • 65.

    Кавех М., Аббаспур-Гиландех Ю. и Новака М. Сравнение различных методов сушки и их выбросов углерода в зеленом горошке. Chem. Англ. Процесс Процесс Int. 160 , 108274 (2021).

    CAS Статья Google ученый

  • 66.

    Селен, С. & Кахвечи, К. Поведение ломтиков томатов при сушке в микроволновой печи. Чешский J. Food Sci. 31 (2), 132–138 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 67.

    Фиск, К. Л., Сильвер, А. М., Стрик, Б. К. и Чжао, Ю. Послеуборочные качества морозостойких киви (Actinidia arguta ‘Ananasnaya’), связанные с упаковкой и условиями хранения. Послеуборочная биол. Technol. 47 (3), 338–345 (2008).

    CAS Статья Google ученый

  • 68.

    Йосефиан, С., Раздари, А. М., Сейхун, М. и Кьяни, Х. Определение оптимальных условий с использованием метода поверхности отклика и сравнения науральной сети и метода регрессии сушки картофеля, облученного гамма-излучением. Food Sci. Technol. 13 (59), 85–96 (2017).

    Google ученый

  • 69.

    Каве, М. et al. Оценка эксергетических характеристик и свойств сушки лука в многоступенчатой ​​полупромышленной сушилке непрерывного действия: искусственные нейронные сети (ИНС) и модели ANFIS. Пищевой Биопрод. Процесс. 127 , 58–76 (2021).

    Артикул Google ученый

  • 70.

    Таваколипур, Х., Мохтариан, М. и Калбаси-Аштари, А. Интеллектуальный мониторинг процесса сушки кабачков на основе нечеткой экспертной системы и ИНС. J. Food Process Eng. 37 (5), 474–481 (2014).

    Артикул Google ученый

  • Расчет содержания влаги и скорости высыхания при сушке в микроволновой печи

    [1] Датта Б. и др.(2012). Сравнительное исследование влияния предварительной обработки микроволновым излучением и высоким электрическим полем на кинетику сушки и качество грибов, Технология сушки, 30, 891–897.

    DOI: 10.1080 / 07373937.2012.678957

    [2] Мана Л.V., et al. (2012). Влияние сушки в микроволновой печи на характеристики качества плодов бамии, Журнал пищевой промышленности и технологий, 3, 186-193.

    [4] Сачилик К., Елицин А. (2006). Характеристики сушки тонкого слоя органических ломтиков яблока. Журнал пищевой инженерии, 73, 281–289.

    DOI: 10.1016 / j.jfoodeng.2005.03.024

    [5] Медени М.(2001). Характеристики сушки, усадки и регидратации киви при сушке горячим воздухом и в микроволновой печи, Journal of Food Engineering, 48, 177–182.

    DOI: 10.1016 / s0260-8774 (00) 00155-2

    [6] Орикаса Т., и другие. (2008). Накамура Н., Характеристики сушки в микроволновой печи нарезанного редиса, Nippon Shokuhin Kagaku KogakuKaishi, 55, 350-354.

    [7] Баффлер К.H.R., (1993) Приготовление и обработка в микроволновой печи: основы инженерии для специалистов по пищевым продуктам, Нью-Йорк: AVI Books.

    [8] Декаро, Р.V., (1985) Приготовление и обработка в микроволновой печи: основы инженерии для специалистов по пищевым продуктам, Нью-Йорк: AVI Books.

    [9] Мишра С., Рана А., Трипати А., Меда В. (2006). Характеристики сушки моркови в условиях микроволнового вакуума, Документ заседания секции ASABE №: MBSK 06-217.

    DOI: 10.13031 / 2013.22375

    Основы сушки зерна — IRRI Rice Knowledge Bank

    Сушка зерна включает воздействие на зерно воздуха с низкой относительной влажностью (RH), что приводит к испарению влаги из зерна и последующему удалению влаги из зерна.Поскольку методы сушки могут иметь большое влияние на качество зерна или семян, важно понимать некоторые основы сушки зерна.

    Удаление влаги

    В рисовом зерне влага присутствует в двух местах: на поверхности зерна, «поверхностная влажность», и внутри ядра, «внутренняя влажность». Поверхностная влага легко испаряется, когда зерно подвергается воздействию горячего воздуха. Внутренняя влага испаряется намного медленнее, потому что сначала она должна перейти от ядра на внешнюю поверхность.В результате поверхностная и внутренняя влага испаряются с разной скоростью. Эта разница приводит к разным «скоростям сушки» для разных периодов сушки. Скорость сушки определяется как скорость снижения влажности зерна в процессе сушки. Обычно он выражается в процентах влаги, удаляемой за час [% / час]. Типичная скорость сушки сушилок для риса находится в диапазоне от 0,5% / час до 1% / час.

    Кривая сушки, показанная на рисунке ниже, показывает, как влажность зерна (MC) и температура зерна меняются с течением времени.Как видно из диаграммы, скорость сушки не постоянна, а меняется со временем. Температура зерна одинаково меняется со временем.

    Периоды сушки и их значение Оптимальная сушка

    Есть три различных периода сушки, которые будут происходить последовательно во времени:

    1. Период предварительного нагрева (скорость сушки почти 0): Когда влажное зерно подвергается воздействию горячего воздуха, сначала наблюдается лишь очень небольшое изменение MC. Это происходит потому, что все тепло, содержащееся в сушильном воздухе, используется для нагрева зерна до температуры сушки.
    2. Период постоянной скорости (скорость сушки постоянна во времени): Когда зерно достигает температуры сушки, вода начинает испаряться с поверхности зерна. В течение этого периода все тепло сушильного воздуха используется для испарения поверхностной влаги, а количество влаги, удаляемой из зерна, остается постоянным во времени. Поэтому он называется периодом постоянной скорости. В этот период также поддерживается постоянная температура зерна.
    3. Период убывания (скорость высыхания со временем снижается): По прошествии времени требуется больше времени для появления внутренней влаги на поверхности, и испарение воды перестает быть постоянным во времени.В результате скорость сушки снизится, и часть тепла сушильного воздуха будет нагревать зерно. Для рисового зерна период снижения скорости обычно наступает при содержании влаги в зерне около 18%.

    Используя 18% MC и характеристики кривой сушки в качестве ориентира, можно дать несколько рекомендаций в отношении процедур сушки зерна. Эти рекомендации можно использовать независимо от того, сушится ли зерно на солнце или с помощью искусственных сушилок для зерна.

    Скорость высыхания и температура

    При содержании MC выше 18% скорость сушки зерна может быть увеличена (то есть сушка будет происходить быстрее) путем обеспечения более высокой температуры или большего количества воздуха для сушки без значительных изменений температуры зерна.Повышение температуры воздуха для сушки ниже 18% MC не приведет к увеличению скорости сушки, но увеличит температуру зерна и потенциально повредит зерно. Следовательно, более высокие температуры воздуха для сушки могут использоваться для быстрой сушки зерна до 18% MC (для удаления «поверхностной влаги»), но более низкие температуры должны использоваться для удаления внутренней влаги из зерна.

    Для семеноводства температура воздуха для сушки никогда не должна превышать 43ºC, независимо от MC, чтобы избежать перегрева зерна, который убивает ростки.Воздействие на рис на 60ºC в течение одного часа может снизить всхожесть семян с 95% до 30%. Два часа при 60ºC снизят всхожесть до 5%.

    Равномерная сушка

    В процессе сушки всегда наблюдается непостоянство MC отдельных зерен. Особенно в сушилках с неподвижным слоем зерна на входе воздуха сушатся быстрее, чем на выходе воздуха, что приводит к градиенту влажности в массе зерна в конце процесса сушки. Для производства зерна или семян хорошего качества эта изменчивость должна быть как можно меньше.Частое перемешивание при сушке на солнце, переворачивание зерна в сушилках с неподвижным слоем или циркуляция в сушилках периодического действия с рециркуляцией улучшают однородность сушки, минимизируют повторное смачивание высушенного зерна и, таким образом, сохраняют качество зерна.

    Закалка

    Когда сушку зерна временно прекращают, влажность внутри зерна выравнивается за счет диффузии. При повторном запуске сушки скорость сушки увеличивается по сравнению с непрерывной сушкой. Процесс прерывистой остановки называется темперированием.Кроме того, во время отпуска выравнивается разница влажности между зернами. Таким образом, темперирование также обеспечивает минимизацию градиентов влажности в массе зерна, которые возникают во время сушки в некоторых типах сушилок.

    Для поддержания качества зерна рекомендуется период темперирования, чтобы учесть перераспределение внутренней влаги в зерне. В современных сушилках с рециркуляцией зерна зерно не сушится непрерывно, а проходит цикл сушки с последующим темперированием. Это улучшает скорость сушки, качество зерна и снижает затраты на электроэнергию.

    Электрогидродинамическая сушка морковных ломтиков

    Abstract

    Морковь содержит один из самых высоких уровней каротина, она богата витаминами, клетчаткой и минералами. Однако, поскольку свежая морковь быстро увядает после сбора урожая в неподходящих условиях хранения, сушка использовалась для увеличения срока ее хранения и сохранения питательных качеств. Поэтому для дальнейшего изучения возможностей этого метода ломтики моркови сушили в системе EHD, чтобы изучить влияние различных напряжений на скорость сушки.Что касается качества, содержание каротина и коэффициент регидратации, соответственно, сравнивали с обычным режимом сушки в печи. Каротин, основной компонент сушеной моркови, и характеристики регидратации сушеного продукта могут указывать на качество по физическим и химическим изменениям в процессе сушки. Также было выполнено математическое моделирование и моделирование кривых сушки с использованием среднеквадратичной ошибки, приведенного среднего квадрата отклонения и эффективности моделирования в качестве основных критериев для выбора уравнения, которое наилучшим образом учитывает изменение кривых сушки высушенных образцов.Теоретически модель Пейджа лучше всего подходит для описания кривой скорости сушки ломтиков моркови при напряжении от 10 кВ до 30 кВ. Экспериментально скорость сушки моркови была заметно выше в системе EHD по сравнению с контролем, а качество, определяемое по содержанию каротина и степени регидратации, также улучшилось по сравнению с сушкой в ​​печи. Таким образом, эта работа представляет собой простую и эффективную стратегию экспериментального и теоретического определения сушильных свойств моркови и, как результат, дает более глубокое понимание промышленного потенциала технологии EHD-сушки.

