Микроволново-вакуумная сушка – один из наиболее перспективных методов сушки продуктов надлежащего качества при относительно небольших затратах. Короткое время сушки делает этот процесс экономически эффективным, что позволяет производить крупномасштабные сушеные продукты. Как показано в этой статье, к продуктам, высушенным в микроволновой печи в вакууме, относятся бананы, виноград, гранаты, морковь, семена, гели, мед и закуски. Представлены несколько уравнений для расчета эффективности сушки и моделирования кинетики сушки. Также представлены значения эффективного коэффициента диффузии влаги для некоторых других продуктов.
Большинство исследований, представленных здесь, изучают влияние условий процесса, особенно давления вакуума и уровня микроволновой мощности, на качество и технические аспекты выбранной продукции. Некоторые из них касались оптимизации процессов. В статье представлены исследования с конца прошлого века, когда начали изучать микроволново-вакуумную сушку пищевых продуктов, до наших дней. Эволюцию этого метода можно подтвердить техническими достижениями, появившимися за прошедшие годы, такими как использование ротации продукта, прерывистости питания, контроля температуры продукта, осмотической предварительной обработки и усовершенствований конструкции оборудования.
После всестороннего изучения электронных баз данных первое обнаруженное сообщение о микроволново-вакуумной сушке продуктов питания датируется концом прошлого века. Друзас и Шуберт были одними из первых, кто изучал этот вопрос. В их исследовании было исследовано влияние переменного вакуумного давления и уровня мощности магнетрона на скорость сушки и качество продукта из бананов. Экспериментальная установка была очень похожа на описанную ранее в статье «Введение в процессы низкого давления». Абсолютное давление внутри вакуумной камеры составляло от 15 до 300 мбар. Уровень мощности варьировался от 150 до 850 Вт, при многократном включении на 10 с и затем многократном выключении на 20 с. Результаты показали, что изменения давления вакуума не повлияли на скорость сушки, тогда как более высокий уровень мощности привел к более высокой скорости сушки. Тем не менее, более высокий уровень мощности также стал причиной подгорания продукта. Чтобы оптимизировать процесс для повышения качества продукции, было проведено испытание при давлении 25 мбар и мощности 150 Вт и отслеживалось влияние на качество продукции. В результате был получен продукт, имеющий качество, аналогичное сублимированному продукту, т.е. ярко-желтый цвет, превосходный вкус/запах и отсутствие усадки. Что касается стабильности, конечный продукт, полученный в оптимальных условиях, имел активность воды около 0,35. Наконец, поведение регидратации бананов, высушенных в микроволновой печи в вакууме, было вполне подходящим. В целом, это пионерское исследование показало, что технология микроволново-вакуумной сушки является перспективным способом получения пищевых продуктов высокого качества.
Друзас и др. исследовали микроволново-вакуумную сушку модельного геля, имитирующего концентрированный апельсиновый сок. В качестве эталона параллельно проводили микроволновую и атмосферную сушку и конвективную туннельную сушку. Выяснено влияние положения образца внутри микроволновой печи, уровня мощности (640–710 Вт) и давления (30–50 мбар) на скорость сушки. Кроме того, была построена изотерма сорбции, а изменения цвета во время различных процессов сушки были выражены в цветовом пространстве L*a*b*. Было замечено, что разное положение пищевого материала внутри микроволновой полости приводит к разной скорости сушки. Уровень мощности положительно повлиял на константу сушки K (мин-1), которая использовалась как еще один способ выражения скорости сушки. С другой стороны, увеличение давления приводило к уменьшению значений K и, следовательно, скорости сушки. Полученная изотерма сорбции имела форму, типичную для фруктовых материалов с высоким содержанием сахара. Изменения цвета геля были более выражены при сушке в атмосфере СВЧ. Продукт, высушенный в микроволновой атмосфере, в конце процесса стал коричневым, что выражалось в уменьшении светлоты (L*), увеличении красноты (а*) и уменьшении желтизны (b*).
