ДОСЛІДЖЕННЯ ДИФУЗІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ПІД ЧАС НАСИЧЕННЯ ПЛОДІВ КАБАЧКА ЦУКРОЗОЮ З ВОДНОГО РОЗЧИНУ

Abstract

Важливим фактором для впровадження нових технологій в харчову промисловість є визначення ефективних коефіцієнтів дифузії, а також прогнозування процесів насичення плодів овочів та фруктів розчиненими речовинами, отримання математичних моделей, які описують процеси масоперенесення в тканинах рослин. Такі моделі необхідно розробляти з метою легкого використання та застосування в широкій області обробки харчових продуктів. Під мікроскопом досліджені сирі та бланшовані зрізи плодів кабачка, проаналізована поверхня міжклітинного простору зрізів, визначена пористість поверхні сирого та бланшованого плодів кабачка в процесі масоперенесення. Розроблена лабораторна установка для дослідження процесів насичення плодів кабачка цукрозою з водного розчину в умовах барботажу розчину повітрям. Експериментально отримані кінетичні характеристики, на основі яких виявлені дві області насичення плодів кабачка цукрозою: зовнішньодифузійна та внутрішньодифузійна області. Знайдений час насичення плодів в зовнішньодифузійній області. На основі першого закону Фіка визначені ефективні коефіцієнти дифузії процесу насичення окремо для зовнішньодифузійної та внутрішньодифузійної областей. Доведено, що ефективні коефіцієнти дифузії для зовнішньодифузійної області зростають зі збільшенням швидкості подачі повітря на барботаж, а ефективні коефіцієнти дифузії для внутрішньодифузійної області не залежать від неї. На основі другого закону Фіка виведені рівняння для теоретичного розрахунку залежності зміни концентрації цукрози в плодах кабачка від часу. Для зовнішньодифузійної області такі рівняння носять лінійний характер, а для внутрішньодифузійної – експоненційний. Отримані теоретичні залежності можуть бути використані для проектування, інтенсифікації та оптимізації роботи установки насичення плодів рослинної сировини розчиненими речовинами, яка може бути використана в промислових масштабах.