    Образец цитирования: Ding C, Lu J, Song Z (2015) Электрогидродинамическая сушка морковных ломтиков. PLoS ONE 10 (4): e0124077. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124077

    Академический редактор: Роберт М. Лафрени, Региональная больница Садбери, КАНАДА

    Поступила: 31 августа 2014 г .; Принята к печати: 6 марта 2015 г .; Опубликован: 15 апреля 2015 г.

    Авторские права: © 2015 Ding et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника

    Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в пределах бумага.

    Финансирование: Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (№ 51467015), Фондом естественных наук Автономного района Китая Внутренняя Монголия (№2013MS0106) и Научный фонд технологий Внутренней Монголии (№ ZD201311). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Потребление моркови, как свежей, так и переработанной, в последние годы увеличилось. В этом овоще один из самых высоких уровней каротина, он богат витаминами, клетчаткой и минералами.Однако свежая морковь быстро увядает после сбора урожая в неподходящих условиях хранения. Сушка — эффективный метод увеличения срока хранения и сохранения питательных свойств моркови [1]. В настоящее время для моркови применено множество методов сушки, в том числе солнечная сушка [2], горячий воздух [3] и микроволновая печь [4]. У каждого метода есть свои достоинства и недостатки.

    Электрогидродинамическая (ЭГД) сушка — относительно новый и нетепловой метод сушки, и многие исследователи исследовали его использование для овощей, фруктов, морепродуктов, зерна и других термочувствительных материалов [5–13].По сравнению с сушкой горячим воздухом, эти исследования показали, что сушка EHD имеет более высокую скорость сушки, потребляет меньше энергии и обеспечивает превосходное качество с точки зрения таких физико-химических свойств, как цвет, усадка, аромат и содержание питательных веществ. В то же время математическое моделирование и моделирование кривых сушки в различных условиях важно для лучшего контроля над этим процессом и достижения общего улучшения качества конечного продукта [14]. Во многих исследованиях сообщалось об использовании математических моделей для описания кривых сушки EHD для многих продуктов, включая, например, пирог окара [15], грубый рис [16], рыбу [17] и грибы [18], и об удовлетворительных результатах. были получены.Однако до сих пор не сообщалось об использовании ЭГД для сушки моркови. Действительно, промышленное применение ЭГД осложняется тем фактом, что ни один материал не подвергался систематическим и всесторонним исследованиям в отношении обработки ЭГД.

    Таким образом, в данной статье описывается использование EHD для сушки моркови с учетом скорости и качества сушки. Для этого ломтики моркови сушили при разных напряжениях и сравнивали пять математических моделей, чтобы определить, какая из них лучше всего отражает характеристики сушки моркови.Измеряли эффективный коэффициент диффузии воды, а также содержание каротина и степень регидратации сушеной моркови. Таким образом, эта работа обеспечивает теоретическую основу для установления контроля над процессом сушки с точки зрения промышленного применения EHD для широкого спектра фруктов и овощей.

    Материалы и методы

    Экспериментальное оборудование

    На рис. 1 (а) представлена ​​принципиальная схема экспериментальной установки для ЭГД-сушки. Он состоит из вертикально установленного электрода с множеством заостренных игл, спроецированных на неподвижную горизонтальную заземленную металлическую пластину, на которую помещали образцы моркови, подлежащие сушке.Расстояние между точкой излучения и заземленным электродом составляло 100 мм для облегчения расчета напряженности электрического поля. Заостренные электроды были подключены к источнику питания, способному подавать постоянный ток (DC) высокого напряжения или переменный ток (AC) высокого напряжения как с положительной, так и с отрицательной полярностью. Частота электрического поля составляла 50 Гц. Чтобы установить желаемые параметры высокого напряжения для сушки ЭГД, питание было подключено к регулятору напряжения с регулируемым напряжением в диапазоне от 0 до 50 кВ для переменного тока (AC) или от 0 до 70 кВ для постоянного тока (DC) с помощью контроллер.Заземленный пластинчатый электрод представлял собой прямоугольную пластину из нержавеющей стали размером 84 см × 44 см. Измерялись как температура, так и относительная влажность. Рис. 1 (b) и 1 (c) показывают расположение и схематические изображения игольчатых электродов, соответственно. Иглы были длиной 20 мм и диаметром 1 мм. Расстояние между двумя игольчатыми электродами составляло 40 мм. После некоторых экспериментов методом проб и ошибок было обнаружено, что это расстояние превосходит другие на основании корреляции между скоростью сушки и потреблением энергии.Игольчатые электроды располагались в несколько рядов и выстраивались проволокой из нержавеющей стали. Расстояние между двумя проволоками из нержавеющей стали составляло 40 мм. Все образцы случайным образом размещались в одном слое на заземленной электродной пластине.

    Экспериментальный метод

    Морковь была куплена на местном рынке (Технологический университет Внутренней Монголии, Хох-Хото, Китай) и хранилась в холодильнике при 4 ± 1 ° C. Первоначальное содержание влаги в моркови измеряли с помощью экспресс-измерителя влажности (Sh20A, Shanghai Luheng Instrument Co., Ltd., Шанхай, Китай). Начальная влажность составляла 90 ± 1%. Температура сушки составляла 21 ± 2 ° C, относительная влажность при сушке составляла 30 ± 5%, а скорость окружающего ветра составляла 0 м / с.

    Содержание влаги и соотношение влажности в процессе сушки определяется как (1) (2) (3) где M 0 — начальная влажность моркови, M e — равновесная влажность моркови, M i — влажность моркови () в момент времени t i , m 0 — начальная масса моркови, m i — масса моркови в момент времени t i и m г — сухое вещество моркови.

    Скорость высыхания определялась как изменение массы на единицу площади образцов и в единицу времени (кг воды / м 2 ч). Для его количественной оценки использовалось следующее уравнение: (4) где S — площадь поперечного сечения ломтика моркови.

    Перед экспериментами морковь вынимали из холодильника и естественным образом доводили до комнатной температуры. Их промывали, очищали и разрезали на прямоугольные ломтики длиной 13 мм, шириной 8 мм и толщиной 1 мм для экспериментов, каждый раз изменяя напряжение на 0 кВ, 5 кВ, 10 кВ, 15 кВ, 20 кВ, 25 кВ и 30 кВ для электрического поля переменного тока. соответственно.Электрический ток измерялся микроамперметром.

    Масса образца в процессе сушки измерялась на аналитических весах Sartorius BS124S (Goettingen, Германия) каждые 0,5 часа. Отношение влажности и скорость сушки рассчитывались с использованием формул (3) и (4).

    Математическая модель

    Для математического моделирования были применены пять различных моделей, чтобы найти модель, наиболее подходящую для описания кривой скорости сушки ломтиков моркови при 10 кВ, 15 кВ, 20 кВ, 25 кВ и 30 кВ (Таблица 1).

    Статистические параметры

    Параметры математической модели оценивались методом нелинейной регрессии. Некоторые статистические параметры использовались для оценки соответствия модели. Среднеквадратичная ошибка ( E RMS ), приведенный средний квадрат отклонения ( χ 2 ) и эффективность моделирования ( EF ) были использованы в качестве основных критериев для выбора уравнения, которое лучше всего объясняет изменение кривых сушки высушенных образцов [14,19,20]. χ 2 использовалось для определения качества подгонки: чем ниже значения χ 2 , тем лучше качество подгонки. E RMS дает отклонение между прогнозируемыми и экспериментальными значениями. EF также дает прогнозную силу модели относительно поведения продукта при сушке, и ее максимальное значение равно 1. Эти статистические значения могут быть рассчитаны следующим образом: (5) (6) (7) где MR exp, i — экспериментальная влажность i , MR до , i — прогнозируемая влажность i , N — количество наблюдений, n — число констант в модели сушки, а MR exp среднее — среднее значение экспериментальной влажности.

    Эффективный коэффициент диффузии воды (

    D eff )

    Предполагая, что основной механизм высыхания является диффузным по своей природе, экспериментальные результаты можно интерпретировать, рассматривая второе уравнение диффузии Фика: (8)

    Если пренебречь движением влаги за счет теплового градиента внутри тонкого среза, перенос влаги можно рассматривать как одномерный процесс диффузии в направлении вверх от нижней части образца к верхней поверхности.В этом диффузионном анализе также предполагалось, что (1) начальная влажность образца постоянна; (2) движение влаги имеет диффузный характер; (3) усадка незначительна; и (4) коэффициенты диффузии постоянны для каждого напряжения.

    Для длительных периодов сушки, когда L маленький, а t большой, для среза получаются предельные формы уравнений, и уравнение может быть выражено как [21–23] (9) где L — половина толщины ломтика моркови (м).Это уравнение можно записать как (10)

    D eff можно измерить по графику зависимости ln [ MR ] от времени. Коэффициент диффузии для каждого напряжения был рассчитан путем подстановки экспериментальных данных в предыдущее уравнение. На практике такой коэффициент определяли путем построения экспериментальных данных в единицах ln [ MR ] в зависимости от времени сушки. Из уравнения (11) график зависимости ln [ MR ] от времени высыхания дает прямую линию с наклоном: (11)

    Использование уравнения (12) основано на предположении о постоянстве коэффициента диффузии влаги для каждого напряжения, которое предсказывает линейное поведение зависимости ln [ MR ] от времени сушки.

    Контрольный эксперимент между ЭГД и сушкой в ​​печи

    В предыдущих исследованиях [24] было обнаружено, что скорость сушки в ЭГД-системе увеличивается с увеличением напряжения. Чтобы определить эффективный компонент высушенных образцов при более высоком напряжении, включая ЭГД в сочетании с горячей сушкой, мы провели эксперимент по сушке при 35 кВ и 40 ° C, используя обычную сушку в печи в качестве контроля. Для проведения эксперимента использовали морковь общим весом 1858 кг. Морковь нарезали прямоугольными полосками длиной 5 мм, шириной 3 мм и 0,5 мм.Толщиной 5 мм и поровну разделены на 2 группы. Одна группа была подвергнута ЭГД-сушке с напряжением 35 кВ при экспериментальной температуре (40 ± 1 ° C) (комбинация ЭГД и горячей сушки) и относительной влажности (30 ± 5%) в оборудовании для ЭГД-сушки (GXJ-2, разработанном Inner Университет Монголии, Хух-Хото, Китай). Другую группу сушили в печи при 70 ° C, температуре промышленной сушки, с использованием печи модели DGX-9053B-1 (Shanghai Fuma Laboratory Instrument Co., Ltd., Шанхай, Китай). Внутренние размеры печи составляли 42 см × 35 см × 40 см.Полоски моркови выстилали слоем толщиной 5 мм как для ЭГД, так и для сушки в печи. Для анализа качества определяли содержание каротина и коэффициент регидратации сушеных ломтиков моркови.