Эрле и Шуберт изучали влияние предварительной осмотической обработки в сочетании с микроволново-вакуумной сушкой на качественные показатели яблок и клубники. Осмотическую дегидратацию проводили при следующих условиях: температура от 20 до 70°С; осмотический раствор с концентрацией сахарозы 60 % (мас.) без хлорида кальция или 54 % сахарозы в сочетании с 6 % хлорида кальция (мас.). Аппарат СВЧ-вакуумной сушки представлял собой туннель опытной установки. Уровень мощности варьировался от 195 до 390 Вт, время – от 13 до 39 минут. Абсолютное давление внутри сушилки было зафиксировано на уровне 5 кПа. Качество продукта выражалось как: концентрация сахара, содержание витамина С, содержание кальция, объем и внешний вид. Результаты показали, что в течение первых 2 часов осмотической обработки поглощение сахарозы клубникой достигает максимального значения (25–30 % сухого вещества). В клубнике через 7 ч осмотической обработки увеличилось содержание фруктозы и глюкозы, что было связано с гидролизом сахарозы. И клубника, и яблоки сохранили почти 100 % исходного содержания витамина С во время осмотической обработки, которое снизилось примерно до 60 % после микроволново-вакуумной сушки. Объем продукта был увеличен за счет применения микроволново-вакуумной сушки, что объяснялось повышением давления внутри ткани по мере образования пара. Кроме того, считалось, что использование хлорида кальция способствует образованию геля с сахарозой и пектином, еще больше увеличивая объем продукта и создавая жесткую и хрупкую текстуру, напоминающую сублимированный продукт. Наконец, использование электронной микроскопии показало, что структура образца, предварительно обработанного осмотически/высушенного в микроволновой печи в вакууме, была более сохранена на клеточном уровне, чем структура образца, который был только высушен в микроволновой печи в вакууме. Такие результаты позволили сделать вывод, что микроволново-вакуумная сушка является возможным способом получения сушеных яблок и клубники высокого качества. Кроме того, качество конечного продукта можно улучшить, используя предварительную осмотическую обработку.
Было замечено, что эффективность сушки всегда была меньше, чем термическая эффективность, что объяснялось значительным вкладом явного нагрева в процессе сушки. Значения обоих КПД уменьшались в процессе сушки в результате испарения воды. Со временем: микроволны хорошо поглощаются водой, содержание которой снижается при высыхании из-за испарения. Влияние вакуума на эффективность процесса было более очевидным при низком содержании влаги в продукте. В этом случае, чем выше используемый вакуум, тем выше эффективность процесса. Температура продукта повышалась в ходе сушки в три различных этапа: первый подъем происходил от исходной температуры продукта до точки кипения воды при соответствующем давлении; вторая стадия состояла из незначительного подъема, соответствующего испарению большей части свободной воды; третий этап заключался в резком повышении температуры за счет нагрева продукта в конце процесса. Повышение температуры продукта было более выраженным при более высоких давлениях. Уменьшение содержания влаги в продукте было представлено длительным периодом постоянной скорости сушки, за которым следовал короткий период снижения скорости сушки. В целом, по мере удаления воды из бананов эффективность сушки снижается, а температура продукта повышается. Повышение температуры продукта можно уменьшить за счет увеличения уровня вакуума.
