Drying processes of pumpkin candied fruits in the microwave field: Studying the oscillating mode of energy supply

Abstract

One of the modern trends in the food industry is the production of candied fruits and vegetables from various raw materials. In the process of production candied fruits are saturated with sugar, which partially improves the composition of fruit food acids, increases the shelf life of raw materials and facilitates its transportation. The aim of the research is to reveal the possibilities of intensifying the drying process of pumpkins in the production line of candied fruits by summing up microwave energy (microwave). The work is aimed at the justification and selection of technological modes of drying in the microwave field of pumpkin pieces pre-cooked in sugar syrup. To achieve this goal, analytical and experimental research methods have been used: planning of experiments, statistical analysis. During the research it has been found that the initial moisture content of the product and its pretreatment modes (blanching in the Combi oven) have a significant impact on the rate of moisture loss of the product during drying in the microwave field. Preliminary blanching of the pumpkin has been carried out in the Combi oven for 5 minutes at t = 120 °C. This mode of steam treatment allows better preservation of the capillary-porous structure of the product, while after five series of microwave energy supply (1 minute treatment, 5 minutes relaxation) a moisture level of 27.28 % has been achieved, as the remaining processing modes require a longer drying time. As a result of processing the obtained data, graphs of changes in mass, humidity and drying rate of the product during its processing have been created. The most significant indicators affecting the final properties of the product have been considered the total time of microwave processing of the product in the chamber, the total relaxation time of the product, the initial mass of the product and the limit shear stress of the product received for processing.

Одной из современных тенденций пищевой индустрии является производство цукатов из различного плодоовощного и ягодного сырья. В процессе производства цукаты насыщаются сахаром, что частично улучшает состав фруктовых пищевых кислот, увеличивает сроки хранения сырья и облегчает его транспортирование. Целью статьи является раскрытие возможностей интенсификации процесса сушки тыквы в линии производства цукатов за счет подведения микроволновой энергии (СВЧ). Работа направлена на обоснование и выбор технологических режимов сушки в микроволновом поле кусочков тыквы, предварительно уваренных в сахарном сиропе. Для достижения поставленной цели использовались аналитические и экспериментальные методы исследования: планирование экспериментов, статистический анализ. В процессе проведения исследований было установлено, что начальная влажность продукта и режимы его предварительной обработки (бланширование в пароконвектомате) оказывают существенное влияние на скорость потери влаги продуктом в процессе сушки в СВЧ-поле. Предварительное бланширование тыквы проводилось в пароконвектомате на протяжение 5 мин при температуре 120 °С. Данный режим обработки паром позволяет лучше сохранить капиллярно-пористую структуру продукта, при этом после пяти серий подвода СВЧ-энергии (1 мин обработка, 5 мин релаксация) удалось достичь уровня влажности 27,28 %, в то время как для остальных режимов обработки потребовалось более длительное время сушки. В результате обработки полученных данных построены графики изменения массы, влажности и скорости сушки продукта в процессе его обработки. На основании регрессионного анализа исследуемых факторов были выявлены наиболее значимые величины, оказывающие влияние на конечную массу продукта и его конечную влажность и построены модели для осциллирующего энергоподвода. К наиболее существенным показателям, оказывающим влияние на конечные свойства продукта, были отнесены общее время СВЧ-обработки продукта в камере, общее время релаксации продукта, начальная масса продукта и предельное напряжение сдвига продукта, поступившего на обработку.