    Определение каротинов

    каротинов экстрагировали по методу, описанному Zhang et al. [25] с некоторыми изменениями. 3 г измельченных образцов и 30 мл петролейного эфира с интервалом кипения от 60 до 90 ° C помещали в круглодонную колбу. Смесь конденсировали и оплавляли в течение 40 минут при 60 ° C с последующей фильтрацией.Фильтрат имел постоянный объем до 25 мл петролейным эфиром. Значения поглощения света были измерены при 450 нм. Содержание каротина определяли по уравнению линейной регрессии. Эксперименты проводились независимо три раза в этом исследовании и принимались средние значения.

    Коэффициент регидратации

    Чтобы оценить коэффициент регидратации (RR) высушенных образцов, 12 г высушенных ломтиков моркови были погружены в 144 мл дистиллированной воды в условиях окружающей среды на 30 минут. Затем дольки моркови и дистиллированную воду кипятили 5 мин.Ломтики моркови взвешивали после удаления излишков воды с помощью промокательной бумаги. RR определяли с использованием следующего уравнения: (12) где m b и m α — веса образцов до и после регидратации соответственно. Эксперименты проводились независимо три раза в этом исследовании и принимались средние значения.

    Статистический анализ

    SPSS версии 16.0 для Windows использовался для статистического анализа, а односторонний ANOVA (однофакторный дисперсионный анализ) был использован для расчета отношения влажности между ломтиками моркови в переменном электрическом поле и без электрического поля (контроль).Различия в соотношении влажности считаются статистически значимыми, когда p <0,05. Эксперименты проводились при 6 напряжениях от 5 кВ до 30 кВ, и каждый из них сравнивался с контрольной группой (без электрического поля), соответственно.

    Концентрации каротина и коэффициенты регидратации также были рассчитаны между ломтиками моркови, обработанными при ЭГД и сушке в печи, с использованием однофакторного дисперсионного анализа. Результаты, представленные в этом исследовании, представлены как средние значения ± стандартное отклонение (SD).

    Результаты и обсуждение

    Кривая соотношения влажности и скорости сушки образцов моркови, обработанных разными значениями напряжения, показаны на рисунках 2 и 3 соответственно.

    Очевидно, что влажность образцов моркови была значительно снижена при ЭГД по сравнению с контролем. Мы рассчитали влажность ломтиков моркови в переменном электрическом поле и без электрического поля с помощью однофакторного дисперсионного анализа. По сравнению с контролем значения влажности показали статистически значимую разницу при 20 кВ и 25 кВ (p <0.05) и очень статистически значимая разница при 30 кВ (p <0,01), тогда как статистически значимой разницы не наблюдалось при 5, 10 и 15 кВ (p> 0,05). Скорость сушки снижалась с уменьшением влажности. Скорость сушки образцов моркови, обработанных ЭГД, увеличилась по сравнению с контролем, а увеличение напряжения оказало большое влияние на повышение скорости сушки, увеличившись в 0,47, 0,75, 1,45, 1,49, 1,96 и 2,33 раза соответственно. при напряжениях 5, 10, 15, 20, 25 и 30 кВ по сравнению с контролем в первые полчаса.По сравнению с контролем, применение ЭГД способствовало сокращению времени сушки на 3,3%, 6,7%, 13,3%, 20,0%, 23,3% и 26,7%, соответственно, для достижения конечного содержания влаги 17% при 5, 10%. , 15, 20, 25 и 30 кВ. Эти результаты согласуются с исследованиями, в которых сообщалось об увеличении скорости высыхания с увеличением приложенного напряжения [16,26–28]. Электрический ток составляет 0 мкА, 0 мкА, 1,3 мкА, 4,1 мкА, 6,5 мкА и 7,5 мкА соответственно при напряжениях 5, 10, 15, 20, 25 и 30 кВ. Это указывает на отсутствие коронного ветра в диапазонах 5 и 10 кВ.Более высокое напряжение или напряженность электрического поля могут вызвать более сильный ионный ветер и более высокую скорость ветра [29]. Увеличение скорости массопереноса можно объяснить коронным ветром [11]. Создаваемый коронным ветром ударяется о влажный материал и нарушает насыщенный слой воздуха, что приводит к усилению испарения [12]. Давление ионного ветра централизуется в центральной части, а давление небольшое по краям [29]. Следовательно, размещение образцов непосредственно под острыми электродами иглы может значительно улучшить скорость сушки.Увеличение скорости сушки за счет нескольких точек на пластине можно отнести к электрическому ветру, создаваемому каждым острием игольчатого электрода, что приводит к кумулятивному эффекту, который мог бы значительно увеличить скорость сушки [17]. Тем не менее, помимо коронного ветра под действием переменного электрического поля, возможен другой механизм ЭГД-сушки. В частности, молекулы воды представляют собой высокополярные молекулярные структуры и ориентируются в направлении электрического поля, что может привести к преобразованию электрической энергии в механическую, тем самым вытесняя молекулы воды из материала под действием переменного электрического поля.Этот эффект был бы прямо пропорционален напряженности электрического поля.

    Константы и коэффициенты пяти математических моделей при различных условиях сушки приведены в таблице 2.

    Значения среднеквадратичной ошибки ( E RMS ), приведенного среднего квадрата отклонения ( χ 2 ) и эффективности моделирования ( EF ) также приведены в таблице 2. В во всех случаях значения EF для моделей были больше 0.92, что указывает на хорошую посадку. Понятно, что все пять математических моделей могут удовлетворительно описывать кривые сушки ломтиков моркови, высушенных в ЭГД. Результаты также показали, что самые высокие значения EF и самые низкие значения E RMS и χ 2 могут быть получены с помощью модели Пейджа. Следовательно, модель Пейджа была признана лучшей для описания характеристик сушки ломтиков моркови. Из таблицы 2, значения E RMS , χ 2 и EF для модели Page варьируются от 0.009922 и 0,014127, 0,000102 и 0,000206, и 0,997919 и 0,998981 соответственно. Мы также обнаружили, что значения k для моделей Льюиса, Пейджа, Хендерсона и Пабиса и логарифмической модели увеличиваются с увеличением напряжения и что значения n для модели Пейджа и значения a для моделей Хендерсона и Пабиса, логарифмических и Квадратичные модели уменьшились по мере увеличения напряжения. Поскольку сам процесс сушки связан с текстурой и геометрией материалов, а также с технологией сушки, для разных материалов с одинаковой техникой сушки могут наблюдаться большие различия.Не менее сложно описать процесс сушки; следовательно, можно ожидать, что математическое описание этого будет соответственно затруднено. Тем не менее, эта статья также была направлена ​​на поиск математической модели, которая наилучшим образом описывает сушку моркови при ЭГД-обработке. Для этого было проведено сравнение пяти различных моделей (см. Таблицу 1), и на основании результатов, обсужденных выше, модель Пейджа была определена как лучшая для описания характеристик сушки ломтиков моркови между контролем и EHD.

    Используя функцию линейной аппроксимации Origin 8.0, следующие уравнения между ln [ MR ] и временем высыхания задаются для каждого напряжения:

    Даже несмотря на то, что экспериментальная зависимость от высыхания не является строго линейной в логарифмическом масштабе, линейная аппроксимация представляется весьма успешным приближением, поскольку коэффициенты определения R 2 всегда больше 0,90 для каждого напряжения. Следовательно, предположение о постоянном значении диффузионной влаги для каждого напряжения работает достаточно хорошо.Как следствие, такой наклон можно рассматривать как полезное приближение для значения коэффициента диффузии.

    Значения эффективного коэффициента диффузии ( D eff ) при различных напряжениях можно увидеть в таблице 3. Значения D eff находились в диапазоне приблизительно 1,37 × 10 -8 м 2 / с до 2,86 × 10 -8 м 2 / с при различных напряжениях. Результаты показывают, что значения D eff увеличиваются с увеличением напряжения, что, в свою очередь, указывает на то, что значения D eff будут влиять на скорость сушки.Dinani et al. [30] сообщили, что напряжение при комбинированной ЭГД / сушке горячим воздухом значительно влияет на D eff и что внутренняя диффузия воды в материале играет важную роль в ЭГД-сушке. Эти выводы подтверждаются в настоящем исследовании.

    Характеристики регидратации высушенного продукта могут быть хорошим индикатором физических и химических изменений образцов во время сушки и могут широко использоваться в качестве показателя для оценки качества высушенных образцов.Как показано в таблице 6, применение EHD способствовало увеличению на 11,65% степени регидратации сушеной моркови по сравнению с сушкой в ​​печи, что указывает на то, что высушенный продукт, обработанный EHD, имеет более высокую регидратационную способность.

    Заключение

    Электрогидродинамический метод (ЭГД) может повысить скорость сушки моркови. Скорость сушки при ЭГД увеличивается с увеличением напряжения. На основе среднеквадратичной ошибки ( E RMS ), приведенного среднего квадрата отклонения ( χ 2 ) и эффективности моделирования ( EF ) модель Пейджа оказалась подходящей для описание характеристик сушки морковных ломтиков при различных напряжениях.Напряжение имеет большое влияние на значения D eff . Образцы моркови, высушенные с помощью EHD, имели более высокое содержание каротина и коэффициент регидратации, чем образцы, подвергнутые сушке в печи. В совокупности можно сделать вывод, что EHD обеспечивает лучшее качество для этого овоща, чем сушка в духовке.

    Вклад авторов

    Задумал и спроектировал эксперименты: CD JL. Проведены эксперименты: CD. Проанализированы данные: CD JL ZS. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты для анализа: CD JL ZS.Написал бумагу: CD.