Клэри и др. выполнили вакуумную сушку винограда при фиксированных и декрементных уровнях мощности магнетрона, в конечном итоге найдя оптимальные условия процесса, которые привели к получению сушеного винограда высокого качества. Испытанные уровни мощности варьировались от 0,5 до 1,5 кВт для испытаний с фиксированным микроволновым излучением и от 3,0 до 0,5 кВт для испытаний с декрементным уровнем мощности. Во всех случаях использовалось давление 2,7 кПа внутри сушильного резервуара. Был измерен и рассчитан параметр, называемый удельной энергией, который выражает мощность микроволнового излучения, применяемую в каждом испытании (Вт·ч/г свежего винограда). Результаты показали, что в результате стационарных микроволновых испытаний продукты либо сгорели (при высоких уровнях мощности), либо были слишком влажными (при низком уровне мощности). С другой стороны, использование пониженных уровней мощности во время сушки привело к повышению качества винограда. Это произошло потому, что снижение мощности во время сушки позволило избежать перегрева продукта. Множественный регрессионный анализ показал, что удельная энергия отвечает за большую часть изменений конечного содержания влаги в винограде. Также контролировали изменение температуры продукта в процессе сушки. Как наблюдалось в предыдущих исследованиях, изменение температуры продукта состояло из: (1) начального повышения температуры окружающей среды до температуры кипения воды при соответствующем давлении; (2) температурное плато, которое представляет собой баланс между нагревом и сушкой; и (3) фаза нагрева продукта. Оптимальная удельная энергия составила 0,1 Вт·ч/г на стадии 1; 0,575 Втч/г на 2 этапе; и 0,245 Втч/г на этапе 3, что в сумме составляет 0,92 Втч/г за весь процесс сушки. При применении оптимальных условий сушки был получен виноград с низким содержанием влаги и воздушным/хрустящим характером.
Куи и др. исследовали изменение температуры продукта при микроволново-вакуумной сушке ломтиков моркови. Кроме того, была выяснена и смоделирована кинетика сушки при различных условиях процесса. Уровень мощности магнетрона варьировался примерно от 290 до 359 Вт. Толщина срезов составляла 4, 8 или 10 мм. Давление вакуума фиксировали на уровне 30, 51 или 71 мбар. Результаты показали, что температура одинакова во всем ломтике моркови, когда его толщина менее 8 мм, из-за незначительного внутреннего сопротивления массообмену. Кроме того, графики профиля температуры показали, что изменение температуры продукта в процессе сушки можно разделить на три этапа: прогрев, испарение воды и нагрев, как это наблюдалось в предыдущих исследованиях.
Кривые сушки можно разделить на начальный период постоянной скорости, за которым следует период падающей скорости. Для аппроксимации экспериментальных данных использовалась теоретическая модель, основанная на начальном содержании влаги, энергии, поглощенной образцом, массе образца и скрытой теплоте испарения воды. Модель была подходящей для периода постоянного курса. Для моделирования периода падения курса пришлось ввести поправочный коэффициент. Значение поправочного коэффициента было получено методом нелинейной регрессии. В заключение отметим, что температура ломтиков моркови одинакова, поскольку ломтик не слишком толстый. Изменение температуры в процессе сушки происходило по закономерностям, обычно наблюдаемым при микроволново-вакуумной сушке. Влажность продукта и температура во время сушки хорошо прогнозировались разработанными эмпирическими моделями.
Клэри и др. провели интересное исследование, в котором проводилась микроволново-вакуумная сушка винограда при контролируемой мощности микроволнового излучения. Регулирование мощности основывалось на измерении температуры продукта. Кроме того, было оценено влияние некоторых параметров процесса и продукта на качество винограда. Кроме того, питательные характеристики винограда, высушенного в микроволновой печи в вакууме, сравнивались со свежим виноградом и высушенным на солнце изюмом. Датчик использовался для регистрации температуры винограда, которая отправлялась на контроллер, который немедленно воздействовал на магнетрон, контролируя генерируемую микроволновую мощность. Когда температура поверхности продукта приближалась к заданной максимальной температуре, выработка электроэнергии автоматически снижалась. Уровень мощности варьировался от 0 до 3 кВт, давление фиксировалось на уровне 2,7 кПа. Эти авторы отметили, что температура продукта является подходящим параметром, который можно использовать для контроля уровня микроволновой мощности во время процесса.