    Ссылки

    1. 1. Ву Б., Ма Х., Цюй В., Ван Б., Чжан Х, Ван П. и др. Каталитическое инфракрасное и горячее воздушное обезвоживание ломтиков моркови. J Food Process Eng. 2014; 37: 111–121.
    2. 2. Романоа Г., Кочишб Л., Фаркаск И. Анализ энергетических и экологических параметров во время сушки яблока и моркови в солнечной камере. Сушка Technol. 2009; 27: 574–579.
    3. 3. Srikiatden J, Робертс JS. Прогнозирование профилей влажности картофеля и моркови во время конвективной сушки горячим воздухом с использованием изотермически измеренного эффективного коэффициента диффузии.J Food Eng. 2008; 84: 516–525.
    4. 4. Ли З., Рагхаван Г.С.В, Ван Н. Мониторинг и контроль летучих веществ моркови в микроволновой сушке. LWT-Food Sci Technol. 2010; 43: 291–297.
    5. 5. Есехахбейги А. Влияние электрогидродинамической и периодической сушки на растрескивание риса. Сушка Technol. 2012; 30: 1644–1648.
    6. 6. Бай YX, Ян GJ, Hu YC, Qu M. Физические и сенсорные свойства электрогидродинамической (EHD) высушенной мышцы гребешка. Дж. Акват Фуд Прод Т.2012; 21: 238–247.
    7. 7. Алемраджаби А.А., Резаи Ф., Мирхоссейни М., Эсехагбейги А. Сравнительная оценка воздействия электрогидродинамического воздуха, воздуха в печи и окружающего воздуха на цилиндрические ломтики моркови в процессе сушки. Сушка Technol. 2012; 30: 88–96.
    8. 8. Esehaghbeygi A, Basiry M. Электрогидродинамическая сушка ломтиков томатов ( Lycopersicon esculentum ). J Food Eng. 2011; 104: 628–631.
    9. 9. Бай YX, Sun B. Изучение электрогидродинамической (EHD) техники сушки креветок.J Food Process Pres. 2011; 35: 891–897.
    10. 10. Басиры М., Эсехагбейги А. Электрогидродинамическая (ЭГД) сушка рапса ( Brassica napus L.). J Электростат. 2010; 68: 360–363.
    11. 11. Хашинага Ф., Байгай Т., Исобе С., Бартакур Н. Электрогидродинамическая (ЭГД) сушка ломтиков яблока. Сушка Technol. 1999; 17: 479–495.
    12. 12. Сингх А., Орсат В., Рагхаван В. Комплексный обзор электрогидродинамической сушки и электрического поля высокого напряжения в контексте пищевых продуктов и биотехнологий.Сушка Technol. 2012; 30: 1812–1820.
    13. 13. Бай Й, Цюй М., Луан З, Ли Х, Ян Ю. Электрогидродинамическая сушка морского огурца ( Stichopus japonicus ). LWT-Food Sci Technol. 2013; 54: 570–576.
    14. 14. Meisami-asl E, Rafiee S, Keyhani A, Tabatabaeefar A. Математическое моделирование влажности ломтиков яблока (вар. Golab) во время сушки. Пак Дж Нутр. 2009; 8: 804–809.
    15. 15. Ли Ф, Ли Л., Сан Дж., Тацуми Э. Электрогидродинамическая (ЭГД) сушка, характерная для жмыха окара.Сушка Technol. 2005; 23: 565–580.
    16. 16. Цао В., Нишияма Ю., Коидэ С., Лу З. Усиление сушки грубого риса электрическим полем. Biosyst Eng. 2004; 87: 445–451.
    17. 17. Бай YX, Ли XJ, Sun Y, Shi H. Тонкослойная электрогидродинамическая (EHD) сушка и математическое моделирование рыбы. Int J Appl Electrom Mech. 2011; 36: 217–228.
    18. 18. Динани С.Т., Хамдами Н., Шахеди М., Хавет М. Математическое моделирование кинетики сушки ломтиков грибов с помощью горячего воздуха / электрогидродинамики (ЭГД).Energ Convers Manage. 2014; 86: 70–80.
    19. 19. Менгес Х.О., Эртекин С. Математическое моделирование тонкослойной сушки золотых яблок. J Food Eng. 2006; 77: 119–125.
    20. 20. Демир В., Гунхан Т., Ягчиоглу А. Математическое моделирование конвекционной сушки зеленых столовых оливок. Biosyst Eng. 2007; 98: 47–53.
    21. 21. Пардеши И., Чаттопадхьяй П. Кинетика выдувания горячим воздухом для готовых к употреблению закусок на основе пшеницы, обогащенных соей. Food Bioprocess Tech.2010; 3: 415–426.
    22. 22. Руис Селма А., Рохас С., Лопес-Родригес Ф. Математическое моделирование тонкослойной инфракрасной сушки влажной шелухи оливок. Chem Eng Process. 2008; 47: 1810–1818.
    23. 23. Сенадира В., Бхандари Б.Р., Янг Г., Виджесинге Б. Влияние форм выбранных растительных материалов на кинетику сушки во время сушки в псевдоожиженном слое. J Food Eng. 2003; 58: 277–283.
    24. 24. Динг Ц., Лу Дж., Сонг З., Бао С. Эффективность сушки электрогидродинамических (ЭГД) систем на основе характеристик сушки приготовленной говядины и математического моделирования.Int J Appl Electrom Mech. 2014; 46: 455–461.
    25. 25. Zhang J, Zhang Z, Wu Y. Метод определения содержания β-каротина в моркови. J Inner Mongolia Agricul Univ. 2000; 21: 121–124.
    26. 26. Ли Ф-Д, Ли Л-Т, Сун Дж-Ф, Тацуми Э. Влияние электрогидродинамической техники (ЭГД) на процесс сушки и внешний вид жмыха окара. J Food Eng. 2006; 77: 275–280.
    27. 27. Лай Ф, Лай К. ЭГД-усиленная сушка проволочным электродом. Сушка Technol.2002; 20: 1393–1405.
    28. 28. Бальцер Б., Лай Ф. Сушка с усилением ЭГД с использованием многопроволочного электрода. Сушка Technol. 2004; 22: 821–836.
    29. 29. Чжан Ю., Лю Л., Оуян Дж. Об отрицательной короне и ионном ветре над поверхностью водяного электрода. J Электростат. 2014; 72: 76–81.
    30. 30. Динани С.Т., Хавет М., Хамдами Н., Шахеди М. Сушка ломтиков грибов горячим воздухом в сочетании с электрогидродинамической (EHD) системой сушки. Сушка Technol. 2014; 32: 597–605.

    Влияние предварительной обработки бланшированием на скорость сушки и энергопотребление при сушке паприки (Capsicum annuum L.) в дальней инфракрасной области | Качество и безопасность пищевых продуктов

    Аннотация

    Мы включили этап предварительной обработки бланшировкой перегретым паром в процесс сушки перца и сравнили скорость сушки в дальнем инфракрасном диапазоне (FIR), твердость поверхности образцов, стабильность клеточных мембран и энергопотребление бланшированного и небланшированного перца.Средняя скорость сушки бланшированных образцов перца во время FIR-сушки была выше, чем у небланшированных образцов. Твердость и стабильность клеточных мембран высушенных бланшированных образцов были ниже, чем у небланшированных образцов. Мы подсчитали, что размягчение поверхности образцов и повреждение клеточных мембран вызывают увеличение скорости высыхания. Общее потребление энергии FIR-сушкой перца было снижено примерно на 30% за счет введения предварительной обработки бланшированием. Эти открытия способствуют разработке экологически безопасных методов сушки перца с помощью FIR.

    Введение

    Порошок сушеного перца широко используется во всем мире. Порошок паприки имеет такие особенности, как высокое содержание питательных веществ (включая L-аскорбиновую кислоту и полифенол) и хороший прозрачный цвет; поэтому он широко используется в качестве приправы для приготовления пищи. В предыдущих исследованиях сообщалось о характеристиках сушки и изменении качества перца во время процесса сушки, чтобы приготовить сушеный перец высокого качества (Topuz et al. , 2009; Guerrero et al., 2010 г .; Рамеш и др. , 2001).

    Сушка горячим воздухом — простой метод, обычно используемый для фруктов и овощей (Bazyma et al. , 2006). Некоторые недостатки сушки горячим воздухом в отношении параметров процесса сушки включают низкую энергоэффективность и длительное время сушки, необходимое в период падения скорости (Drouzas et al. , 1999; Bazyma et al. , 2006). Традиционные методы сушки, включая сушку горячим воздухом, могут вызвать множество нежелательных изменений в растительных материалах, которые влияют на качество конечных продуктов, таких как чрезмерная усадка, обесцвечивание, окисление функциональных ингредиентов и серьезное ухудшение питательных и сенсорных свойств.Сушка в дальнем инфракрасном диапазоне (FIR) может использоваться как альтернатива сушке горячим воздухом. FIR-сушка имеет замечательные преимущества, включая более короткое время сушки и повышенную энергоэффективность (Hebbar et al. , 2004). Okamoto et al. (2012) сообщил, что потребление энергии FIR-сушкой для листьев японского горчичного шпината было примерно на 17% ниже, чем при сушке горячим воздухом. Разработка новых технологий для более экологически безопасных методов сушки будет способствовать сокращению выбросов CO 2 при переработке сельскохозяйственной продукции.Более широкое использование более экологически чистых методов сушки по сравнению с традиционными технологиями даст преимущества не только в отношении сокращения выбросов CO 2 , но также снизит эксплуатационные расходы и повысит производительность.

    Увеличение скорости сушки поможет снизить потребление энергии в процессе сушки. Как и ожидалось, мы обнаружили, что бланширование может повысить скорость сушки. Как правило, бланширование может ингибировать различные нежелательные ферментативные реакции и, таким образом, может потребоваться для улучшения конечного качества обработанного продукта (Nilnakara et al., 2009 г.). Кроме того, предварительная обработка бланшированием естественным образом увеличивает скорость сушки киви (Yoshida et al. , 2014), шпината (Hirota et al. , 2000) и капусты (Nilnakara et al. , 2009; Watanabe et al. др. , 2014). Watanabe et al. (2015) оценили изменения качества ломтиков перца во время процесса сушки FIR; однако о влиянии предварительной обработки бланшированием на скорость сушки образцов перца не сообщалось. Таким образом, первая цель этого исследования — количественно оценить влияние предварительной обработки бланшированием на скорость сушки образцов бланшированного перца.

    Было предложено несколько причин, по которым предварительная обработка бланшированием ускоряет сушку. Эти причины заключаются в следующем: водопроницаемость поверхности повышается из-за уменьшения твердости поверхности образца (Orikasa et al. , 2008), внутреннее сопротивление диффузии влаги снижается из-за изменений микроструктуры из-за физического повреждения образец (Watanabe et al. , 2014), и внутренняя водопроницаемость улучшается из-за повреждения клеточных мембран тепловым стрессом (Ando et al., 2016). Эти факторы сложным образом взаимодействуют, увеличивая скорость сушки. Однако в этих предыдущих исследованиях подробно не оценивались эффекты и механизм. Следовательно, вторая цель этого исследования — оценить эффекты бланширования, которые ответственны за повышенную скорость сушки во время сушки перца FIR. Это было достигнуто путем измерения твердости поверхности образца после бланширования и во время процесса сушки, а также стабильности клеточной мембраны (CMS), которая использовалась в качестве индикатора физического повреждения образцов.

    Кроме того, Ando et al. (2016) отметил важность изучения влияния увеличения скорости сушки из-за бланширования на общее энергопотребление процесса сушки. Даже если потребление энергии во время процесса сушки может быть уменьшено путем введения предварительной обработки бланшированием в процесс сушки перца, общее потребление энергии может быть увеличено из-за энергозатрат на процесс бланширования, и этот дополнительный этап может не повлиять на общий объем CO 2 снижение выбросов от всего процесса.Таким образом, третьей целью данного исследования является оценка влияния увеличения скорости сушки путем включения бланширования на общее энергопотребление процесса производства сушеного перца.

    Материалы и методы

    Материалы

    Паприка ( Capsicum annuum L.) была куплена на местном рынке и перед измерениями хранилась в холодильнике при 4 ° C. Перец анализировали в течение 1 недели.После того, как стебель и семена были удалены, перец разделен на восемь частей с помощью кухонного ножа. Масса каждого кусочка составляла примерно 15 г. Начальное содержание влаги в этих образцах составляло 11,35 ± 0,004 [кг воды / кг сухого твердого вещества (d.b.)], как определено с использованием метода сушки в печи, описанного Topuz et al. (2009).

    Бланширование

    Бланширование проводили в печи с перегретым паром (AX-PX-W, SHARP, Япония) при 200 ° C в камере в режиме предварительного нагрева.Шесть образцов помещали кожной стороной вниз на стальную сетку в камере паровой печи. Образцы нагревали в течение 0, 106, 130 и 186 с (Watanabe et al. , 2015). После нагрева образцы сразу охлаждали в ледяной воде (0 ° C в течение 150 с), а затем избыток воды на поверхности образца поглощали бумажным полотенцем. После охлаждения бланшированные образцы сушили в сушильной камере FIR.

    ПИХ-сушильная обработка

    Эксперименты по сушке проводились в аппарате для сушки FIR, как показано на рисунке 1.Система состоит из сушильной камеры (DKM600, Ямато, Япония) с двумя нагревательными панелями FIR (нагреватель TE Super aguri, Toyo Kosan, Япония), подключенных к источнику питания 100 В переменного тока. Скорость воздуха во время сушки составляла 0,3 м / с, что измерялось анемометром (405-V1, Testo, Япония). Шесть образцов помещали кожной стороной вниз на стальную сетку на высоте 26 см в сушильной камере. Считалось, что образец достиг своего равновесного содержания влаги, когда изменение массы за 1,0 ч сушки было меньше 0.01 г, и после достижения равновесия испытание на сушку прекращали. Массу образца во время сушки измеряли с интервалами 1,0 ч путем извлечения образца из сушильной камеры и его взвешивания с помощью цифровых весов (GF-3000, A&D, Япония). После измерения образец возвращали в исходное положение, и эксперимент по сушке продолжался.

    Рис. 1.

    Принципиальная схема сушильного аппарата в дальней инфракрасной области (IFR).

    Рисунок 1.

    Принципиальная схема сушильного аппарата в дальней инфракрасной области (IFR).

    Моделирование изменений влажности

    Многие исследования показали, что изменения содержания влаги в сельскохозяйственных продуктах в период снижения скорости их сушки можно предсказать с помощью следующей экспоненциальной модели (Kashaninejad et al. , 2007; Srikiatdena and Roberts, 2008; Orikasa ). et al., , 2014):

    MR = M − MeM0 − Me = exp (−kt)

    (1)

    , где M — содержание влаги (d.б.), M e — равновесное содержание влаги (db), M 0 — начальное содержание влаги (db), а k — пропорциональная константа (называемая константой скорости сушки) в первый период падения скорости сушки (ч -1 ). M e в этом исследовании рассматривался как конечное содержание влаги в конце периода сушки [0,0111 (дб) для образца, бланшированного в течение 0 с, 0,1939 (дб) для образца, бланшированного в течение 103 с, 0 .2030 (d.b.) для образца, бланшированного в течение 130 с, и 0,0050 (d.b.) для образца, бланшированного в течение 186 с]. Константу сушки k оценивали путем подгонки полученных данных о влагосодержании к уравнению (1) с использованием метода наименьших квадратов. Чтобы оценить качество подбора, были рассчитаны среднеквадратичная ошибка (RMSE) и коэффициент детерминации ( R 2 ).

    Твердость поверхности образца

    Испытания на штамповку были проведены для оценки изменений твердости образцов после бланширования и в процессе сушки.Испытания проводились с использованием измерителя твердости пищевых продуктов (RE2-3305S, YAMADEN, Япония) с датчиком нагрузки 20 Н и цилиндрическим зондом с плоским концом диаметром 3 мм. Скорость перемещения составляла 10 мм / с. Образец помещали на плоскую пластину из полиацетальной смолы в измерителе твердости пищевых продуктов. В этом исследовании средняя нагрузка разрушения в центральной точке шести образцов определялась как твердость образца. Бланшированные образцы уравновешивали при комнатной температуре в течение 10 минут перед измерениями твердости, поскольку необходимо исключить влияние повышенного тургорного давления в ячейках во время процесса бланширования на твердость образцов (Tamura 1995).Твердость образцов во время процесса сушки измеряли, когда образцы достигли влажности 8,0 (d.b.). Измерения для каждого образца при каждом наборе условий проводили в трех экземплярах.

    Стабильность клеточной мембраны

    CMS свежих и бланшированных образцов перца определяли с помощью спектроскопии электрического импеданса (EIS), как описано Wu et al. (2008 г.). Импеданс [величина импеданса | Z | (Ом) и разность фаз θ (рад)] образцов измеряли с помощью тестера LCR с двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии 10 мм друг от друга в 50 частотных точках (логарифмические частотные интервалы) в диапазоне частот от 42 Гц до 5 МГц при измерительное напряжение 1.0 В (точность частоты: <± 0,005%; диапазон измеряемого импеданса: от 10,00 мОм до 200,00 МОм; HIOKI, 3532-50, Япония), и значения автоматически записывались компьютером для анализа. Сопротивление R и реактивное сопротивление X были рассчитаны по следующим уравнениям:

    Отношения между действительной частью импеданса (сопротивление R ) и мнимой частью импеданса (реактивное сопротивление X ) представлены с использованием график Коула – Коула (Cole 1932).Для биологических тканей график Коула – Коула описывается как дуга окружности. Кроме того, дуга уменьшается при нагреве паром (Watanabe et al. , 2017). Таким образом, это исследование было сосредоточено на координате в верхней части дуги окружности и использовалось для оценки CMS образцов после бланширования, как описано Watanabe et al. (2016). Отношение расстояния между координатой в верхней части дуги окружности ( CR ) и началом координат было рассчитано с использованием уравнения (4):

    , где C — это расстояние между координатой в верхней части дуги окружности. и начало отсчета образца (кОм), C e — это расстояние между координатой в верхней части дуги окружности и началом нагретого образца после обработки бланшированием (кОм), и C 0 — расстояние между координатой вершины дуги окружности и началом свежего образца (кОм).Расстояние между координатой вершины дуги окружности стабильного образца и началом координат, а также координатой поврежденного образца и началом координат выражается как 1 и 0, соответственно.

    Энергопотребление

    Энергозатраты на сушку каждого бланшированного образца и небланшированного образца рассчитывались по следующему уравнению:

    , где Q — потребление энергии на 1 кг воды, удаленной в процессе сушки (кДж / кг), P — электрическая мощность, подаваемая во время процессов бланширования и сушки (кВт), t — время обработки (ч), W 0 — начальная масса образца (кг) и W e — масса высушенного образца при влажности 0.1 (д.б.) (кг). Энергозатраты на процессы бланширования и сушки измеряли с помощью измерителя мощности (CW240, Yokogawa Meters & Instruments Corporation, Япония). Измеритель мощности был подключен к источнику питания, а сушильные устройства (то есть паровая печь и сушильная камера) были подключены к измерителю мощности. Полное потребление электроэнергии во время работы сушильных устройств регистрировалось измерителем мощности в кВтч и принималось за потребление энергии соответствующими процессами.

    Статистика

    Количественные данные представлены как средние значения ± стандартная ошибка среднего. Для статистического анализа применяли тесты Тьюки-Крамера с уровнем значимости P <0,05 с использованием статистического программного обеспечения (BellCurve для Excel, версия 2.13, Social Survey Research Information Co., Ltd).