Со временем удалось избежать пригорания продуктов, что является распространенным недостатком при сушке продуктов в микроволновой печи. Такое поведение можно подтвердить визуально и с помощью графиков зависимости температуры поверхности продукта от времени высыхания. Что касается влияния температуры продукта, исходного содержания сахара/влаги, времени сушки и удельной энергии на влажность и воздушный характер сушеного винограда, то было показано, что влияние температуры продукта было наиболее значимым. Поверхностные графики позволили оптимизировать процесс микроволновой сушки в целях достижения низкого конечного содержания влаги и высокого уровня пышности винограда. В этом смысле наиболее подходящей считалась температура около 70°С. Что касается питательной ценности винограда, высушенного в микроволновой печи в вакууме, следует выделить два аспекта: продукт содержит примерно в 4,5 раза больше нетермочувствительных элементов, чем свежие фрукты; а термочувствительные питательные вещества (витамины) лучше сохранились в продукте по сравнению с высушенным на солнце изюмом. Подводя итог, можно сказать, что контроль уровня мощности на основе температуры продукта действителен для предотвращения подгорания винограда. Кажется, что температура продукта контролирует качество конечного продукта. Наконец, виноград, высушенный в микроволновой печи и вакууме, оказался чрезвычайно питательным.
Джая и Дюранс построили кривые микроволново-вакуумной сушки мягких твердых альгинатно-крахмальных гелей для различных уровней микроволновой мощности. Кинетика была предварительно аппроксимирована двумя типами экспоненциальных моделей: одна из них, более типичная, связывала содержание влаги со временем сушки, а другая, более инновационная, связывала содержание влаги с уровнем мощности микроволнового излучения. Сушилка представляла собой вращающийся барабан из прозрачного полиэтилена, расположенный внутри вакуумной камеры, работающей при давлении 25 мм рт. ст. и питаемой микроволновой энергией (300–1100 Вт). Параметры моделей сушки были получены на основе графиков зависимости влажности от времени или от микроволновой энергии. Кроме того, были успешно разработаны линейные зависимости между параметрами моделей и временем или уровнем мощности. Что касается влияния уровня мощности на скорость сушки, было показано, что использование более высокой мощности приводит к более высоким скоростям сушки. Следовательно, в определенный момент времени сушки в образцах, подвергнутых более высоким уровням мощности, было обнаружено более низкое содержание влаги. Наконец, было обнаружено, что предложенные модели подходят для соответствия данным о сушке, что дает значения прогнозируемого содержания влаги, которые очень близки к экспериментальным данным. Подводя итог, можно сказать, что кривые сушки гидрогелей, высушенных микроволновым и вакуумным излучением, были успешно получены и смоделированы с помощью экспоненциальных моделей, и было показано, что скорости сушки зависят от уровня мощности.
Куи и др. оптимизировали микроволново-вакуумную сушку меда и измерили цвет, концентрацию сахаров и ароматизаторов в конечном продукте. Переменные уровни трех параметров, а именно. Использовались микроволновая мощность, давление вакуума и толщина образца. Первый параметр варьировался от 290 до 330 Вт; второй параметр находился в диапазоне от 30 до 50 мбар; третий параметр варьировался от 8 до 16 мм. Оценено их влияние на температуру ядра и поверхности изделия, а также скорость сушки. Результаты показали, что температура ядра продукта и температура поверхности были одинаковыми для образцов малой толщины (8 мм или менее). По мере увеличения толщины в осевом направлении цилиндрического образца возник температурный градиент. Влияние уровня мощности на температуру образцов толщиной 8 мм было более существенным, чем влияние вакуумного давления. Что касается скорости сушки, то этот параметр уменьшается с толщиной образца и увеличивается с уровнем мощности. Цвет продукта, выраженный по шкале CIE L*a*b*, в процессе высыхания изменялся незначительно. Содержание фруктозы и глюкозы при сушке практически не увеличивалось, а сахарозы и мальтозы практически не уменьшалось. Такое поведение было объяснено активацией фермента инвертазы в меде на сахарозе и мальтозе. Хотя часть кислот и эфиров, вероятно, разложилась на спирты, альдегиды и кетоны, первоначальный медовый вкус при сушке сохранялся. Таким образом, микроволново-вакуумная сушка оказалась пригодной для получения сухого меда надлежащего качества с малым временем сушки.