    Результаты и обсуждение

    Модель сушки и скорость сушки

    Предыдущие исследования показали, что изменения содержания влаги во фруктах и ​​овощах во время процессов сушки, при которых удалено более примерно 0%.1 отношения влагосодержания можно было предсказать с помощью экспоненциальной модели (Ayensu 1997; Sacilik and Elicin, 2006; Doymaz, 2007), и модель показала, что высыхание в основном происходило в период первого падения скорости. Чтобы оценить периоды сушки в этом исследовании, мы подогнали данные о влагосодержании из первоначального измерения к соотношению влагосодержания 0,1 по уравнению (1). Сплошные линии на рисунке 2 представляют результаты, рассчитанные по уравнению (1). Результаты расчета согласуются с результатами измерений (RMSE = 0.260–0,276; R 2 = 0,998–0,999). В течение времени сушки каждого набора условий (25 ч для образца 0 с, 20 ч для образца 106 с, 15 ч для образца 130 с и 14 ч для образца 186 с) в этом исследовании сушка периоды рассматривались как находящиеся в пределах первого периода падения скорости. Константа сушки k каждого бланшированного образца была больше, чем у небланшированного образца (таблица 1). Было показано, что скорость сушки была увеличена за счет бланширования.Поэтому мы рассчитали скорость высыхания каждого образца в первый период скорости падения. Характерная кривая сушки показана на рисунке 3. Скорость сушки линейно снижалась после первых нескольких часов сушки. Средние скорости сушки каждого бланшированного образца в первый период скорости падения были рассчитаны для определения влияния времени бланширования на скорость сушки. Средняя скорость сушки образцов, бланшированных в течение 0 с, 106 с, 130 с и 186 с, составила 0,39 ч -1 , 0,47 ч -1 ,0.62 ч -1 и 0,64 ч -1 соответственно. Результаты ясно показывают, что бланширование увеличивало скорость сушки перца в первый период скорости падения. Скорость сушки образцов, бланшированных за 130 и 186 с, была в 1,6 раза выше, чем у небланшированных образцов. Считается, что причинами увеличения скорости высыхания бланшированных образцов являются 1. увеличение проникновения воды в поверхность образца за счет ингибирования твердения поверхности образца (Orikasa et al., 2008), 2. разрушение CMS (Watanabe и др. , 2017) и 3. изменение сопротивления внутренней диффузии влаги путем изменения микроструктуры из-за физического повреждения образца (Watanabe et al. , 2014 ). Твердость поверхности образца, микроструктура и CMS были измерены для исследования влияния улучшения проникновения воды на поверхность образца и устойчивости к внутренней диффузии влаги на увеличение времени сушки, а факторы, ответственные за увеличение скорости сушки, обсуждаются в следующих разделах. .

    Таблица 1.

    Влияние времени бланширования на постоянную сушки перца в уравнении (1)

    0,998
    . Постоянная сушки k (h −1 ) . RMSE (-) . R 2 .
    0 с 0,085 0,260 0,999
    106 с 0.105 0,263 0,999
    130 с 0,142 0,276 0,998
    186 с 0,142 0,265 0,9118 4 9 . Постоянная сушки k (h −1 ) . RMSE (-) . R 2 .
    0 с 0.085 0,260 0,999
    106 с 0,105 0,263 0,999
    130 с 0,142 0,276 0,142 0,276 0,142 0,276 0,998
    Таблица 1.

    Влияние времени бланширования на постоянную сушки перца в уравнении (1)

    9064 9064

    1309 0,1 906
    . Постоянная сушки k (h −1 ) . RMSE (-) . R 2 .
    0 с 0,085 0,260 0,999
    106 с 0,105 0,263 0,999 9064
    0,999
    186 с 0,142 0,265 0,998

    9064

    1309 0,1 906
    . Постоянная сушки k (h −1 ) . RMSE (-) . R 2 .
    0 с 0,085 0,260 0,999
    106 с 0,105 0,263 0,999 9064
    0,999
    186 с 0.142 0,265 0,998

    Рис. 2.

    Изменения соотношения влажности в образце перца с бланшировкой или без нее во время сушки в дальней инфракрасной области (FIR). Символы на графике показывают время разветвления пара. Пунктирными линиями показано рассчитанное содержание влаги по уравнению (1).

    Рис. 2.

    Изменение соотношения влажности в образце перца с бланшированием или без него во время сушки в дальней инфракрасной области (FIR).Символы на графике показывают время разветвления пара. Пунктирными линиями показано рассчитанное содержание влаги по уравнению (1).

    Рисунок 3.

    Характеристические кривые сушки образца перца с бланшированием или без него во время сушки в дальней инфракрасной области (FIR). Символы на графике показывают время разветвления пара.

    Рисунок 3.

    Кривые характеристик сушки образца перца с бланшированием или без него во время сушки в дальней инфракрасной области (FIR).Символы на графике показывают время разветвления пара.

    Твердость образца

    Orikasa et al. (2008) сообщил, что упрочнение поверхности образцов во время высыхания препятствует легкому перемещению влаги внутри высушенного образца. Это исследование также показало, что затвердевание поверхности образцов перца заметно снижает скорость высыхания. Поэтому твердость поверхностей образцов до и после обработки бланшированием и во время процесса сушки была измерена, чтобы определить влияние предотвращения упрочнения поверхностей образцов путем обработки бланшированием на скорость сушки.На рис. 4 показана твердость поверхностей образцов после обработки бланшированием, и она оказалась ниже, чем у небланшированных образцов. Разница между твердостью образцов, бланшированных в течение 186 с, и твердостью небланшированных образцов была значительной ( P <0,05), хотя различия в твердости между различными условиями бланширования не были значительными. На рис. 5А показаны внутренние температуры образцов во время обработки бланшированием. Внутренняя температура достигла 80 ° C в течение 70 с во время процесса бланширования, и температура оставалась высокой до тех пор, пока бланширование не было завершено.Эти результаты свидетельствуют о том, что поверхность образца была смягчена бланшированием перегретым паром, что было вызвано разложением растительной ткани на низкомолекулярные пектины в результате β-элиминации во время нагревания (Sila et al. , 2009).

    Рисунок 4.

    Твердость поверхности образцов бланшированных и высушенных образцов с влажностью 8,0 (d.b.). Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение ( n = 3). Различные строчные буквы указывают на существенные различия ( P <0.05) по тесту Тьюки – Крамера. По горизонтальной оси отложено время паровой бланшировки.

    Рисунок 4.

    Твердость поверхности образцов бланшированных и высушенных образцов с влажностью 8,0 (д.б.). Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение ( n = 3). Различные строчные буквы указывают на значительные различия ( P <0,05) по критерию Тьюки-Крамера. По горизонтальной оси отложено время паровой бланшировки.

    Рисунок 5.

    Изменение внутренней температуры образца перца во время бланшировки и сушки.(A) — температура образца во время бланширования. (B) — температура образца во время процесса сушки. Символы на графике показывают разницу во времени разветвления пара.

    Рис. 5.

    Изменение внутренней температуры образца перца во время бланшировки и сушки. (А) — температура образца во время бланшировки. (B) — температура образца во время процесса сушки. Символы на графике показывают разницу во времени разветвления пара.

    На рис. 4 показана твердость поверхности образца в процессе сушки.Было подтверждено небольшое увеличение твердости при каждом наборе условий; все образцы были упрочнены путем высыхания поверхности образцов. Твердость бланшированных образцов была ниже, чем у небланшированных образцов. Различия в твердости между образцами, бланшированными в течение 130 и 186 с, и твердостью небланшированных образцов были значительными ( P <0,05). Результаты ясно показывают, что предварительная обработка бланшированием предотвращает затвердевание поверхностей образцов во время сушки, поскольку β-устранение при бланшировании при высоких температурах (более 80 ° C) вызывает размягчение поверхностей.Считается, что инактивация пектинметилэстеразы (PME) является другим фактором, препятствующим затвердеванию поверхностей образцов во время сушки. Fuchigami et al. (1995) сообщил, что пектиновая сеть укрепляется и прочность ткани сохраняется при дальнейшей термической обработке, когда активируется PME. Sila et al. (2007) сообщил, что оптимальная рабочая температура для PME составляет приблизительно 50 ° C. Однако в этом исследовании твердость бланшированных образцов во время сушки была почти такой же, как твердость образца сразу после обработки бланшированием, даже несмотря на то, что температура образца во время сушки поддерживалась примерно на уровне 50 ° C (Рисунок 5B).Эти результаты показывают, что PME был инактивирован предварительной обработкой бланшированием, и связанное с PME отверждение не происходило во время сушки бланшированного образца. Как показано на Фигуре 5A, внутренняя температура образца достигла 80 ° C после 80 с обработки бланшированием. Этот температурный режим инактивирует активность PME (Ando et al. , 2016). Таким образом, мы оценили, что процесс паровой бланшировки снизил твердость поверхности образца и активность PME, а затем размягчение бланшированных образцов привело к увеличению скорости сушки.

    Стабильность клеточной мембраны

    На рис. 6А показан график Коула – Коула после каждой процедуры бланширования. На рисунке 6A дуга окружности графика Коула – Коула образцов уменьшалась по мере увеличения продолжительности термообработки. Повреждение клеточной мембраны происходит при температуре выше 40–50 ° C (Zhang et al. , 1993). Температура образца во время процесса бланширования быстро достигла примерно 100 ° C (рис. 5А). Следовательно, вполне вероятно, что клеточные мембраны бланшированных образцов в этом исследовании были повреждены при нагревании.Водопроницаемость клеточных мембран была увеличена из-за повреждения, вызванного нагреванием (Ando et al. , 2016). Скорость сушки может быть улучшена за счет более высокой проницаемости для воды клеточной мембраны из-за легкого движения воды от внутренней ткани к поверхности образца. Чтобы определить степень повреждения клеточной мембраны во время бланширования и сушки, мы оценили CMS, используя отношение расстояния к координате в верхней части дуги окружности ( CR ), следуя методу, предложенному Watanabe et al. . (2016). На фиг.7А показана координата в верхней части дуги окружности образца после обработки бланшированием, и эта координата перемещается ближе к началу координат по мере увеличения времени бланширования. Этот результат показывает, что повреждение клеточной мембраны увеличивается с увеличением времени бланширования. CR образцов после 106 с, 130 с и 186 с бланширования составили 0,70, 0,61 и 0,22 соответственно (таблица 2). Этот результат подтвердил, что время бланширования влияет на степень повреждения клеточных мембран.

    Таблица 2.

    Влияние времени бланширования на значения CR образца перца после каждой обработки

    . CR после бланширования . CR высушенных образцов влажностью 8,0 (д.б.) .
    0 с 1,00 0,60
    106 с 0,79 0.55
    130 с 0,55 0,45
    186 с 0,28 0,17
    . CR после бланширования . CR высушенных образцов влажностью 8,0 (д.б.) .
    0 с 1,00 0,60
    106 с 0.79 0,55
    130 с 0,55 0,45
    186 с 0,28 0,17
    Таблица 2.

    Влияние времени бланширования CR на каждое значение paprika лечение

    . CR после бланширования . CR высушенных образцов влажностью 8,0 (д.б.) .
    0 с 1,00 0,60
    106 с 0,79 0,55
    130 с 0,55
    0,411
    0,1
    925 .
    . CR после бланширования . CR высушенных образцов влажностью 8.0 (д.б.) .
    0 с 1,00 0,60
    106 с 0,79 0,55
    130 с 0,55
    0,411
    0,1

    Рис. 6.

    График Коула – Коула образцов перца после бланширования и в процессе сушки.(A) — график Коула-Коула для бланшированных образцов. (B) — график Коула – Коула для высушенных образцов с влажностью 8,0 (d.b.). Символы на графике показывают время разветвления пара.

    Рис. 6.

    График Коула – Коула образцов перца после бланшировки и в процессе сушки. (A) — график Коула-Коула для бланшированных образцов. (B) — график Коула – Коула для высушенных образцов с влажностью 8,0 (d.b.). Символы на графике показывают время разветвления пара.

    Рисунок 7.

    Координаты в верхней части дуги окружности графика Коула – Коула образцов. (A) — координата вершины дуги окружности бланшированных образцов. (B) — координата вершины дуги окружности высушенных образцов с влажностью 8,0 (d.b.). Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение ( n = 6–8). Символы на графике показывают время разветвления пара.

    Рис. 7.

    Координаты в верхней части дуги окружности на графике Коула – Коула образцов. (A) — координата вершины дуги окружности бланшированных образцов.(B) — координата вершины дуги окружности высушенных образцов с влажностью 8,0 (d.b.). Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение ( n = 6–8). Символы на графике показывают время разветвления пара.

    На рис. 7В показана координата вершины дуги окружности образца во время процесса сушки. Координата в верхней части дуги окружности перемещалась ближе к началу координат по мере увеличения времени бланширования, и эта тенденция была такой же, как и при обработке бланширования, как показано на Фигуре 7A.Ando et al. (2014) сообщил, что высыхание и тепловые нагрузки приводили к повреждению клеточных мембран образцов картофеля и приводили к уменьшению дуги окружности на графике Коула – Коула. В этом исследовании были обнаружены те же тенденции, что и в предыдущих исследованиях. В таблице 2 показаны значения CR для каждого образца после бланширования и во время процесса сушки. CR во время процесса сушки небланшированного образца составлял 0,68, что было таким же, как CR образца, бланшированного в течение 106 с сразу после обработки бланшированием (0.70). CR s во время процесса сушки других бланшированных образцов были ниже, чем у небланшированных образцов. Эти результаты свидетельствуют о том, что подачи воды на поверхность небланшированных образцов может быть недостаточно на ранних стадиях сушки из-за количества времени, необходимого для увеличения водопроницаемости внутренней ткани. С другой стороны, бланшированные образцы обладали достаточной проницаемостью внутренней ткани после предварительной обработки бланшированием, что позволяло внутренней воде быстро достигать поверхности образца.Это явление способствовало бы более высокой скорости сушки бланшированных образцов. Мы сосредоточились на взаимосвязи между CR при сушке и средней скоростью сушки. CR с в процессе сушки каждого бланшированного образца были ниже, чем у небланшированного образца, и результаты средней скорости сушки (0,39 ч -1 для 0 с, 0,47 ч -1 для 106 с. , 0,62 ч −1 в течение 130 с и 0,64 ч −1 в течение 186 с) показали ту же тенденцию.Результаты свидетельствуют о том, что повышение водопроницаемости внутренней ткани из-за повреждения клеточной мембраны, связанного с тепловым стрессом, увеличивает скорость сушки.

    Чтобы обобщить результаты измерений твердости поверхности образца и повреждений клеточной мембраны, предотвращение затвердевания поверхности образцов за счет β-элиминации и повреждение клеточных мембран нагреванием увеличило скорость высыхания образцов перца. Механизм увеличения скорости сушки включает два фактора: вода в клетках просачивается во внеклеточное пространство из-за изменений водопроницаемости клеточных мембран из-за теплового стресса, и вода перемещается к поверхности образца за счет капиллярного действия.Кроме того, повышение водопроницаемости поверхности образца за счет предотвращения затвердевания во время процесса сушки ускоряет испарение воды с поверхности образца.

    Энергопотребление

    Энергия, потребляемая во время каждого процесса, показана в таблице 3. Энергопотребление каждого бланшированного образца во время процесса сушки было на 18–39% ниже, чем у небланшированных образцов, даже несмотря на то, что потребление энергии каждым бланшированным образцом во время бланширования. процесс был 3.45–3,69 кВтч / кг. Энергозатраты бланшированных образцов при сушке были значительно ниже, чем у небланшированных образцов. Общее энергопотребление каждого бланшированного образца также было ниже, чем у небланшированных образцов. Снижение общего энергопотребления для образцов, бланшированных в течение 106, 130 и 186 с, составило 10,2%, 31,3% и 30,4% соответственно. Значительная экономия энергии была обнаружена для образцов, бланшированных в течение 130 и 186 с, поскольку скорость сушки этих образцов составляла 1.В 6 раз больше, чем у небланшированного образца. Эти результаты ясно показали, что предварительная обработка бланшированием значительно снизила общее энергопотребление процесса сушки. В промышленном масштабе относительные затраты энергии на процессы сушки могут сильно варьироваться в зависимости от конструкции устройства и рабочих параметров, таких как воздушный поток, температура, а также объем образца и камеры (Durance and Wang, 2002). Необходимы дальнейшие исследования энергопотребления практического оборудования на каждом этапе процесса сушки, поскольку ожидается, что крупномасштабное и непрерывно работающее оборудование будет более эффективным.

    Таблица 3.

    Влияние времени бланширования на энергопотребление процесса производства сушеного перца

    . 0 с . 106 с . 130 с . 186 с .
    Энергопотребление при бланшировании (кВтч / кг) 0 3,45 3,60 3.69
    Потребление энергии при сушке (кВтч / кг) 42,02 35,30 26,41 25,73
    Общее потребление энергии (кВтч / кг) 42,02 38,75 42,02 38,75 29,42
    . 0 с . 106 с . 130 с . 186 с .
    Энергопотребление во время бланширования (кВтч / кг) 0 3,45 3,60 3,69
    Энергопотребление во время обработки сушкой (кВтч / кг) 42,02 42,02 26,41 25,73
    Общее потребление энергии (кВтч / кг) 42,02 38,75 30,02 29,42
    Таблица 3.

    Влияние времени бланширования на энергопотребление процесса производства сушеного перца

    . 0 с . 106 с . 130 с . 186 с .
    Потребление энергии при бланшировании (кВтч / кг) 0 3,45 3,60 3,69
    Энергопотребление во время обработки сушкой (кВтч / кг) 42.02 35,30 26,41 25,73
    Общее потребление энергии (кВт · ч / кг) 42,02 38,75 30,02 29,42
    0 с . 106 с . 130 с . 186 с .
    Энергозатраты при бланшировании (кВтч / кг) 0 3.45 3,60 3,69
    Энергопотребление при сушке (кВтч / кг) 42,02 35,30 26,41 25,73
    Общее потребление энергии (кВт-ч / кг) 909 909 38,75 30,02 29,42

    Выводы

    Мы обсудили влияние предварительной обработки перегретым паром на скорость сушки и потребление энергии перца во время FIR-сушки.Средняя скорость сушки образцов перца, бланшированных в течение 130 с и 186 с во время FIR-сушки, составляла 0,62 ч -1 и 0,64 ч -1 , соответственно, и эти скорости сушки были в 1,6 раза выше, чем у небланшированных образцов. . Твердость образцов после бланширования и в процессе сушки была ниже, чем у небланшированных образцов. Предотвращение затвердевания поверхностей образцов во время сушки путем предварительной обработки бланшированием увеличивало скорость сушки перца.Значение CR s, связанное с целостностью клеточной мембраны бланшированных образцов, уменьшалось по мере увеличения времени бланширования и увеличивалось повреждение клеточных мембран из-за теплового стресса. Повреждение клеточной мембраны увеличивает скорость сушки, потому что CR s высушенных образцов, которые были бланшированы, были ниже, чем у небланшированных образцов. Считается, что механизм увеличения скорости сушки является комбинацией двух факторов: повышение водопроницаемости поверхности образца за счет предотвращения затвердевания поверхности образца во время процесса сушки и повышение водопроницаемости внутренней ткани за счет предотвращения затвердевания, ускоряет испарение воды. с поверхности образца.Общее энергопотребление процесса FIR-сушки перца было снижено примерно на 30% за счет введения стадии предварительной обработки бланшированием перед сушкой. Эффект был вызван в основном увеличением скорости сушки в 1,6 раза по сравнению со скоростью сушки без предварительной обработки бланшированием. Эти результаты вносят вклад в разработку экологически чистых методов сушки FIR для перца и снижения выбросов CO 2 при производстве обработанной сельскохозяйственной продукции.Кроме того, результаты этого исследования предоставляют информацию, которая будет полезна для дальнейших исследований по достижению оптимальной сушки для производства высококачественного сушеного перца.

    Заявление о конфликте интересов

    Не объявлено.

    Благодарности

    Авторы благодарят г-жу Аяко Мураока (технический персонал, Университет Иватэ) за ее помощь в измерении экспериментальных данных. Эта работа была поддержана JSPS KAKENHI, номер гранта JP16H05001 [Грант на помощь для научных исследований (B)] и JP17K08015 [Грант на помощь для научных исследований (C)].Нагревательные панели FIR, использованные в этом исследовании, были поставлены компанией Toyo Kosan Co. Ltd., Япония.

    Список литературы

    Ando

    ,

    Y.

    ,

    Maeda

    ,

    Y.

    ,

    Mizutani

    ,

    K.

    ,

    Wakatsuki

    ,

    N.

    ,

    Hagiwara

    ,

    S.

    ,

    S.

    ,

    S.

    Н

    . (

    2016

    ).