Тердтай и др. совместили осмотическую дегидратацию и микроволново-вакуумную сушку для продления срока хранения мандаринов. Осмотический раствор состоял из воды и глицерина в соотношениях 9:1, 7:3 и 5:5 (по массе). Оценено влияние осмотического процесса на диэлектрические свойства мандаринов. Для этой цели использовался комплект для измерения диэлектриков. Сушка проводилась при двух различных уровнях мощности СВЧ: 960 и 1280 Вт. Рабочая частота составляла 2,45 ГГц, давление вакуума — 13,33 кПа. Была рассчитана кинетика сушки и для подбора данных использовано несколько моделей сушки тонкого слоя. Кроме того, были измерены параметры качества конечного продукта. Эти авторы заметили, что осмотическая дегидратация способствует изменению диэлектрических свойств мандаринов. Снизилась диэлектрическая проницаемость, то есть способность материала сохранять электрическую энергию от внешнего электрического поля. Увеличился коэффициент потерь, то есть способность одного материала преобразовывать электрическую энергию в тепловую. Следовательно, тангенс потерь, который представляет собой соотношение между коэффициентом потерь и диэлектрической проницаемостью, также увеличился. Наконец, снизилась глубина проникновения, то есть расстояние внутри изделия, на котором мощность микроволнового излучения падает до 36,8 % от передаваемого значения на поверхности. Все эти эффекты были более выражены по мере увеличения концентрации глицерина в осмотическом растворе.
Увеличение уровня мощности СВЧ способствовало увеличению скорости сушки. Кроме того, повышение уровня глицерина также способствовало увеличению скорости сушки. Такое поведение было объяснено увеличением коэффициента потерь после предварительной обработки мандаринов высокими концентрациями глицерина. Кинетику сушки лучше всего описывает модель Пейджа. Такая модель обеспечила подгонку с наименьшей ошибкой и самым высоким коэффициентом корреляции. Изменение соотношения сахарозы и глицерина повлияло на цвет, содержание β-каротина и текстуру конечного продукта. Точнее, увеличение концентрации глицерина способствовало уменьшению светлоты, красочности и угла оттенка. В этом смысле авторы пришли к выводу, что цвет мандаринов был более интенсивным, когда при осмотической предварительной обработке использовались более высокие уровни сахарозы. Такое же поведение наблюдалось и в отношении содержания β-каротина, т.е. высокие уровни сахарозы лучше сохраняли этот пигмент. Авторы предположили, что результаты по цвету и содержанию β-каротина коррелируют. На β-каротин также влияли различные уровни мощности. Использование более высокого уровня мощности позволило получить мандарины с более низким содержанием β-каротина. Наконец, на твердость мандаринов влияло разное соотношение сахарозы и глицерина, а не разные уровни мощности. При этом чем больше доля глицерина в осмотическом растворе, тем мягче получается конечный продукт. Таким образом, использование осмотической предварительной обработки перед микроволново-вакуумной сушкой мандаринов улучшило скорость сушки, и при определенных условиях предварительной обработки цвет, содержание β-каротина и текстура, наблюдаемые в высушенном продукте, были вполне подходящими.
Тиан и др. исследовали влияние переменных условий микроволново-вакуумной сушки на качественные показатели семян лотоса (Nelumbo nucifera). Процесс был оптимизирован с использованием методологии поверхности отклика и функции желательности. Кроме того, отдельные качественные характеристики семян лотоса, высушенных в микроволновой печи в вакууме, сравнивались с характеристиками семян лотоса, высушенных горячим воздухом. Центральный композитный дизайн использовался для оценки влияния мощности микроволнового излучения (2,0–4,0 кВт), степени вакуума (от –70,0 до –90,0 кПа) и коэффициента включения/выключения мощности (68/52–99/21 с) на время сушки. коэффициент усадки, коэффициент регидратации и индекс белизны семян лотоса. Полиномиальные модели второго порядка успешно объяснили влияние независимых переменных на ответы. Такой вывод был сделан на основании значимости моделей, незначительности термина «несоответствие» и высоких значений коэффициента детерминации (R2 ≥ 0,91).
Графики поверхности отклика и контура, созданные на основе эмпирических моделей, показали, что: увеличение уровня мощности, степени вакуума и соотношения включения/выключения привело к сокращению времени сушки и снижению усадки; промежуточные уровни вакуума в сочетании с высоким уровнем мощности и высоким соотношением включения/выключения давали семена с высокой степенью регидратации. Грубо говоря, промежуточные уровни мощности, вакуума и коэффициента включения/выключения в совокупности привели к высокой белизне конечного продукта. Оптимальные условия сушки, полученные с помощью функции желательности, составили: мощность 3,2 кВт, вакуум -83,0 кПа и период включения/выключения 96/24 с. Согласно модели, при таких условиях достигается короткое время сушки 9,5 мин и идеальное качество, т.е. Были получены коэффициент усадки 38,52%, коэффициент регидратации 155,0% и индекс белизны 67,67. Оптимальные условия процесса были проверены в трех дальнейших испытаниях, и полученные результаты показали, что прогнозируемые и экспериментальные значения были очень близки. Наконец, при сравнении микроструктуры семян лотоса, высушенных в микроволновой печи в вакууме, с микроструктурой семян лотоса, высушенных горячим воздухом, первые имели больше пор, чем вторые, что в конечном итоге привело к лучшей регидратации. Кроме того, внешний вид семян лотоса, высушенных в микроволновой печи в вакууме, был более привлекательным, чем у семян лотоса, полученных при сушке горячим воздухом. В заключение, при применении в оптимизированных условиях микроволновая вакуумная сушка оказалась подходящей для получения высококачественных высушенных семян лотоса.
Краус и др. исследовали влияние переменных условий микроволново-вакуумной сушки на кинетику сушки, эффективный коэффициент диффузии и объем снековых гранул на основе крахмала. Кроме того, контролировали изменение диэлектрических свойств изделий в процессе сушки. Кинетика сушки предварительно была аппроксимирована тринадцатью моделями тонкослойной сушки. Среди выбранных независимых переменных было отмечено, что: увеличение уровня мощности СВЧ (400–800 Вт) приводило к увеличению скорости сушки; увеличение количества пробы (100–300 г) приводило к снижению скорости сушки; изменение давления вакуума (20–100 мбар) практически не влияло на скорость сушки. Поскольку во время сушки форма продукта меняется с цилиндра на сферу, эффективный коэффициент диффузии рассчитывался с использованием второго закона Фика как для цилиндрических, так и для сферических гранул. Однако разница в расчетных эффективных коэффициентах диффузии между этими двумя формами была незначительной. С другой стороны, на эффективные значения коэффициента диффузии влияли различные условия процесса. Эффективный коэффициент диффузии увеличивался с увеличением уровня микроволновой мощности и уменьшением количества образца, тогда как давление вакуума не влияло на это свойство. Расширенный объем, желательный признак экструдированных закусок, был получен при использовании высоких уровней микроволновой мощности. Наконец, в процессе сушки диэлектрические свойства продукта снижались. Такое поведение было объяснено снижением способности материала поглощать микроволновую энергию и преобразовывать ее в тепло при удалении из него воды. Подводя итог, можно сказать, что модель Бальбы и Шахина наилучшим образом соответствует кинетическим данным во время сушки гранул на основе крахмала. Изменения условий сушки влияли на скорость сушки и эффективный коэффициент диффузии, за исключением давления вакуума. Наилучшее качество наблюдалось у пеллет, высушенных при высоких мощностях.
Патель и др. оптимизировали ферментацию и микроволновую вакуумную сушку индийской растительной пищи под названием Дхокла. Методология поверхности отклика и функция желательности использовались в качестве методов оптимизации для обоих процессов. В то время как ферментированная Дхокла содержит 65–70% влаги, сушеный продукт (смесь Дхокла быстрого приготовления) содержит 5–6% влаги. В состав продукта входят рис, бенгальский грамм, черный грамм, вода и соль. Перед ферментацией ингредиенты гидратировали и измельчали. После ферментации продукт разделяли на две партии. Один из них был приготовлен, а другой высушен. Для оптимизации ферментации использовались различные уровни времени, температуры, содержания влаги и соотношения риса к бенгальскому грамму. В качестве ответов использовали общую кислотность, количество молочнокислых бактерий, твердость и сенсорную приемлемость. Целью было получить максимальные значения для всех ответов одновременно. Затем часть ферментированного теста подвергалась микроволновой вакуумной сушке. Используемые условия брожения были оптимальными: время 12,5 часов, температура 26,6°С, влажность теста 65 % по весу. и соотношение риса к бенгальскому грамму 1,2. Оценено влияние переменных условий сушки на показатели качества конечного продукта. В качестве независимых переменных были выбраны: толщина теста (10–17 мм), плотность микроволновой мощности (3,5–10,0 Вт/г) и коэффициент пульсации (1,3–2,0), то есть общее время сушки, разделенное на время включения питания. Изучаемыми реакциями были: объемная плотность, коэффициент регидратации, цвет и органолептическая приемлемость. Вакуум в сушильной камере был установлен на уровне -80 кПа. Пластину, вращающуюся со скоростью 17 об/мин, использовали для поддержки стеклянной чаши, содержащей образец. Измерения веса проводились на протяжении всего процесса сушки до тех пор, пока содержание влаги в продукте не достигло примерно 4–6 % сухого вещества. Результаты, выраженные в виде графиков возмущений, показывают, что среди тестируемых независимых переменных: объемная плотность продукта особенно зависит от толщины теста; на коэффициент регидратации больше всего влиял пульсирующий коэффициент; На общее изменение цвета и сенсорную приемлемость сильно влияли толщина теста и плотность мощности. Получены оптимизированные условия сушки: толщина теста 17 мм, плотность микроволновой мощности 10 Вт/г и коэффициент пульсации 1,3. При использовании таких условий наблюдалось оптимальное качество конечного продукта, т.е. насыпная плотность 1014,22 кг/м3, коэффициент регидратации 4,55, общее изменение цвета 9,57 и показатель приемлемости 6,88.
Изменения эффективного коэффициента диффузии влаги при микроволново-вакуумной сушке зерен граната в различных условиях изучали Дак и Парик. Процесс сушки проводился при мощности от 25 до 95 Вт, абсолютном давлении от 25 до 195 мм рт. ст. и массе образца от 65 до 235 г. Эффективный коэффициент диффузии влаги рассчитывался по второму закону диффузии Фика для цилиндра. Результаты показали, что чем выше уровень мощности, тем выше эффективный коэффициент диффузии влаги. Кроме того, чем меньше масса образца, тем выше эффективный коэффициент диффузии влаги. С другой стороны, вакуумное давление не оказало существенного влияния на эффективную диффузию влаги. Значения эффективного коэффициента влагопроводности варьировались от 5,18×10–11 до 6,58×10–10 м2/с. Взаимосвязь между эффективным коэффициентом диффузии и содержанием влаги хорошо описывалась полиномиальной моделью третьего порядка. Влияние уровня мощности и массы образца на значения эффективного коэффициента диффузии хорошо моделировалось (R2 = 0,99) полиномиальным уравнением второго порядка. В связи с этим был сделан вывод, что на эффективную диффузию влаги зерен граната существенно влияют различные условия микроволново-вакуумной сушки.