    Влияние бланширования и предварительной обработки замораживанием-оттаиванием на скорость сушки корней моркови в связи с изменениями функции клеточной мембраны и структуры клеточной стенки

    .

    LWT — Пищевая наука и технологии

    ,

    71

    :

    40

    46

    .

    Ando

    ,

    Y.

    ,

    Mizutani

    ,

    K.

    ,

    Wakatsuki

    ,

    N

    . (

    2014

    ).

    Анализ электрического сопротивления тканей картофеля при сушке

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    121

    :

    24

    31

    .

    Айенсу

    ,

    А

    . (

    1997

    ).

    Обезвоживание пищевых культур с помощью солнечной сушилки с конвективным тепловым потоком

    .

    Солнечная энергия

    ,

    59

    :

    121

    126

    .

    Базыма

    ,

    ЛА

    ,

    Гуськов

    ,

    ВП

    ,

    Бастеев

    ,

    АВ

    ,

    Ляшенко

    ,

    AM

    ,

    Ляхно

    ,

    В.

    . (

    2006

    ).

    Исследование процессов низкотемпературной вакуумной сушки сельскохозяйственных материалов

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    74

    :

    410

    415

    .

    Коул

    ,

    К. S

    . (

    1932

    ).

    Электрический фазовый угол клеточных мембран

    .

    Журнал общей физиологии

    ,

    15

    :

    641

    649

    .

    Доймаз

    ,

    И

    . (

    2007

    ).

    Характеристики томатов сушки на воздухе

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    78

    :

    1291

    1297

    .

    Drouzas

    ,

    A. E.

    ,

    Tsami

    ,

    E.

    ,

    Saravacos

    ,

    G. D

    . (

    1999

    ).

    Микроволновая / вакуумная сушка модельных фруктовых гелей

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    39

    :

    117

    122

    .

    Durance

    ,

    T. D.

    ,

    Wang

    ,

    J. H

    . (

    2002

    ).

    Энергопотребление, плотность и скорость регидратации томатов, высушенных с помощью вакуумной микроволновой печи и конвекции горячего воздуха

    .

    Journal of Food Science

    ,

    67

    :

    2212

    2216

    .

    Fuchigami

    ,

    M.

    ,

    Miyazaki

    ,

    K.

    ,

    Hyakumoto

    ,

    N

    . (

    1995

    ).

    Текстура замороженной моркови и пектиновые компоненты, подвергшиеся воздействию низкотемпературного бланширования и быстрого замораживания

    .

    Journal of Food Science

    ,

    60

    :

    132

    136

    .

    Герреро

    ,

    Л.G.

    ,

    Gálvez

    ,

    A. P.

    ,

    Aranda

    ,

    E.

    ,

    Mosquera

    ,

    M. I. M.

    ,

    Méndes

    ,

    D. H

    . (

    2010

    ).

    Физико-химические и микробиологические характеристики процесса обезвоживания плодов красного перца для производства перца

    .

    LWT-Food Science and Technology

    ,

    43

    :

    1359

    1367

    .

    Hebbar

    ,

    H.U.

    ,

    Vishwanathan

    ,

    K. H.

    ,

    Ramesh

    ,

    M. N

    . (

    2004

    ).

    Разработка комбинированной инфракрасной сушилки и сушилки горячим воздухом для овощей

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    65

    :

    557

    563

    .

    Hirota

    ,

    T.

    ,

    Tahata

    ,

    K.

    ,

    Inoue

    ,

    Y.

    ,

    Nakagawa

    ,

    K

    . (

    2000

    ).

    Условия получения сухого шпината сушкой нагретым воздухом

    .

    Бюллетень Сельскохозяйственного института префектуры Хёго

    ,

    48

    :

    54

    57

    (на японском языке с аннотацией на английском языке).

    Kashaninejad

    ,

    M.

    ,

    Mortazavi

    ,

    A.

    ,

    Safekordi

    ,

    A.

    ,

    Tabil

    ,

    L. G

    . (

    2007

    ).

    Характеристики тонкослойной сушки и моделирование фисташковых орехов

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    78

    :

    98

    108

    .

    Nilnakara

    ,

    S.

    ,

    Chiewchan

    ,

    N.

    ,

    Devahastin

    ,

    S

    . (

    2009

    ).

    Производство порошка пищевых волокон с антиоксидантами из внешних листьев капусты

    .

    Обработка пищевых продуктов и биопродуктов

    ,

    87

    :

    301

    307

    .

    Окамото

    ,

    S.

    et al.(

    2012

    ).

    Применение дальнего инфракрасного диапазона для сушки Komatsuna

    .

    Журнал Японского общества пищевой науки и технологий

    ,

    59

    :

    465

    472

    (на японском языке с аннотацией на английском языке).

    Orikasa

    ,

    T.

    ,

    Wu

    ,

    L.

    ,

    Shina

    ,

    T.

    ,

    Tagawa

    ,

    A

    . (

    2008

    ).

    Сушильные характеристики киви при сушке горячим воздухом

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    85

    :

    303

    308

    .

    Orikasa

    ,

    T.

    et al. (

    2014

    ).

    Воздействие горячего воздуха и вакуумной сушки на качественные характеристики ломтиков киви

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    125

    :

    51

    58

    .

    Рамеш

    ,

    M. N.

    ,

    Wolf

    ,

    W.

    ,

    Tevini

    ,

    D.

    ,

    Jung

    ,

    G

    .(

    2001

    ).

    Влияние параметров обработки на сушку перца приправы

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    49

    :

    63

    72

    .

    Sacilik

    ,

    K.

    ,

    Elicin

    ,

    A. K

    . (

    2006

    ).

    Характеристики сушки в тонком слое органических яблочных ломтиков

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    73

    :

    281

    289

    .

    Sila

    ,

    DN

    ,

    Smout

    ,

    C.

    ,

    Satara

    ,

    Y.

    ,

    Truong

    ,

    V.

    ,

    Van Loey

    ,

    A.

    ,

    Hendrick

    М

    . (

    2007

    ).

    Комбинированное термическое воздействие и воздействие высокого давления на стабильность и каталитическую активность пектинметилэстеразы моркови

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    78

    :

    755

    764

    .

    Sila

    ,

    D. N.

    et al. (

    2009

    ).

    Пектины в переработанных фруктах и ​​овощах: взаимосвязь часть II-структура-функция

    .

    Комплексные обзоры по пищевой науке и безопасности пищевых продуктов

    ,

    8

    :

    86

    104

    .

    Srikiatdena

    ,

    J.

    ,

    Roberts

    ,

    J. S

    . (

    2008

    ).

    Прогнозирование профилей влажности картофеля и моркови во время конвективной сушки горячим воздухом с использованием изотермически измеренного эффективного коэффициента диффузии

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    84

    :

    516

    525

    .

    Тамура

    ,

    S

    . (

    1995

    ).

    Клеточная стенка овощей и кулинарии

    .

    Японское общество кулинарии

    ,

    28

    :

    274

    282

    (на японском языке).

    Topuz

    ,

    A.

    ,

    Feng

    ,

    H.

    ,

    Kushad

    ,

    M

    . (

    2009

    ).

    Влияние способа сушки и хранения на цветовые характеристики перца

    .

    LWT-Food Science and Technology

    ,

    42

    :

    1667

    1673

    .

    Watanabe

    ,

    T.

    ,

    Ando

    ,

    Y.

    ,

    Orikasa

    ,

    T.

    ,

    Shiina

    ,

    T.

    ,

    Kohyama

    ,

    K

    . (

    2017

    ).

    Влияние кратковременного нагрева на механическое разрушение и электрические свойства шпината ( Spinacia oleracea L.)

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    194

    :

    9

    14

    .

    Watanabe

    ,

    T.

    ,

    Orikasa

    ,

    T.

    ,

    Sasaki

    ,

    K.

    ,

    Koide

    ,

    S.

    ,

    Shiina

    ,

    T.

    ,

    ,

    А

    . (

    2014

    ).

    Влияние бланширования на скорость и качество транспирации воды при сушке в дальнем инфракрасном диапазоне нарезанной капусты

    .

    Журнал Японского общества инженеров сельскохозяйственного машиностроения и пищевой промышленности

    ,

    76

    :

    387

    394

    (на японском языке с аннотацией на английском языке).

    Watanabe

    ,

    T.

    et al. (

    2015

    ).

    Определение оптимальных условий бланширования для производства сушеного перца совместным анализом

    .

    Журнал Японского общества пищевой науки и технологий

    ,

    62

    :

    394

    401

    (на японском языке с аннотацией на английском языке).

    Watanabe

    ,

    T.

    et al. (

    2016

    ).

    Влияние реагирования на дефекты воды путем предварительной тепловой обработки на скорость сушки шпината горячим воздухом

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    168

    :

    113

    118

    .

    Wu

    ,

    L.

    ,

    Ogawa

    ,

    Y.

    ,

    Tagawa

    ,

    A

    . (

    2008

    ).

    Электроимпедансный спектроскопический анализ мякоти баклажанов и влияние процедур сушки и замораживания-оттаивания на ее импедансные характеристики

    .

    Журнал пищевой инженерии

    ,

    87

    :

    274

    280

    .

    Yoshida

    ,

    H.

    ,

    Orikasa

    ,

    T.

    ,

    Koide

    ,

    S.

    ,

    Muramatsu

    ,

    Y.

    ,

    Tagawa

    ,

    A

    . (

    2014

    ).

    Применение кратковременного замачивания в горячей воде в качестве предварительной обработки при сушке киви

    .

    Журнал Японского общества пищевой науки и технологий

    ,

    61

    :

    151

    159

    (на японском языке с аннотацией на английском языке).

    Zhang

    ,

    M. I. N.

    ,

    Willison

    ,

    J. H. M.

    ,

    Cox

    ,

    M. A.

    ,

    Hall

    ,

    S. A

    . (

    1993

    ).

    Измерение теплового повреждения растительной ткани с помощью анализа электрического сопротивления

    .

    Канадский журнал ботаники

    ,

    71

    :

    1605

    1611

    .

    © Автор (ы) 2018. Опубликовано Oxford University Press от имени Zhejiang University Press.

    Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), которая разрешает некоммерческое повторное использование, распространение, и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинала. По вопросам коммерческого повторного использования обращайтесь по адресу [email protected] .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *