Большинство начинающих бодибилдеров не понимают одно правило сушки — для того, чтобы сушиться нужно иметь то, что сушить, то есть нужно иметь подкожный жир и мышцы. Не стоит работать на рельеф, если вы недостаточно набрали мышечной массы, так как вместе с жиром будут таять и ваши мышцы. Программа тренировок на рельеф придает формы и красивые очертания именно имеющимся у атлета мышцах.

Основные факторы, которые будут препятствовать вам во время цикла сушки в бодибилдинге:

• Низкий уровень обмена веществ  (Его можно повысить путем тренировок с использованием тяжелых весом и базовых упражнений, также путем частого приема пищи.)
• Низкий процент мышечной массы в теле (если ваша мышечная масса еще недостаточно сформировалась, то рано переходить к сушке, так как в этом случае вы не получите нужного результата – рельефного тела, а получите результат – худощавое тело. Выход есть – продолжать дальше набирать именно мышечную массу, предварительно выявив причину отставания в наборе мышц.)
• «Неумение» организма использовать подкожный жир в качестве источника энергии (до этого ваш организм привык к тому, что всю необходимую энергию он получал из углеводов и жиров, полученных вместе с пищей. А теперь совершенно другое дело… Нам нужно заставить организм питаться своими внутренними запасами. Это очень легко сделать – потреблять меньше калорий, чем расходуете.)
• Элементарная лень и низкая мотивация. Пожалуй – это основной фактор, который не позволяет нам добиваться высот в каком-либо деле. С ним надо бороться самым беспощадным способом. Однако, если человек сам по себе флегматичен и не хочет менять себя, то тут хоть головой об стенку бейся, но его не заставить изменять себя.

почему весь мир (и американцы, в частности) без ума от арахисовой пасты TEA.ru

В нашей стране арахисовая паста пока не особенно популярна, но во всем мире ее вовсю используют в кулинарии и диетическом (нет, вы не ослышались) питании уже больше века.

Американцы даже говорят о себе, что они готовы есть арахисовый хлеб, намазанный арахисовой пастой, заедая салатом из арахиса с арахисовым маслом.

Чем же она так интересна, полезна и что из нее приготовить?

Американская и не только история арахисовой пасты

Мир узнал об арахисовой пасте от жителей США, но они были далеко не первыми, кто додумался размалывать орехи до пастообразного состояния. Их опередили племена майя и ацтеков: арахис они сперва обжаривали, после чего измельчали в каменных ступках или перетирали между большими плоскими камнями.

Китайцы тоже очень любили арахис во все времена, смешивали его с овощами, мясом и птицей, готовили из него соусы и маринады, начинку для конфет и сладких булочек. Африканские племена умели делать из арахиса не один десяток блюд, а пасту из него и в наши дни применяют в качестве загустителя и основы для супов и рагу. 

Но по-королевски, со всеми почестями, арахис приняли именно американцы. Джордж Вашингтон Карвер, невероятно талантливый художник, музыкант, ученый, изобретатель и просветитель, обнаружил примерно 300 способов использования арахиса – от изготовления вполне понятного соуса с перчиками чили до шампуня, крема для бритья и даже клея. Его открытиями до сих пор пользуются в огромной индустрии здоровья и красоты.

Однако создал прототип пасты из арахиса другой ученый – доктор и нутрициолог Джон Харви Келлог. Он представил миру свое детище в 1895-м. Келлог держал элитную клинику-санаторий для селебрити того времени. Мясо в меню пансионата заменили на арахис и миндаль, а арахисовую пасту начали активно рекламировать как чудо-средство, вкусный и полезный деликатес. До фабричного производства оставалось всего несколько лет.

Журнал «Домашний очаг» (Good Housekeeping) в 1896 году призвал американских домохозяек делать пасту для бутербродов самостоятельно, в обычной мясорубке, расхваливая ее необыкновенные питательные качества, полезные для здоровья и энергии детей и уставших мужей. В результате продажи арахиса всего за пару лет взлетели на небывалую высоту, а ведущие экономисты страны заговорили о «новом золоте». 

Под занавес XIX века один из сотрудников санатория Келлога, Джозеф Ламберт, придумал, как производить арахисовую пасту в промышленных масштабах. Предприимчивый бизнесмен основал компанию Lambert Food и развернул торговлю. Производство ширилось и росло, а цены на продукцию постепенно снижались. Арахисовая паста стала предметом национальной гордости американцев, а многие иностранцы находили эту страсть ужасной и не понимали, как можно любить арахис до такой степени.

Еще одно эпохальное изобретение окончательно влюбило жителей США в арахисовую пасту: в пекарне St. Louis в конце 1920-х годов начали продавать уже нарезанный кусочками хлеб, который можно было поджаривать в тостере. Американские мамы кормили своих детей тостами с пастой на завтрак и складывали такие же сэндвичи в ланч-боксы на обед. Разумеется, в качестве начинки чаще всего оказывались арахисовая паста, джем или желе. 

В наши дни популярность арахисовой пасты растет во всем мире (например, в прошлом году в Англии продажи пасты впервые в истории обогнали продажи традиционных британских джемов), но она все равно остается по большей части классическим американским продуктом.

Витамины, минералы и питательная ценность: вся польза арахисовой пасты

Пасту кремового цвета и плотной текстуры очень любят вегетарианцы и спортсмены, дети и взрослые. Как ни удивительно, ее используют и желающие похудеть, и те, кто хочет поскорее набрать вес (об особенностях обеих диет мы расскажем ниже).

В арахисе содержится большое количество белков, клетчатки, жиров и минералов, микроэлементов и витаминов. А именно:

Чем полезно постоянное употребление арахисовой пасты:

1. Паста быстро утоляет голод, поскольку в ней много пищевых нерастворимых волокон.

2. Ускоряет рост мышц и восстанавливает их после интенсивной нагрузки.

3. Улучшает состояние ногтей, волос и кожи.

4. Усиливает метаболизм (чем помогает избавиться от лишнего веса).

5. Нервная система начинает работать лучше и стабильнее (спасибо триптофану в составе пасты).

6. С ее помощью можно лечить авитаминоз и ослабленное после операций или болезней здоровье.

7. Укрепляет сосуды и снижает риск появления болезней сердца.

8. Помогает костям и хрящам оставаться крепкими.

9. Поддерживает иммунитет.

10. Выравнивает гормональный фон (особенно полезна для женщин, в том числе в период менопаузы).

Вред арахисовой пасты для аллергиков и людей с лишним весом

В первую очередь паста противопоказана аллергикам: арахис – один из самых сильных аллергенов. По этой же причине беременным и кормящим женщинам следует употреблять этот суперфуд с крайней осторожностью и только после консультации с врачом. 

Паста очень калорийна, так что, если есть ее бесконтрольно, можно легко «заработать» лишние килограммы: например, именно это случилось с великим Элвисом, известным фанатом сэндвичей с арахисовой пастой (их рецепт мы тоже расскажем). Ограничьте количество пасты несколькими столовыми ложками ежедневно, тогда никакого вреда для фигуры не будет (при условии, что и в остальном вы придерживаетесь сбалансированного здорового питания).

Как применять арахисовую пасту спортсменам и тем, кто хочет питаться правильно

Главное отличие суперфуда от белковой пищи животного происхождения в том, что паста быстро и легко усваивается, не создавая лишней нагрузки на органы ЖКТ. Всего один бутерброд из пасты на куске цельнозернового хлеба или на хлебце дает щедрую порцию питательных веществ. Это идеальный вариант для быстрого завтрака и перекуса в течение дня.

Также арахисовая паста незаменима для спортсменов. Ее едят в основном со следующими целями.

Для качественной тренировки и восстановления

Ее хорошо есть до тренировки. Питательные вещества и витамины помогают быстро нарастить мышечную массу и сжечь лишний жир, да и полученной энергии хватит на самое интенсивное занятие – кардио или силовое.

После тренировки суперфуд незаменим во время действия «белково-углеводного окна»: организм получит необходимые аминокислоты и хорошие углеводы. 

Для сушки

Профессиональные спортсмены и любители часто используют пасту и во время так называемой сушки, когда нужно быстро избавиться от лишнего жира и подчеркнуть рельефность мышц. Арахис надолго насыщает и дает силы.

Для набора массы тела

Культуристы, тяжелоатлеты, пауэрлифтеры, бодибилдеры, боксеры-тяжеловесы – все они нуждаются в более калорийном питании. То же касается и тоненьких девочек, мечтающих обрести соблазнительные округлые формы (да, такие счастливицы есть, это никакая не выдумка!). В этом случае арахисовую пасту сочетают в бутербродах или сэндвичах с углеводами, а ее общее ежедневное количество в рационе увеличивают. 

Арахисовая паста во время депрессий и стрессов

Герои рекламы некоторых шоколадных батончиков с арахисом ничуть не обманывают, когда рассказывают, что с помощью сладости можно не только утолить голод, но и взбодриться и вообще стать немного счастливее. Но здоровый бутерброд с пастой, конечно, будет куда полезнее шоколадки. Суперфуд и в самом деле положительно влияет на работу центральной нервной системы, помогая ей успешно бороться со стрессами и эмоциональными перегрузками. 

Куда еще добавить и на что намазать арахисовую пасту

Как мы уже сказали, самое простое, что можно с ней сделать, – это бутерброд. Дополнить его можно помидорами, сыром, ягодами или ломтиками фруктов. Перечислим и другие варианты кулинарного применения.

• Паста отлично сочетается с любыми кашами. Ее нужно добавить прямо в тарелку. Кстати, это один из верных способов подружить с кашей маленьких приверед и нехочух. 

• Паста заменяет крем в торте: ее можно использовать в самостоятельном виде или смешивать со сметаной или йогуртом. Вкусной получается и комбинация с творогом или мороженым.

• Из арахисовой пасты можно приготовить очень вкусную заправку для салата: ее нужно смешать с качественным растительным маслом, горчицей в зернах и соевым соусом в равных частях.

• Из пасты получается великолепный маринад или соус для мяса и курицы: арахис оттеняет вкус стейков и шашлыка, делая его мягче и интереснее.

• На основе арахисовой пасты можно готовить протеиновые коктейли и смузи, смешивая ее с молоком, бананами, ягодами или зеленью. 

Рецепты с арахисовой пастой

Приводим самые интересные рецепты блюд с арахисовой пастой.

Любимый сэндвич короля рок-н-ролла Элвиса Пресли

По сути, это бутерброд, в котором встретились неожиданные для русского человека продукты: арахисовая паста, банан и бекон. По легенде, такими сэндвичами кормила Элвиса мама, когда он работал водителем грузовика и только мечтал о славе и розовом кадиллаке для родительницы.

Вам нужны:

• Хлеб (можно взять белый или черный) – 2 куска.

• Сливочное масло – ½ ст. л.

• Арахисовая паста – 2 ст. л.

• Банан – 1 шт.

• Бекон – 4 ломтика.

• Мед – 1 ч. л.

На один кусок хлеба, подрумяненного в тостере или на сковородке, намажьте сливочное масло и мед, а на другой – арахисовую пасту толщиной в пару миллиметров. Выложите на один кусок поджаренный хрустящий бекон, затем банан, нарезанный ломтиками. Накройте вторым куском (смазанной стороной внутрь). Все, можно тренировать свои вокальные данные, вспоминая слова нетленного хита Love me tender. 

Печенье с арахисовой пастой

Это классическое американское печенье, которое отлично хранится после полного остывания в течение недели в темном сухом месте.

Вам нужны:

Можно добавить в тесто тертую цедру лимона или апельсина, корицу, кусочки шоколада, изюм, измельченные орехи или сухофрукты.

Перемешайте в разных мисках отдельно сухие ингредиенты и отдельно пасту с яйцом и маслом. Соедините обе смеси, быстро сформируйте тесто и уберите в холодильник под пленку на час. Скатайте шарики размером примерно в 3 см. Выложите на противень, застеленный пергаментом, на расстоянии друг от друга. Выпекайте в разогретой до 180–200 °С духовке до золотистого цвета (примерно 10–15 минут).

Соус в азиатском стиле для куриного шашлыка или рыбы

Этот соус заставит зазвучать даже самое привычное блюдо по-новому. Его очень легко готовить. Смешайте в равных пропорциях кокосовое молоко и арахисовую пасту, добавьте столовую ложку соевого соуса и щепотку перца чили.

Как выбрать хорошую арахисовую пасту

Внимательно посмотрите на банку перед покупкой. Паста должна быть гладкой и ровной по консистенции, без примесей и изменения цвета. Если вы видите расслоение или потемневшую корку с кристаллами сахара сверху, значит, вам попался изначально некачественный продукт или же он испорчен.

Внимательно читайте состав арахисовой пасты. В идеале там не должно быть ничего, кроме арахиса, соли и в некоторых случаях меда. Гидрогенизированные масла, ароматизаторы и усилители вкуса являются признаками пасты низкого качества. 

Виды арахисовой пасты

Иногда на банках с арахисовой пастой американцы пишут Butter, что дословно переводится как «масло», и это же обозначение используют некоторые отечественные производители. Но не дайте себя запутать: внутри находится все та же паста – кремовая и густая, с кусочками орехов, шоколадом, кокосом или другими добавками. А настоящее арахисовое масло обозначается англоязычными производителями как Peanut oil (собственно, «арахисовое масло»): оно жидкое и похоже по виду на растительное. В наших магазинах встречается крайне редко.

Чаще всего на полках российских супермаркетов или в интернет-магазинах можно найти следующие виды пасты:

• Классическая (Classic или Creamy) – паста бежевого цвета с кремовой ровной структурой.

• Хрустящая (Crunchy) – паста с хрустящими кусочками орехов.

• Соленая паста (Salted) – паста с крупной морской или поваренной солью, она чудесно подходит для салатов и мясных блюд.

• Кокосовая: в пасте, помимо арахиса, есть еще и мякоть кокосового ореха.

• Шоколадная: в классическую кремовую пасту добавлен какао-порошок (и иногда в ней больше сахара).

Важные нюансы калорийности рациона при наборе мышечной массы

Прежде всего, следует помнить, что высокая калорийность рациона – это нагрузка на весь желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Кроме того, в подавляющем большинстве случаев 40 ккал будет слишком много для среднестатистического атлета… 

В прошлой статье мы рассматривали количество калорий необходимых для роста мышц. Напомним, это число варьируется от 30 до 40 ккал на килограмм активной массы тела:

• Мужчины: 35-40 ккал * каждый килограмм массы тела;
• Женщины: 30-35 ккал * каждый килограмм массы тела.

Эти формулы могут использоваться подавляющим большинством мужчин и женщин. Однако здесь есть свои нюансы. И сегодня мы поговорим именно о них.

Прежде всего, следует помнить, что высокая калорийность рациона – это нагрузка на весь желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Кроме того, в подавляющем большинстве случаев 40 ккал будет слишком много для среднестатистического атлета.

Дело в том, что у большинства тренирующихся атлетов, интенсивный набор массы тела происходит не только за счет мышечной, но и жировой ткани. Некоторые люди считают, что избыток белка не ведет к ожирению. На самом деле это лишь стереотип, потому что молекула белка состоит из азотной и углеродной части. Именно углеродная часть, расщепляясь в организме по «углеводному пути», может быть отложена организмом в виде жира. Основной химический процесс при этом будет называться циклом Кребса. Но это лишь небольшое отступление от нашей основной темы.

Итак, нюансы, о которых мы хотели сообщить вам таковы:
Очень важно постепенно входить в режим употребления нормы калорий для набора массы. Прежде чем планировать схему питания, определите количество жира в организме любыми доступными средствами, пусть даже с долей погрешности. Результат такого мини-исследования не должен превышать 25%.

В случае наличия излишней жировой массы, мы рекомендуем вам для начала сбросить этот «балласт», так как после набора мышц, похудение («сушка») станет намного труднее, особенно при высоком уровне подкожного жира. Любая «сушка» после «масс наборного» периода должна проводиться правильно, потому что вместе с жиром вы можете невольно «сжечь» новые мышечные волокна. Именно поэтому сначала худеют, и лишь потом набирают мышечную массу.

Если количество жира в вашем теле не превышает допустимые рамки, вам нужно подобрать наиболее подходящие продукты. Высококалорийная диета не должна содержать много быстрых углеводов или транс жиров, так как энергия из данных источников является «ненастоящей». Организм не может потратить ее на обменные процессы. Для углеводов с высоким ГИ (Гликемическим индексом) существует только одно исключение – так называемое «белково-углеводное окно» — состояние организма в течение 30-60 минут после тренировки. Транс жиров (гидрогенизированных) следует избегать всегда.

Доведение калорийности рациона до 40 ккал на килограмм массы тела должно быть плавным и постепенным. Как правило, вначале атлеты употребляют 30-31 калорию на килограмм массы тела. Замеряют свой вес и проверяют его через 1-1,5 недели тренировок. Если показатель остается неизменным, добавляют еще 1-3 ккал на каждый килограмм массы тела. Показатель верности выбранной цифры калоража – 0,5-1 килограмма прибавки к массе тела каждые 7-10 дней. Все что вы будете набирать свыше этого диапазона, скорее всего, будет приходиться на жировую массу. Именно поэтому нужно отслеживать индивидуальное количество калорий.

Многим атлетам попросту лень высчитывать общую калорийность питания. Они просто стараются есть как можно больше. Но на практике, получается, что они употребляют в день не более 30 ккал на килограмм массы тела.

Съедать свою суточную норму для набора массы очень сложно, и для большинства такая «работа» сложнее тренировок в зале. Не зря Дориан Йейтс говорил о важности питания. В этом случае добрать недостающие калории можно употребляя спортивное питание между основными приемами пищи.

Далеко не каждый атлет может придерживаться строгой схемы питания. Стоит отметить, что только такой фанатичный и скрупулезный подход к подсчету калорий позволит вам набирать в большей степени мышечные массу, нежели новые жировые отложения на боках и животе. Разумеется, это не просто, но в то же время реально.

Напоследок хотелось бы выделить важность регулярного и «дробного» поступления пищи. Потому что некоторые люди съедают суточную норму за пару приемов пищи. Так питаются, к примеру, борцы сумо. Такой подход к питанию в корне неверен. Пища должна поступать регулярно, на протяжении всей активной части суток. Это позволяет снять излишнюю нагрузку на желудочно-кишечный тракт и полноценно усваивать все полученные калории. Исключением из этого правила может быть только новомодная схема питания, которая называется периодическим голоданием. Но для набора мышечной массы эта «диета» практически не подходит, особенно когда ваш вес превышает 70 кг.

Итоги 
Сделаем небольшую памятку, которая поможет вам при составлении схемы питания для набора массы:

• 40 ккал на килограмм массы тела – это верхняя предельная граница калорийности суточного рациона;
• Входить в режим высокой калорийности следует постепенно, контролируя вес каждую неделю;
• Источниками калорий должны быть только качественные продукты. Никаких простых углеводов или транс-жиров из фастфуда и кондитерских изделий в рационе питания быть не должно;
• Есть в течение суток нужно часто. Старайтесь распределить всю суточную калорийность на равноценные приемы пищи

Зачем и как правильно набирать мышечную массу?

Занятия фитнесом способны придать мышцам красивый рельеф. Однако, чтобы добиться такого результата, просто тренироваться  недостаточно. Для этого необходимо еще и правильно питаться.
Набор сухой мышечной массы без жира — это нерациональное  использование времени и сил. То есть, чтобы набрать мышечную массу, тебе придется и заплыть жирком. Доказано, что на 1 кг прироста мышц приходится 250 грамм жира, а если набрать 10… Цель такого осознанного ожирения набрать побольше мышц, чтоб в итоге “сушки” ты увидела красивый рельеф тела, а не костлявое отражение в зеркале. А еще, чем большей мышечной массой ты будешь обладать, тем менее строгую диету ты сможешь позволить себе во время “сушки”. Я стараюсь каждую зиму набрать мышечную массу, а с весны начинаю “сушиться”. И каждый год я вижу все лучший и лучший результат в итоге “сушки”. И тебе советую для достижения наилучших результатов уделить хотя бы 3, а лучше 4 месяца на набор мышечной массы. Не надо бояться набирать мышцы, больше чем нужно ты их не наберешь (проверенно на себе).
Если при работе «на массу», твой вес составляет 60 кг, то после «сушки» ты станешь счастливым обладателем в лучшем случае 45-50 кг. Калорийность для набора мышечной массы рассчитать очень просто. Ты понемногу увеличиваешь прием разнообразнейших продуктов, обеспечивая организм в достаточном количестве абсолютно всеми необходимыми макро- и микро-элементами. Употребляй в пищу много углеводов. Увеличивай количество калорий, пока не увидишь, что мышечная масса тела начинает расти. Если возникнет ощущение, что ты уже не в состоянии есть больше, даже при 5-6 приемах пищи в день, добавь простые углеводы, насладись сырковыми десертами и сладкими йогуртами. Но это только в случае если масса тела абсолютно не растет, даже при изобилии качественных продуктов не содержащих сахара.
Мышечная масса начинает расти только тогда, когда объем поступающей энергии в виде пищи превосходит объем расходуемой организмом энергии. Кроме того, нужно помнить, что организм всегда старается поддерживать гомеостаз (постоянство внутренней среды), поэтому можно увеличить калорийность рациона на 5, 10 и даже 30%, при этом масса не изменится! Порой, что бы сдвинуть массу с «мертвой точки», требуется повысить калорийность дневного рациона на 50 и даже 100% .
Сколько съедать белков, углеводов и жиров? Давай считать.
2-3 г белка на килограмм собственного веса. Весь этот белок нужно равномерно распределить на 5-6 приемов пищи в день. Секрет в том, что один прием пищи организм способен усвоить не более 30-40 г белка в зависимости от исходного веса и количества мышечной массы.
4 г углеводов  на килограмм собственного веса.
1 г жиров  на килограмм собственного веса.
То есть, если ты весишь 60 кг ты должна в день съедать: не меньше чем 120 г белка, 240 г углеводов и 60 г жиров.
Следует помнить, что нет идеального соотношения, которое бы подошло абсолютно всем. Экспериментируй.
 
А теперь перейдем к МЕНЮ.

Белки ты получаешь из таких продуктов:
Мясо. Любое, но главное — нежирное. Мясо птицы предпочтительнее, потому что практически не содержит жира и легко усваивается.
Рыба и другие морепродукты. Рыбу можно потреблять тоже любую, в том числе и жирную. Молочные продукты. Отдавайте предпочтение обезжиренным продуктам. Наибольшую популярность имеют творог, кефир, молоко.
Яйца. В день можно съедать по 6-8 яиц, вместе с желтками. Научно подтверждено, что если у тебя не повышен холестерин крови, то яйца никак не повлияют на его уровень в дальнейшем.
Бобовые. Орехи — содержат не только белок, но и ценные микроэлементы и витамины.

Углеводы ты получаешь из таких продуктов:
Каши. Рисовая, гречневая, овсяная и т.д. Макароны и лапша — отдавай предпочтение изделиям из муки грубого помола и твердых сортов пшеницы. Хлеб — цельнозерновой, темный. Фрукты и овощи — смело ешь сейчас бананы.

Жиры ты получаешь из таких продуктов:
Льняное и оливковое масла. Жирные сорта рыбы. Орехи. Также можно принимать Омега-3 жирные кислоты.

При наборе мышечной массы объемы пищи должны быть примерно равными, однако в первую половину дня (до 16:00) должно быть съедено около 70% всего суточного рациона. Никогда не ешь на ночь сладкое или жирное.
Питание перед тренировкой. Обязательно нужно поесть перед тренировкой — за 2 часа до ее начала. Для этого хорошо подходят продукты содержащие медленные углеводы: каши, мучное, овощи и др. Углеводы перед тренировкой необходимы для того, чтобы загрузить гликогеновые депо и обеспечить мышцы и мозг энергией во время тренинга.
 Питание после тренировки. Самый объемный прием пищи должен быть через 20-30 минут после тренировки или, если вы принимаете белковые коктейль сразу после тренинга, то следующий прием пищи должен быть через 1-1,5 часа после тренировки. Включайте в него пищу богатую белками и медленными углеводами, можно употребить даже небольшое количество быстрых углеводов (сладкое). После тренинга открывается так называемое белково-углеводное окно, в течение этого времени организм расположен к усвоению большого количества пищи, при этом питательные вещества идут на восстановление мышц и восполнение энергии.

Мы сохраним Ваше время в стремлении к красивому телу и здоровому организму!

Если у Тебя есть любой вопрос по данной теме, задай его в комментарии ниже ⬇️

Статьи по теме: 

Скорость сушки — обзор

6.2.2.2 Управление влажностью

Текстиль должен обладать разумной гидрофильностью, высокой скоростью впитывания и высокой скоростью сушки, чтобы эффективно поддерживать приятный микроклимат и комфорт. Если гидрофильность слишком высока, как в случае с натуральными волокнами, скорость сушки может быть замедлена, поскольку вода абсорбируется и удерживается внутри волокна в течение более длительных периодов времени. Влага, впитываемая одеждой, постепенно снижает теплоизоляцию и вызывает эффект охлаждения после тренировки, если время сушки недостаточно быстрое.Действительно, короткое время высыхания является одним из основных условий комфортного ношения спортивной одежды. Таким образом, необходимо достичь оптимального баланса между гидрофильностью, капиллярностью и быстротой высыхания.

Ткань, прилегающая к коже, наиболее важна для поддержания комфорта. Обычно это мягкая, приятная для кожи ткань, состоящая из гидрофильных и / или пористых волокон, которая предназначена для отвода пота от тела, поддерживая приятный микроклимат кожи. Ткань, прилегающая к коже, регулирует микроклимат, температуру и влажность кожи.При низкой метаболической активности ткань должна уменьшать движение воздуха, так как микроклимат поддерживается неподвижным воздухом. При более высокой метаболической активности тепло и влага должны отводиться от ткани для охлаждения кожи. Затем контроль влажности осуществляется путем абсорбции, транспортировки или вентиляции.

Абсорбция снижает влажность кожи и сохраняет относительный комфорт при умеренных занятиях с ограниченным потоотделением, тогда как в случае более высокой метаболической активности и интенсивного потоотделения влага, удерживаемая в одежде, может снизить эффективную теплоизоляцию, что снижает комфорт и вызывает эффект постохлаждения. после прекращения деятельности.Следовательно, в условиях повышенного потоотделения следует применять принцип транспортировки, при котором пот отводится от кожи за счет капиллярного впитывания и капиллярности, тем самым сохраняя кожу сухой.

Синтетические волокна долговечны, просты в уходе, но в основном гидрофобны. Использование гидрофобных тканей рядом с кожей быстро увеличивает влажность из-за потоотделения; следовательно, необходимо разработать гидрофобные ткани для быстрого отвода воды за счет капиллярных пространств между волокнами и пряжей. Однако гидрофильные и / или гигроскопичные волокна поглощают и переносят воду через само волокно и за счет капиллярности, тем самым облегчая испарение.Однако сильно гигроскопичные волокна могут также привести к более длительному времени высыхания и меньшему комфорту в ситуациях сильного потоотделения. Этот механизм обычно присутствует в натуральных волокнах, таких как шерсть.

Хлопок обладает превосходными свойствами для одежды, которую носят при нормальном ношении, при котором наблюдается лишь ограниченное потоотделение. В этой ситуации хлопок может сдерживать меньшие порывы потоотделения, тем самым сохраняя микроклимат более сухим и комфортным. Но в области спортивного текстиля, который выделяет повышенное количество пота в течение длительного времени, хлопок рекомендуется только на внешней стороне двусторонних материалов и в сочетании с синтетической внутренней стороной, обращенной к коже.Если хлопок используется в качестве единственного или основного компонента волокна, ткань пропитывается влагой и быстро намокает, прилипая к телу.

Свойства управления влажностью обычно оцениваются по водопоглощению, вертикальному, горизонтальному, воздухопроницаемому, паропроницаемому, тепловому сопротивлению и скорости высыхания. Помимо вышеперечисленных методов, для оценки комфорта также доступны теплофизиологические и сенсорные тесты, такие как использование горячей плиты, теплового манекена, а также испытания на людях.

Оптимального управления влажностью можно добиться за счет придания текстилю гидрофильных свойств, высокой скорости впитывания и скорости сушки. Его можно получить по:

a.

Модификации волокна: добавлением гидрофильных химикатов при прядении; за счет использования специальных поперечных сечений для создания капиллярности, что приводит к высокой скорости капиллярной жидкости и скорости высыхания. Предпочтительны синтетические волокна, поскольку натуральные волокна имеют тенденцию к гигроскопичности и имеют более длительную скорость высыхания.

б.

Модификации тканей: обработкой тканей гидрофильными смягчителями, отделкой или покрытиями.

г.

Дизайн одежды: создание многослойных гидрофильных и гидрофобных тканей для улучшения переноса влаги и комфорта.

Adaptive — это пример отделки с интеллектуальным управлением влажностью, выполненной из материалов с памятью формы. Он имеет обратную ньютоновскую вязкость, что означает, что при более низких температурах вязкость уменьшается, и он поглощает больше воды, сохраняя владельца сухим.В то время как при более высоких температурах вязкость увеличивается, высвобождая поглощенную воду и охлаждая кожу пользователя. C_change — еще один пример отделки с интеллектуальным управлением влажностью и температурным режимом, поскольку она реагирует на изменение температуры и действия. При высоких температурах или во время аэробной активности структура c_change-мембраны открывается из-за более высокого уровня влажности тела, и выделяется избыточное тепло. В периоды бездействия структура мембраны уплотняется, сохраняя тепло непосредственно на теле.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Исследование кинетики сушки и расчет массообменных свойств при сушке горячим воздухом Cynara cardunculus

В данной работе массообменные свойства цветка чертополоха ( Cynara cardunculus L.) оценивались для конвективной сушки, проводимой при температурах. от 35 до 65 ° C, с расходом воздуха 0,5 м / с. Расчеты производились по двум различным алгоритмам, основанным на математических моделях, полученных из уравнения высыхания тонкого слоя и второго закона диффузии Фика.Полученные результаты показали, что разные методики привели к разным значениям массообменных свойств, что является предупреждением о том, что необходимо соблюдать осторожность при выборе метода расчета, который может быть более подходящим для конкретного практического применения. Во всех случаях было обнаружено, что значения коэффициента диффузии влаги и массопереноса увеличиваются с увеличением рабочей температуры. Значения коэффициента диффузии увеличились с 2,7866 × 10 ⁻⁹ до 1,4027 × 10 ⁻⁸ м ² / с для алгоритма на основе модели тонкого слоя и с 1.9256 × 10 ⁻¹⁰ до 1,2033 × 10 ⁻⁹ м ² / с для модели уравнения Фика. Значения коэффициента массопередачи увеличились с 8,4335 × 10 ⁻⁸ до 8,4400 × 10 ⁻⁷ м / с и с 5,8277 × 10 ⁻⁹ до 7,2398 × 10 ⁻⁸ м / с соответственно. для тонкого слоя и моделей на основе закона Фика.

1 Введение

Чертополох — это растение, принадлежащее к семейству сложноцветных, которое включает ряд жанров, включая род Cynara L.который включает следующие восемь видов: C. cardunculus L., C. syriaca Boiss., C. auranitica Post, C. Cornigera Lindley, C. algarbiensis Cosson, C. baetica ( Spreng.) Pau, C. cyrenaica Maire et Weiller и C. humilis L. C. cardunculus L. происходит из Средиземноморья и принадлежит к семейству Asteraceae Dumortier. Он растет на каменистых участках, встречается как в дикой природе, так и в культуре.Он включает следующие три ботанических таксона: культурный кардон (разновидность altilis DC), дикий кардон (разновидность sylvestris (Lamk) Fiori) и луковичный артишок (разновидность scolymus L.) (Dias et al. 2018 ).

Цветок чертополоха C. cardunculus L., род Cynara, широко используется в производстве различных сыров в регионах Средиземноморья, а также в Португалии, где он используется, например, для производства традиционных сыров, отмеченных Защищенным обозначением. происхождения в соответствии с европейскими и португальскими правилами: Serra da Estrela , Castelo Branco , Azeitão , Évora , Niza и Serpa .Водные экстракты цветков C. cardunculus использовались с незапамятных времен для коагуляции овечьего молока для производства традиционных сыров, что позволяет нам получать продукты с очень характерными органолептическими свойствами, которые высоко ценятся потребителями, и придает аутентичность этим традиционным сырам. продукты питания (Roseiro et al. 2005; Scaglione et al. 2009; Barracosa et al. 2018).

Цветок чертополоха используется для свертывания молока, поскольку он содержит аспарагиновые протеазы. Цветок чертополоха сушат, чтобы обеспечить его сохранность и хранить в зимний период.Из этого сушеного цветка получают водный экстракт, который затем добавляют в молоко в качестве коагулянта. Традиционно сушку цветка чертополоха для производства сыра проводят на солнце, в тени, сухом и проветриваемом месте. Для этого элементы раскладывают по лоткам, которые необходимо периодически переворачивать и перемешивать. Тем не менее, такое традиционное обращение с цветком чертополоха представляет некоторые проблемы либо из-за неконтролируемых условий при сушке, а именно из-за температуры и относительной влажности, либо из-за присутствия фауны, в частности насекомых, что может привести к значительному повреждению конечного продукта. продукт, а также ухудшение санитарного качества (Dias et al.2018). Следовательно, проводятся некоторые эксперименты по сушке цветов чертополоха путем конвективной сушки, что обеспечивает более высокую безопасность и постоянное качество продукции. Тем не менее, важно обращать внимание на условия сушки и, в частности, температуру, поскольку они влияют на некоторые важные биоактивные молекулы, поскольку количество фенольных соединений и их антиоксидантная активность могут быть значительно уменьшены с повышением температуры сушки.

Сушка позволяет снизить содержание влаги и продлить срок хранения продукта за счет устранения значительной части исходной воды, что широко применяется в пищевой промышленности.Помимо способности к консервации, сушка также дает другие преимущества, такие как облегчение упаковки, транспортировки и хранения пищевых продуктов за счет уменьшения веса и объема продукта, а также отказа от дорогостоящих систем охлаждения. Разнообразие методов сушки огромно, как отдельных, так и в сочетании, но несомненно, что среди этих методов конвективная сушка, также известная как сушка горячим воздухом, является одной из наиболее актуальных на уровне промышленного применения.Во время конвективной сушки тепло для испарения воды в пище передается горячим воздухом, который контактирует непосредственно с влажным продуктом для удаления влаги, диффундирующей изнутри на поверхность. Поскольку процесс диффузии влаги от сложной трехмерной структуры продукта к поверхности является одним из ключевых факторов в контроле скорости сушки, важно знать явления, которые происходят в продукте, и особенно тепло- и массообмен. свойства (Mota et al.2010; Caparino et al. 2012; Сахни и Чаудхури 2012; Зарейн и др. 2015; Qiu et al. 2019).

Некоторые исследования были выполнены с целью расчета свойств тепло- и / или массопереноса для сушки различных пищевых и сельскохозяйственных продуктов, таких как сладкий картофель (Onwude et al. 2018), чеснок (Tao et al. 2018 ), груша (Guiné et al.2013), лонган (Apinyavisit et al.2018), яблоко (Guiné et al.2014; Khan et al.2020), киви (Mohammadi et al.2019; Hou et al.2020) , морковь (Khubber et al.2020), грибы (Гонсалес-Перес и др., 2019), ягоды годжи (Дермесонлуоглу и др., 2018), кукуруза (Вей и др., 2019) и соя (Гранелла и др., 2019). Известно, что свойства массопереноса сильно влияют на процессы сушки, и поэтому данное исследование было направлено на оценку массопереносных свойств цветка чертополоха ( C. cardunculus L.), подвергнутого конвективной сушке, проводимой при различных температурах, начиная с 35 ° C. ° C и до 65 ° C. Для определения массообменных свойств использовались два разных алгоритма, которые позволяли рассчитывать значения константы сушки, эффективного коэффициента диффузии влаги, коэффициента массопереноса, а также энергии активации в исследованном диапазоне температур.

3 Математические модели

3.1 Тонкослойная модель переноса влаги

Так называемые тонкослойные модели состоят из математических уравнений, которые коррелируют изменения влажности во время сушки с определенными параметрами, такими как постоянная сушки, k (1 / с), или фактор запаздывания, k ₀ (безразмерный), который учитывает комбинированные эффекты многочисленных явлений переноса, происходящих во время сушки. Модель Хендерсона и Пабиса является таким примером тонкослойной модели и связывает соотношение влажности (MR) со временем ( t ) в соответствии со следующим уравнением (Кучакзаде 2013; Авхад и Маркетти 2016; Виджаян и др.2016):

(1) MR = k0exp (−kt),

, где k ₀ — коэффициент запаздывания, а k — постоянная сушки, как определено ранее, а MR = ( Вт — W _e ) / ( W ₀ — W _e ), с W ₀ , W _e и W , содержание влаги в начале , в состоянии равновесия и в любой момент времени т соответственно. Это уравнение может быть выражено в логарифмической форме, соответствующей линейной функции типа:

(2) ln (MR) = ln (k0) −kt

, в котором наклон можно использовать для вычисления постоянной сушки к .

3.2 Корреляции для массопереноса

Число Био для массопереноса, Bi _м , является безразмерным числом, которое коррелирует коэффициент конвективного массопереноса, ч _м (м / с), с коэффициентом диффузии, D _e , (м / с ² ) (Dincer and Hussain 2002a):

(3) Bim = hmzDe,

, где z — характерный размер системы (м). Уравнение (3) справедливо при Bi> 0.1 (Сахин и др., 2002) и позволяет оценить h _m , если известно значение Bi _m .

Динсер и Хуссейн (2002a) предложили уравнение для связи числа Био, Bi _m , с безразмерным числом Динсера, Di:

(4) Bim = 24,848Di0,375,

, где число Динсера определено. как:

(5) Di = ukz

, где u — скорость потока осушающего воздуха (м / с), k — постоянная сушки, а z — характерный размер.Кроме того, Динсер и Дост (1996) предложили уравнение для связи эффективного коэффициента диффузии, D _e , с постоянной высыхания тонкого слоя, k :

(6) De = kz2μ12

, где μ ₁ является функцией числа Био, определенного (Haghi and Amanifard 2008):

(7) μ1 = tan − 1 (0,64Bim + 0,38).

3.3 Модель диффузии для массопереноса

Второй закон диффузии Фика широко рекомендуется для прогнозирования с разумной точностью распределения влаги внутри многих пищевых материалов во время сушки, даже несмотря на то, что в их физико-химических свойствах происходят значительные изменения (Danish et al.2016; Николин и др. 2016; Silva et al. 2016). Таким образом, нестационарная диффузия для однонаправленного массопереноса выражается выражением (Haghi and Amanifard 2008):

(8) ∂W∂t = ∂∂z1De∂W∂z,

, где W ( z, t ) — содержание влаги в сухом веществе (кг воды / кг сухих веществ), t — время (с), D _e — эффективный коэффициент диффузии (m ² / с) и z — характерный размер системы (м). Однако уравнение в частных производных уравнения (8) можно упростить, если принять во внимание следующие гипотезы: (а) исходная влажность однородна по всему твердому телу, (б) форма твердого тела остается постоянной, а усадка незначительна, (с ) влияние теплопередачи на массоперенос незначительно, (d) массоперенос происходит исключительно за счет диффузии и (e) диффузия влаги происходит только в направлении z .В этом случае уравнение (8) упрощается до (Haghi and Amanifard 2008):

(9) ∂W∂t = De∂2W∂z2

со следующими начальными и граничными условиями:

(10) att = 0: W (z, 0) = 1,

(11) atz = 0: ∂W (0, t) ∂z = 0,

(12) atz = Z: −De∂W (Z, t) ∂z = hmW (Z, t),

, где Z — половина толщины плиты, а h _м — коэффициент конвективного массопереноса. Для диффузии в переходных условиях, предполагая однородное начальное распределение содержания влаги, а также однородную концентрацию на поверхности для t> 0, решение закона Фика можно аппроксимировать бесконечным рядом вида (Crank 1975 ):

(13) MR = W − WeW0 − We = 8π2∑n = 0∞1 (2n + 1) 2exp − Detz2 (2n + 1) 2π24,

где MR — коэффициент влажности (безразмерный), и W , W _e и W ₀ — содержание влаги в момент времени t , равновесное содержание влаги и начальное содержание влаги, соответственно, все выраженные в сухом веществе (г воды / г сухого вещества). твердые тела).Кроме того, учитывая, что, когда числа Фурье больше 0,2, вторым и последующими членами ряда можно пренебречь, тогда решение уравнения Фика дается формулой (Crank 1975):

(14) MR = 8π2exp − Detπ24z2,

, если выполняется следующее условие,

(15) Fo = Detz2> 0,2,

, где Fo — безразмерное число Фурье.

Уравнение (14) можно выразить в виде логарифма, уступив место прямой в виде:

(16) ln (MR) = ln8π2 − π2De4z2t

, откуда значение D _e можно рассчитать по наклону.

3.4 Определение свойств массопереноса

Для определения свойств массопереноса для различных температур сушки использовались две методологии, основанные на модели диффузии и модели тонкого слоя (Guiné et al., 2017):

Method A: Модель на основе тонкого слоя

• Оценка MR на основе экспериментальных данных сушки для каждого времени t

• На основе графика ln (MR) = f ( t ) оценка k и k ₀ по уравнению (2)

• Вычислить Di по уравнению (5)

• Вычислить Bi _m по уравнению (4)

• Вычислить m1 по уравнению (7)

• Вычислить D _e по уравнению (6)

• Вычислить h _m по уравнению (3)

Метод B: Fick’s l Модель на основе aw

• Оцените MR на основе экспериментальных данных сушки для каждого времени t

• На основании графика ln (MR) = f ( t ) оцените D _e из наклон по уравнению (16)

• Оцените k и k ₀ , объединив уравнения (1) и (14): k = D _e p ² / ( 4 z ² ), k ₀ = 8/ p ²

• Вычислить Di по уравнению (5)

• Вычислить Bi _m по уравнению (4)

• Вычислите h _m по уравнению (3).7 ) De = De0exp − EdR (T + 273,15),

  , где De0 — коэффициент диффузии при бесконечной температуре, E _d — энергия активации диффузии влаги, R — константа газов ( R = 8.31451 Дж моль ( ⁻¹ K ⁻¹ ) и T — температура сушки (выраженная в ° C). График ln ( D _e ) как функция (1 / ( T + 273,15)) приведет к прямой линии с наклоном, равным (- E _d / R ) и отрезок, равный lnDe0, из которого можно оценить параметры E _d и De0 (Guiné et al. 2013).

  Параллельно, зависимость коэффициента конвективного массопереноса, h _m , от температуры также может быть выражена функцией Аррениуса, например:

  (18) hm = hm0exp − EcR (T + 273.15),

  , где hm0 — постоянная Аррениуса, а E _c — энергия активации конвективного массопереноса.

  Уравнения (17) и (18) можно линеаризовать, получив соответствующие уравнения прямой:

  (19) ln (De) = lnDe0 − EdR (T + 273.15),

  (20) ln (hm ) = lnhm0 − EcR (T + 273,15).

  4 Результаты и обсуждение

  4.1 Кривые сушки

  На рисунке 1 показаны кривые сушки, полученные для конвективной сушки цветка чертополоха при различных температурах (35, 45, 55 и 65 ° C).Результаты на Рисунке 1 (а) показывают, что время сушки сильно варьировалось при изменении температуры, хотя кинетические профили для влажного основного содержания влаги, H , для всех температур были относительно похожими, т. Е. Соответствовали убывающей функции. времени. Время высыхания увеличивалось примерно с 5 до 15 ч при понижении температуры с 65 ° C до 35 ° C. Кривые на Рисунке 1 (b) показывают очень похожую тенденцию для содержания влаги в сухом остатке, W , с очень быстрым уменьшением, особенно для самых высоких температур: 55 ° C и 65 ° C.MR, представленный на Фигуре 1 (c), представляет собой безразмерную функцию, выражающую изменения влажности во время сушки, и в случае сушки цветков чертополоха значения показали тенденцию, практически равную тенденции содержания влаги в сухом остатке. Форма кривых для W соответствует для всех температур убывающим экспоненциальным функциям, что аналогично тому, что сообщалось для сушки некоторых сельскохозяйственных продуктов (Vega-Gálvez et al. 2010; Wang et al.2015; Romdhane et al. al.2016). Скорость сушки, рассчитанная как разница между W , деленная на соответствующую разницу во времени (рис. 1 (d)), была очень высокой в ​​начальные моменты сушки для температур 55 ° C и 65 ° C, немного ниже. для 45 ° C и даже ниже для 35 ° C. Тем не менее для всех температур в первые 2 ч скорость сушки снизилась практически до нуля. Это очень важно, учитывая, что более быстрые процессы предпочтительны, поскольку позволяют нам получать продукты за меньшее время и, следовательно, с меньшими затратами, при условии, что качество гарантировано, а именно с учетом влияния температуры на свойства высушенного продукта.

  Рис. 1

  Кривые сушки цветка чертополоха: (а) влажность во влажном состоянии, (б) влажность в сухом состоянии, (в) MR и (г) скорость сушки.

  4.2 Оценка массообменных свойств по модели тонкого слоя

  В таблице 1 приведены значения, полученные для наклона и точки пересечения линеаризации уравнения (2), которое является логарифмической формой модели тонкого слоя Хендерсона и Пабиса, и который использовался для расчета параметров постоянной сушки ( k ) и коэффициента запаздывания ( k ₀ ) методом А.Значения коэффициента регрессии ( R ² ) были относительно близки к 1, варьируя в диапазоне 0,8687–0,9440, что указывает на то, что полученное соответствие линейным функциям было хорошим во всех случаях, за исключением полученных данных. при 55 ° C, и в этом случае значение было ниже 0,9 ( R ² = 0,8687). Это более низкое значение, найденное для коэффициента регрессии, объясняется тем, что в этом эксперименте по сушке измеренные значения содержания влаги не соответствовали линейной модели с той же точностью, что и в других случаях, для которых модель лучше всего соответствовала экспериментальным значениям.

  Таблица 1

  Параметры, полученные для линеаризации функции ln (MR) = f ( t ), для различных протестированных температур

  ° С

  Температура сушки	Наклон (с −1 )	Пересечение	Коэффициент регрессии ( R 2 )
  35 ° C	−5,2791 × 10 −5	−7,0022 × 10 −1	0,9299
  -1.2494 × 10 −4	−5,7533 × 10 −1	0,9505
  55 ° C	−1,9301 × 10 −4	−9,3886 × 10 −1 0,868715 906
  65 ° C	−3,2989 × 10 −4	−4,9460 × 10 −1	0,9440

  В таблице 2 представлены результаты, полученные при расчете различных свойств массопереноса для оценивали температуры по алгоритму метода А.Согласно значениям в Таблице 2, можно проверить, что постоянная сушки k увеличивалась при повышении температуры с 35 ° C до 65 ° C, чего можно было бы ожидать, учитывая, что более высокая температура дает больше тепло, которое, в свою очередь, способствует более быстрому удалению воды. Значения константы сушки цветка чертополоха в исследованном диапазоне температур варьировали от 5,2791 × 10 ⁻⁵ с ⁻¹ до 3,2989 × 10 ⁻⁴ с ⁻¹ .Эти значения находятся в том же диапазоне, что и для константы сушки в модели тонкого слоя Хендерсона и Пабиса, сообщенной Guiné et al. (2017) для сушки киви и баклажанов в диапазоне температур от 50 ° C до 80 ° C и при той же скорости потока горячего воздуха, которая использовалась в данной работе (0,5 м / с) (значения составляют 1,1530 × 10 ⁻⁴ и 6,0176 × 10 ⁻⁴ ), а также сообщенные Darıcı и en (2015) для киви, высушенного при 60 ° C и той же скорости воздуха (2,696 × 10 ⁻² мин ⁻¹ , что соответствует к 4.493 × 10 ⁻⁴ с ⁻¹ ). Значения фактора запаздывания k ₀ , найденные в настоящем исследовании, находятся в диапазоне от 0,3911 до 0,6089, что ниже значений, указанных для конвективной сушки киви и баклажанов в работе Guiné et al. . (2017) (1,3539–1,5046), а также ниже значений, указанных Darıcı и en (2015) (0,9741).

  Таблица 2

  Свойства массопереноса для сушки цветка чертополоха, рассчитанные по методу A

  ° числа Di в таблице 2 менялись в пределах от 5.От 0523 × 10 ⁵ до 3,1571 × 10 ⁶ , и эти значения в некоторой степени аналогичны значениям, сообщенным Guiné et al. (2013) для сушки груш (3,7135 × 10 ⁵ –2,3174 × 10 ⁶ ). Однако Динсер и Хуссейн (2002a) обнаружили, что значения числа Di значительно ниже для сушки сферического картофеля горячим воздухом (1,2356 × 10 ⁴ ), причем эти различия, вероятно, связаны с очень разными размерами и геометрией образцов, а также как условия сушки или даже учитывая различный характер продукта.

  Таблица 2 также показывает найденные значения числа Био, которые варьировались в диапазоне 0,0908–0,1805, увеличиваясь с повышением температуры, и которые очень похожи на те, о которых сообщает Guiné et al. (2017) для сушки двух пищевых продуктов (0,1217–0,2261 соответственно для киви и баклажана). Как можно подтвердить, все эти значения превышают 0,1, что позволяет использовать уравнение (3) для оценки коэффициентов массопереноса. Guiné et al. (2013) сообщили о значениях Bi между 0.1020 и 0,2026 для сушки груш при различных условиях сушки, а Dincer и Hussain (2002a) получили значение Bi для конвективной сушки сферического картофеля, равное 0,3119. Эти значения аналогичны значениям, полученным в этом исследовании для сушки чертополоха. Тем не менее, Srikiatden и Roberts (2006) сообщили о значениях Bi для массопереноса в образцах картофеля и моркови, высушенных конвективной сушкой горячим воздухом, значительно выше, чем в настоящем исследовании (1.44 × 10 ⁴ –9,70 × 10 ⁴ для 1,5 м / с при 50–70 ° C и 0,97 × 10 ⁵ –2,77 × 10 ⁵ для 3,0 м / с при 40–70 ° C) . Эти различия, вероятно, связаны с скоростями воздуха, использованными в их исследовании, которые были в три и шесть раз выше, чем использованные в настоящей работе для сушки чертополоха.

  В таблице 2 также представлены значения μ ₁ , которые, как было обнаружено, варьируются от 0,4129 до 0,4601, что очень похоже на значения, обнаруженные Guiné et al.(2017) для сушки двух пищевых продуктов (0,4294–0,4652 для киви и 0,4439–0,4832 для баклажанов). Напротив, значение, указанное Dincer и Hussain (2002a) для воздушной сушки сферического картофеля, было ниже (0,2781).

  Значения эффективного коэффициента диффузии D _e , показанные в таблице 2, варьировались от 2,7866 × 10 ⁻⁹ до 1,4027 × 10 ⁻⁸ м ² / с, возрастая с увеличением температуры. , как и ожидалось. Эти значения аналогичны найденным Guiné et al.(2017) для сушки киви и баклажанов (5,6281 × 10 ⁻⁹ –2,3152 × 10 ⁻⁸ м ² / с) и тем, о которых сообщили Tripathy и Kumar (2009) для картофеля (2,43 × 10 ⁻⁸ –6.09 × 10 ⁻⁸ м ² / с). Тем не менее, многие авторы сообщают, что значения D _e намного ниже для сушки различных пищевых продуктов: 1,997 × 10 ⁻¹¹ для грубого риса (Silva et al.2010), 3,320 × 10 ⁻¹⁰ до 9.000 × 10 ⁻⁹ м ² / с для плодов бербериса (Aghbashlo et al.2008), от 6,7904 × 10 ⁻¹⁰ до 4,7722 × 10 ⁻⁹ м ² / с для груш (Guiné et al.2013), от 8,94 × 10 ⁻¹¹ до 9,63 × 10 ⁻¹¹ м ² / с для какао-бобов (Dina et al. 2015), 2,7906 × 10 ⁻¹¹ до 1,8489 × 10 ⁻¹⁰ м ² / с для манго (Dissa et al. 2011), 1,20 × 10 От ⁻¹¹ до 1,33 × 10 ⁻¹¹ м ² / с для монетного двора (Саллам и др., 2015) и от 5,00 × 10 ⁻¹⁰ до 1,95 × 10 ⁻⁹ м ² / с для гриб (Reyes et al.2014). Фактически, несмотря на то, что существует множество исследований, оценивающих коэффициенты диффузии различных пищевых продуктов, невозможно точно сравнить данные, полученные в настоящем исследовании, с другими результатами из-за различий в условиях сушки, характера продуктов или даже форма и размер высушенных элементов.

  Наконец, в таблице 2 также представлены значения коэффициента конвективного массопереноса, h _m , которые, как было обнаружено, варьируются от до 8.4335 × 10 ⁻⁸ до 8.4400 × 10 ⁻⁷ м / с. Другие значения, указанные в литературе для других разнообразных пищевых продуктов, включают 3,798 × 10 ⁻⁷ для грубого риса (Silva et al. 2010), 2,2831 × 10 ⁻⁷ –1,7882 × 10 ⁻⁶ м / с для киви. и баклажаны (Guiné et al., 2017), 1,3520 × 10 ⁻⁸ –1,3976 × 10 ⁻⁹ м / с для груш (Guiné et al. 2013) и 3,2665 × 10 ⁻⁵ м / с для картофеля (Динсер и Хуссейн, 2002b). Опять же, как это наблюдалось для эффективного коэффициента диффузии, точное сравнение коэффициента массопереноса затруднено для различных продуктов и условий сушки.

  4.3 Оценка свойств массопереноса по диффузионной модели

  В таблице 3 показаны значения, полученные в этой работе для различных свойств массопереноса, оцененных с помощью алгоритма, описанного в методе B. Значения коэффициента диффузии, D _e , в данном случае варьировалось от 1,9256 × 10 ⁻¹⁰ до 1,2033 × 10 ⁻⁹ м ² / с, что ниже по сравнению с найденными с использованием алгоритма в методе A, что доказывает, что используемый алгоритм для расчета коэффициента диффузии определяется в соответствии с рассматриваемыми основами массопереноса: использование закона диффузии Фика или использование эмпирических моделей тонких слоев.Уравнение Фика имеет фундаментальное происхождение, но содержит некоторые допущения, которые в конечном итоге могут привести к расхождению между теоретической моделью и реальностью диффузии влаги внутри конкретной матрицы рассматриваемого пищевого продукта. С другой стороны, модели тонких слоев основаны на эмпирических уравнениях, которые, хотя и являются результатом попытки точно подогнать экспериментальные данные, также имеют некоторые ограничения в отношении их применимости. Значения коэффициента массопередачи колеблются от 5.8277 × 10 ⁻⁹ до 7,2398 × 10 ⁻⁸ м / с, что ниже, чем в таблице 2.

  Таблица 3

  Свойства массопереноса при сушке цветка чертополоха, рассчитанные по методу B

  Температура сушки	Свойства массопереносаa
  	k (s — 1)	k 0	Диаметр	Bi	μ 1	D e (м 2 / с)	h м (м / с)
  35 ° C	5.2791 × 10 −5	0,4965	3,1571 × 10 6	0,0908	0,4129	2,7866 × 10 −9	8,4335 × 10 −8	45614
  1,2494 × 10 −4	0,5625	1,3340 × 10 6	0,1254	0,4314	6,0430 × 10 −9	2,5263 × 10 −7		1.9301 × 10 −4	0,3911	8,6353 × 10 5	0,1476	0,4430	8,8501 × 10 −9	4,3553 × 10 −7
  3,2989 × 10 −4	0.6098	5,0523 × 10 5	0,1805	0,4601	1,4027 × 10 −8	8,4400 × 10 0 −7

  Температура сушки	Свойства массопереносаa
  	D e (м 2 / с)	k (с -1 )	Di	Bi	h м (м / с)
  35 ° C	1.9256 × 10 −10	5,2791 × 10 −5	3,1571 × 10 6	0,0908	5,8277 × 10 −9
  45 ° C	4,5571 × 10 10	1,2494 × 10 −4	1,3340 × 10 6	0,1254	1,9051 × 10 −8
  55 ° C	7,0400 × 10 15	85	× 10 −4	8.6353 × 10 5	0,1476	3,6445 × 10 −8
  65 ° C	1,2033 × 10 −9	3,2989 × 10 −4	5,0523 × 10	0,1805	7,2398 × 10 −8

  4.4 Расчет энергии активации

  В таблице 4 представлены результаты, полученные в результате линеаризации (линейной регрессией) функций ln ( D _e ) или ln ( ч _м ) против 1 ( T + 273.15), которые выражают изменения коэффициента диффузии и массопереноса в зависимости от температуры с помощью уравнений типа Аррениуса (уравнения (19) и (20)). Значения коэффициента регрессии в обоих случаях высоки: R ² близко к 1, что идеально подходит.

  Таблица 4

  Параметры для линеаризации уравнений (19) и (20), соответственно, для ln ( D _e ) и ln ( h _m ) для сушки цветка чертополоха

  Уравнение	Наклон	Пересечение	Коэффициент регрессии ( R 2 )
  Уравнение (19): диффузия влаги	−6199.0879	−2,1667	0,9836
  Уравнение (20): конвективный массоперенос	−8523,7459	8,8197	0,9836

  В таблице 5 показаны расчетные значения констант и констант в уравнениях (20), включая энергии активации диффузии влаги и конвективного массопереноса. Результаты, полученные для констант De0 и hm0, составили 0,1146 и 6766,2 м / с соответственно, а энергия активации диффузии влаги E _d составила 51.5 кДж / моль, а энергия активации конвективного массопереноса E _c составляла 70,9 кДж / моль. Опять же, трудно сравнивать значения с литературными данными, потому что нет исследований по сушке стеблей цветков чертополоха, и поэтому любые сравнения обязательно включают другие типы пищевых продуктов и, в конечном итоге, другие условия сушки. Сообщаемые значения De0 включают 4,2458 × 10 ^-4 для киви и 2,3640 × 10 ^-4 для баклажанов (Guiné et al.2017). Значение hm0, полученное Thripathy и Kumar (2009) для солнечной сушки ломтиков картофеля, составило 0,285 м / с, а значения, полученные Guiné et al. (2017) для сушки ломтиков киви и баклажана составили 3,0738 и 1,5752 м / с соответственно. Значения энергии активации для диффузии влаги, E _d , в других работах включают 18,6 кДж / моль для томатов (Fiorentini et al. 2015) или диапазон 110,837–124,356 для плодов бербериса (Aghbashlo et al. 2008). Другие авторы сообщили значения энергии активации конвективного массопереноса, E _c , для различных продуктов, например, для тыквы 86.25 кДж / моль (Guiné et al. 2012) или 4,42 кДж / моль для ломтиков картофеля (Tripathy and Kumar 2009).

  Таблица 5

  Энергия активации диффузии влаги и конвективного массопереноса цветка чертополоха

  7662 × 10 ³

  	Значение
  Диффузия влаги a
  De0 (m14 2 85 / s) 1,1456 × 10 −1
  E d (Дж / моль)	51,542
  Конвективный массообмен b
  hm0 (м / с) 6
  E c (Дж / моль)	70,871

  Знание свойств массопереноса и энергии активации имеет практическое значение для оптимизации процессов сушки и , а именно в затратах энергии на процесс.

  Ссылки

  [1] Агбашло М., Кианмехр М.Х., Самими-Ахиджахани Х. Влияние условий сушки на эффективный коэффициент диффузии влаги, энергию активации и потребление энергии во время тонкослойной сушки плодов бербериса (Berberidaceae).Energy Convers Manag. 2008; 49: 2865–71. 10.1016 / j.enconman.2008.03.009. Искать в Google Scholar

  [2] Апинявисит К., Натакаранакуле А., Миттал Г.С., Сопонроннарит С. Тепломассообменные свойства лонгана, усаживающегося из сферической формы в неправильную во время сушки. Biosyst Eng. 2018; 169: 11–21. 10.1016 / j.biosystemseng.2018.01.007. Искать в Google Scholar

  [3] Avhad MR, Marchetti JM. Математическое моделирование кинетики сушки семян авокадо Хасс. Ind Crop Products.2016; 91: 76–87. 10.1016 / j.indcrop.2016.06.035. Искать в Google Scholar

  [4] Барракоса П., Оливейра Дж., Баррос М., Пирес Э. Морфологическая оценка кардона (Cynara cardunculus L.): оценка биоразнообразия для приложений на основе традиций, инноваций и устойчивости. Genet Resour Crop Evolution. 2018; 65: 17–28. 10.1007 / s10722-017-0579-0. Искать в Google Scholar

  [5] Капарино О.А., Тан Дж., Ниндо К.И., Саблани СС, Пауэрс Дж. Р., Феллман Дж. Влияние методов сушки на физические свойства и микроструктуру манго (филиппинское «Carabao» var.) пудра. J Food Eng. 2012; 111: 135–48. 10.1016 / j.jfoodeng.2012.01.010. Искать в Google Scholar

  [6] Крэнк Дж. Математика диффузии, 2-е изд. Лондон: Издательство Оксфордского университета; 1975. Поиск в Google Scholar

  [7] Даниш М., Цзин Х., Пин З, Зиянг Л., Паньшенг К. Новая кинетическая модель сушки осадка сточных вод в присутствии CaO и NaClO. Appl Therm Eng. 2016; 106: 141–52. 10.1016 / j.applthermaleng.2016.05.191. Искать в Google Scholar

  [8] Дариджи С., Шен С. Экспериментальное исследование кинетики конвективной сушки киви в различных условиях.Тепло-массообмен. 2015; 51: 1167–76. 10.1007 / s00231-014-1487-х. Искать в Google Scholar

  [9] Dermesonlouoglou E, Chalkia A, Dimopoulos G, Taoukis P. Комбинированное воздействие импульсного электрического поля и предварительной обработки осмотической дегидратацией на массоперенос и качество высушенных на воздухе ягод годжи. Innov Food Sci Emerg Technol. 2018; 49: 106–15. 10.1016 / j.ifset.2018.08.003. Искать в Google Scholar

  [10] Диас М.И., Баррос Л., Баррейра Дж.К.М., Алвес М.Дж., Барракоса П., Феррейра ICFR. Фенольный профиль и биоактивность кардона (Cynara cardunculus L.) части соцветия: выбор лучшего генотипа для пищевых продуктов. Food Chem. 2018; 268: 196–202. 10.1016 / j.foodchem.2018.06.081. Искать в Google Scholar

  [11] Дина С.Ф., Амбарита Х., Напитупулу Ф.Х., Каваи Х. Исследование эффективности солнечной сушилки непрерывного действия, интегрированной с влагопоглотителем для сушки какао-бобов. Case Stud Therm Eng. 2015; 5: 32–40. 10.1016 / j.csite.2014.11.003. Искать в Google Scholar

  [12] Dincer I, Dost S. Моделирование диффузии влаги и коэффициентов влагопереноса при сушке твердых объектов.Int J Energy Res. 1996; 20: 531–9. 10.1002 / (SICI) 1099-114X (199606) 20: 6 <531: AID-ER171> 3.0.CO; 2-6. Искать в Google Scholar

  [13] Dincer I, Hussain MM. Разработка новой корреляции Bi – Di для сушки твердых тел. Int J Heat Mass Transf. 2002a; 45: 3065–9. 10.1016 / S0017-9310 (02) 00031-5. Искать в Google Scholar

  [14] Dincer I, Hussain MM. Разработка новой корреляции Bi – Di для сушки твердых тел. Int J Heat Mass Transf. 2002b; 45: 3065–9. 10.1016 / S0017-9310 (02) 00031-5. Искать в Google Scholar

  [15] Dissa AO, Bathiebo DJ, Desmorieux H, Coulibaly O, Koulidiati J.Экспериментальная характеристика и моделирование тонкослойной сушки манго Амели и Брукс прямым солнечным светом. Энергия. 2011; 36: 2517–27. 10.1016 / j.energy.2011.01.044. Искать в Google Scholar

  [16] Fiorentini C, Demarchi SM, Quintero Ruiz NA, Torrez Irigoyen RM, Giner SA. Энергия активации Аррениуса для диффузии воды при сушке кожуры томатов: понятие характерной температуры продукта. Biosyst Eng. 2015; 132: 39–46. 10.1016 / j.biosystemseng.2015.02.004. Искать в Google Scholar

  [17] Гонсалес-Перес Дж. Э., Лопес-Мендес Е. М., Очоа-Веласко CE, Руис-Лопес II.Массоперенос и морфометрические характеристики свежих и осмодегидратированных стопок белых грибов при конвективной сушке. J Food Eng. 2019; 262: 181–8. 10.1016 / j.jfoodeng.2019.06.017. Искать в Google Scholar

  [18] Гранелла SJ, Bechlin TR, Christ D, Zanardi B, Rego JM, Machado Coelho SR. Улучшение тепломассообмена с добавлением озона в сушильный воздух кукурузы-сои. Eng Сельское хозяйство Environ Food. 2019; 12: 427–34. 10.1016 / j.eaef.2019.07.001. Искать в Google Scholar

  [19] Guiné RPF, Henrriques F, Barroca MJ.Коэффициенты массопередачи для сушки тыквы (Cucurbita moschata) и качества сушеного продукта. Food Bioprocess Technol. 2012; 5: 176–83. 10.1007 / s11947-009-0275-у. Искать в Google Scholar

  [20] Guiné RPF, Barroca MJ, Silva V. Массопереносные свойства груш при различных методах сушки. Int J Food Prop.2013; 16: 251–62. 10.1080 / 10942912.2011.551864. Искать в Google Scholar

  [21] Guiné RPF, Cruz AC, Mendes M. Конвективная сушка яблок: кинетическое исследование, оценка свойств массопереноса и анализ данных с использованием искусственных нейронных сетей.IJFE. 2014; 10: 281–99. 10.1515 / ijfe-2012-0135. Искать в Google Scholar

  [22] Guiné RPF, Brito MFS, Ribeiro JRP. Оценка массообменных свойств при конвективной сушке киви и баклажанов. Int J Food Eng. 2017; 13. 10.1515 / ijfe-2016-0257. Искать в Google Scholar

  [23] Хаги А.К., Аманифард Н. Анализ тепломассопереноса при микроволновой сушке пищевых продуктов. Braz J Chem Eng. 2008; 25: 491–501. 10.1590 / S0104-66322008000300007. Искать в Google Scholar

  [24] Hou L, Zhou X, Wang S Численный анализ тепломассопереноса в ломтиках киви при комбинированной радиочастотной и вакуумной сушке.Int J Heat Mass Transf. 2020; 154: 119704. 10.1016 / j.ijheatmasstransfer.2020.119704 Искать в Google Scholar

  [25] Khan MdIH, Welsh Z, Gu Y, Karim MA, Bhandari B. Моделирование одновременного тепломассопереноса с учетом пространственного распределения скорости воздуха при прерывистой микроволновой конвективной сушке . Int J Heat Mass Transf. 2020; 153: 119668. 10.1016 / j.ijheatmasstransfer.2020.119668. Поиск в Google Scholar

  [26] Хуббер С., Чатурведи К., Таги Гарибзахеди С.М., Круз Р.М.С., Лоренцо Дж. М., Гелот Р. и др.Нетрадиционные осмотические растворенные вещества (мед и глицерин) улучшают массоперенос и продлевают срок хранения сушеной горячим воздухом красной моркови: кинетику, качество, биоактивность, микроструктуру и стабильность при хранении. LWT. 2020; 131: 109764. 10.1016 / j.lwt.2020.109764. Искать в Google Scholar

  [27] Кучакзаде А. Влияние акустической и солнечной энергии на процесс сушки фисташек. Energy Convers Manag. 2013; 67: 351–6. 10.1016 / j.enconman.2012.12.003. Искать в Google Scholar

  [28] Mohammadi I, Tabatabaekoloor R, Motevali A.Влияние рециркуляции воздуха и теплового насоса на массообмен и энергетические параметры при сушке ломтиков киви. Энергия. 2019; 170: 149–58. 10.1016 / j.energy.2018.12.099. Искать в Google Scholar

  [29] Mota CL, Luciano C, Dias A, Barroca MJ, Guiné RPF. Конвективная сушка лука: кинетика и оценка пищевой ценности. Пищевой процесс Bioprod. 2010; 88: 115–23. 10.1016 / j.fbp.2009.09.004. Искать в Google Scholar

  [30] Николин Д.Ф., Россони Д.Ф., Хорхе ЛММ. Исследование неопределенности в подгонке коэффициента диффузии второго закона диффузии Фика с использованием метода Bootstrap.J Food Eng. 2016; 184: 63–68. 10.1016 / j.jfoodeng.2016.03.024. Искать в Google Scholar

  [31] Онвуде Д.И., Хашим Н., Абдан К., Яниус Р., Чен Дж., Кумар К. Моделирование комбинированного тепломассопереноса для комбинированной сушки сладкого картофеля инфракрасным излучением и горячим воздухом. J Food Eng. 2018; 228: 12–24. 10.1016 / j.jfoodeng.2018.02.006. Искать в Google Scholar

  [32] Qiu J, Kloosterboer K, Guo Y, Boom RM, Schutyser MAI. Кинетика сушки проводящей тонкой пленки, относящаяся к сушке в барабане. J Food Eng. 2019; 242: 68–75.10.1016 / j.jfoodeng.2018.08.021. Искать в Google Scholar

  [33] Рейес А., Ман А., Васкес Ф. Обезвоживание грибов в гибридно-солнечной сушилке с использованием материала с фазовым переходом. Energy Convers Manag. 2014; 83: 241–8. 10.1016 / j.enconman.2014.03.077. Искать в Google Scholar

  [34] Romdhane NG, Djendoubi N, Bonazzi C, Kechaou N, Boudhrioua Mihoubi N. Влияние комбинированной воздушно-осмотической дегидратации на кинетику техно-функциональных свойств, цвета и общего содержания фенола в лимоне ( Цитрусовый лимон.v. lunari) пилинги. Int J Food Eng. 2016; 12: 515–25. 10.1515 / ijfe-2015-0252. Искать в Google Scholar

  [35] Розейро Л. Б., Виала Д., Бесле Дж. М., Карнат А., Фрейсс Д., Чезал Дж. М. и др. Предварительные наблюдения за флавоноидными гликозидами растительного коагулянта Cynara L. в защищенном обозначении происхождения сыров. Int Dairy J. 2005; 15: 579–84. 10.1016 / j.idairyj.2004.07.027. Искать в Google Scholar

  [36] Сахин А.З., Динсер I, Йилбас Б.С., Хуссейн М.М. Определение времени высыхания для обычных многомерных объектов.Int J Heat Mass Transf. 2002; 45: 1757–66. 10.1016 / S0017-9310 (01) 00273-3. Искать в Google Scholar

  [37] Сахни Е.К., Чаудхури Б. Контактная сушка: обзор экспериментальных и механистических подходов к моделированию. Int J Pharmaceutics. 2012; 434: 334–48. 10.1016 / j.ijpharm.2012.06.010. Искать в Google Scholar

  [38] Саллам Ю.И., Али М.Х., Нассар А.Ф., Мохамед Э.А. Солнечная сушка всего растения мяты в условиях естественной и принудительной конвекции. J Adv Res. 2015; 6: 171–8. 10.1016 / j.jare.2013.12.001. Искать в Google Scholar

  [39] Scaglione D, Acquadro A, Portis E, Taylor CA, Lanteri S, Knapp SJ.Онтология и разнообразие микросателлитов, связанных с транскриптами, добытых из базы данных EST с глобусом артишока. BMC Genom. 2009; 10: 454. 10.1186 / 1471-2164-10-454. Искать в Google Scholar

  [40] Сильва В.П., Преккер Дж. У., и Сильва CMDPS, Гомес Дж. Определение эффективного коэффициента диффузии и коэффициента конвективного массопереноса для твердых тел цилиндрической формы с помощью аналитического решения и обратного метода: применение к сушке грубого риса. J Food Eng. 2010; 98: 302–8. 10.1016 / j.jfoodeng.2009.12.029. Искать в Google Scholar

  [41] Сильва В., Коста Дж., Фигейредо А. Р., Нунес Дж., Нуньес С., Рибейро ТИБ и др.Исследование трехступенчатой ​​периодической сушки груш с учетом усадки и переменного коэффициента диффузии. J Food Eng. 2016; 180: 77–86. 10.1016 / j.jfoodeng.2016.02.013. Искать в Google Scholar

  [42] Srikiatden J, Roberts JS. Измерение коэффициента диффузии влаги картофеля и моркови (сердцевины и коры) во время конвективного горячего воздуха и изотермической сушки. J Food Eng. 2006; 74: 143–52. 10.1016 / j.jfoodeng.2005.02.026. Искать в Google Scholar

  [43] Тао Й, Чжан Дж., Цзян С., Сюй Й, Шоу П-Л, Хан Й и др.Контактная ультразвуковая усиленная конвективная сушка дольки чеснока горячим воздухом: моделирование массопереноса и оценка качества. J Food Eng. 2018; 235: 79–88. 10.1016 / j.jfoodeng.2018.04.028. Искать в Google Scholar

  [44] Трипати П.П., Кумар С. Методика определения температурно-зависимых коэффициентов массопереноса из кинетики сушки: применение к солнечной сушке. J Food Eng. 2009; 90: 212–8. 10.1016 / j.jfoodeng.2008.06.025. Искать в Google Scholar

  [45] Vega-Gálvez A, Miranda M, Díaz LP, Lopez L, Rodriguez K, Di Scala K.Определение эффективного коэффициента диффузии влаги и математическое моделирование кривых сушки жмыха из оливок. Биоресур Технол. 2010; 101: 7265–70. 10.1016 / j.biortech.2010.04.040. Искать в Google Scholar

  [46] Виджаян С., Арджунан Т.В., Кумар А. Математическое моделирование и анализ производительности тонкослойной сушки горькой тыквы в разумной сушилке с косвенным солнечным излучением. Innov Food Sci Emerg Technol. 2016; 36: 59–67. 10.1016 / j.ifset.2016.05.014. Искать в Google Scholar

  [47] Ван Д, Дай Дж-В, Цзю Х-Й, Се Л., Сяо Х-В, Лю И-Х и др.Кинетика сушки ломтиков американского женьшеня в тонкослойной воздушной сушилке. Int J Food Eng. 2015; 11: 701–11. 10.1515 / ijfe-2015-0002. Искать в Google Scholar

  [48] Вэй С., Ван З., Ван Ф, Се В., Чен П., Ян Д. Моделирование и экспериментальные исследования тепломассопереноса в зернах кукурузы при сушке горячим воздухом. Пищевой процесс Bioprod. 2019; 117: 360–72. 10.1016 / j.fbp.2019.08.006. Искать в Google Scholar

  [49] Зарейн М., Самади Ш., Гобадиан Б. Исследование влияния микроволновой сушилки на энергоэффективность при сушке ломтиков яблока.J Saudi Soc Agric Sci. 2015; 14: 41–7. 10.1016 / j.jssas.2013.06.002. Искать в Google Scholar

  Тепломассообмен при сушке пористой среды — 1-е издание

  Пэн Сю — профессор Китайского университета Цзилян, Китай. Он возглавляет кафедру прикладной физики. Он получил докторскую степень в Университете науки и технологий Хуачжун и Национальном университете Сингапура под руководством профессоров Боминга Ю и Аруна С. Муджумдара в 2009 году. С июня по Декабрь 2015 года.Область научных интересов: тепломассоперенос в пористых средах, многомасштабное и мультифизическое моделирование, фрактальная геометрия и ее приложения в технике. Он является членом редколлегии Fractals (World Scientific). Профессор Сюй опубликовал две книги и более 60 журнальных статей.

  Агус П. Сасмито — доцент кафедры горного дела и материаловедения Университета Макгилла, Канада. Он получил докторскую степень на факультете машиностроения Национального университета Сингапура.Профессор Сасмито работает помощником редактора Drying Technology, членом редакции журнала CIM Journal, профессиональным членом SME, CIM и TPR. Он является руководителем группы Mine Multiphysics, и его текущие исследовательские интересы включают шахтную вентиляцию, энергетические системы (традиционные и возобновляемые / альтернативные источники энергии), искусственное замораживание грунта, транспортировку жидкого навоза, переработку полезных ископаемых, погрузочно-разгрузочные работы, процессы промышленного транспорта и науки о теплоносителях и инженерное дело. Публикации включают 70 журнальных статей, 64 статьи на конференциях, три книги, семь глав книг и три технических отчета.

  Арун С. Муджумдар — адъюнкт-профессор Университета Макгилла и Западного университета, Канада. Он получил степень бакалавра наук с отличием в Институте химической технологии в Мумбаи, Индия, а также степень магистра медицины и докторскую степень в Университете Макгилла. Он был профессором химической инженерии в Университете Макгилла и профессором машиностроения в Национальном университете Сингапура. Он является основателем / председателем программы серии International Drying Symposium (IDS). Его исследования были представлены в более чем 500 реферируемых публикациях.Он является автором двух книг и отредактировал более 60 книг, включая нашумевший «Справочник по промышленной сушке». Он является главным редактором журнала Drying Technology — An International Journal. Он является лауреатом многочисленных международных наград, в том числе почетного доктора Лодзинского технического университета, Польша, и Лионского университета 1, Франция. В 2014 году он получил престижную Национальную премию за международное сотрудничество в области науки и технологий, а также почетную Премию дружбы от правительства Китая.

  Изменение массы за время сушки

  Предлагаемая разработка основана на изменении физической природы механизма удаления жидкости, содержащейся в продукте, и влечет за собой экономию (в несколько раз) энергозатрат технологического оборудования за счет продажи природный газ и солнечная энергия. При использовании данной техники и технологии отпадает необходимость в расходах энергии на нагрев теплоносителей, лекарственных растений и конструктивных элементов сушильной камеры. Ключевые слова.солнечная сушка, водонагреватель, лекарственные растения (травы). Вступление. В мире при развитии фармацевтической промышленности большое внимание уделяется изучению процесса приготовления и обработки лекарственных трав. В связи с этим с применением передовых современных технологий процессов и аппаратов для обработки лекарственных растений разработаны аппараты для получения высококачественного фармацевтического сырья и биологически активных веществ, внедрены энергосберегающие технологии и технологии сушки сырья. материалы, а также сушильная установка для сушки лекарственных растений, разработанная на основе научных данных [1-5].В то же время большое научное и практическое значение имеет создание рациональной конструкции сушильной установки, работающей без электричества и использующей инновационные методы сохранения лечебных свойств растений с учетом теплофизических свойств сырья. К лекарственным растениям относятся те растения, которые используются для лечения людей и животных или используются в качестве сырья для производства лекарств. В настоящее время для этих целей используется около 270 видов растений: 150 видов используются в качестве сырья для фармацевтической промышленности, около 90 видов растений продаются для первичной обработки, а природные соединения изолированы от остальных [6-11].Более половины всего заготовленного лекарственного сырья — дикорастущие растения. Такое сырье включает сушеные целые растения и их отдельные части — почки, листья, цветы, стебли, клубни, кору, корни и корневища [12-18]. Сушка, естественно, занимает слишком много времени. Сейчас такой способ обработки лекарственного сырья встречается крайне редко. На большинстве средних и крупных предприятий для этих целей используется специальное оборудование, которое также имеет несколько режимов сушки. Для каждого вида растений вы можете выбрать свою температуру и время обработки.Хорошо просушенный растительный материал должен содержать не более 12-15% гигроскопической влаги [19-23]. Факторы, которые значительно интенсифицируют производство, включают механизацию, в том числе использование сушильного оборудования. Использование сушильного оборудования создает предпосылки для уборки урожая без потерь при любых погодных условиях и без ущерба для качества продукции. Поэтому широкое использование сушильного оборудования во многом определяет уровень промышленного производства продукции. Результаты и обсуждение исследования.Разработанная солнечная сушилка для нагрева воды предназначена для пищевых и фармацевтических предприятий для производства высококачественных продуктов — сушеных и концентрированных экстрактов овощей, фруктов и трав, а также сиропов, пюре и сухих концентратов с сохранением биологически активных веществ и полезных для здоровья веществ. ингредиенты на основе местного сырья [24-27]. Сушилка предназначена для работы в полевых условиях при температуре окружающей среды от + 20 ºС до + 60 ºС. Сушилка предназначена для работы в следующих условиях: а) рабочее положение — должна быть установлена ​​на прочной горизонтальной платформе, которая не допускает скатывания; б) узлы управления — необходимо предоставить свободный доступ; в) для гарантии выполнения технологического и технического обслуживания — необходимо обеспечить свободное пространство и соответствующее освещение.

  Определение параметров массо- и теплообмена в циклах сублимационной сушки фармацевтических продуктов

  Основная цель этого исследования заключалась в оценке сопротивления массопереноса водяного пара высушенного слоя и значений коэффициента теплопередачи флакона фармацевтического продукта во время периода первичной сушки. Во-первых, общие значения коэффициента теплопередачи в пузырьках, Kv, были определены гравиметрическим методом, основанным на экспериментах по сублимации чистого льда.Таким образом, можно было составить карту полного теплового потока, получаемого каждым флаконом по всей поверхности пластины нашей экспериментальной сублимационной сушилки. Существенные неоднородности наблюдались для пузырьков, размещенных по краям планшета, и для пузырьков, размещенных в центре планшета. Кроме того, тот же гравиметрический метод также использовался для точного определения влияния основных рабочих параметров лиофилизации (температуры полки и общего давления газа) или типов и размеров пузырьков на эти общие значения коэффициента теплопередачи.Была предложена полуэмпирическая зависимость от полного давления газа. Метод переходных процессов путем анализа повышения давления (метод PRA) после прерывания потока водяного пара между камерой сублимации и конденсатором, предварительно настроенный и проверенный в нашей лаборатории, затем широко использовался с формулой на основе аморфного BSA для идентификации высушенного слоя. значения сопротивления массообмену Rp, температуры фронта льда и значений полного коэффициента теплопередачи Kv с обработкой отжигом или без нее.Было доказано, что этот метод дает точные и согласованные данные только в течение первой половины периода сублимации, когда все флаконы набора еще сублимируют. Таким образом, этот экспресс-метод позволил оценить температуру фронта сублимации в реальном времени и на месте, а также охарактеризовать морфологию и структуру лиофилизированного слоя на протяжении всей первой части периода сублимации. Расчетные температуры сублимации, показанные с помощью модели PRA, были примерно на 2 градуса C ниже, чем экспериментальные значения, полученные с использованием термопар, вставленных внутри флакона, в соответствии с предыдущими данными, полученными этим методом для аналогичных условий сублимационной сушки.Кроме того, с помощью этого метода мы могли подтвердить гомогенизацию пористой структуры высушенного слоя путем обработки отжигом после стадии замораживания. Кроме того, анализ структуры замороженной матрицы (средний диаметр пор) с использованием оптической микроскопии и моделирования массопереноса водяного пара путем молекулярной диффузии (режим Кнудсена) позволил в некоторых случаях предсказать экспериментальные значения этого общего сопротивления массопереносу, напрямую связанного с замораживанием. -проницаемость сушеного жмыха.

  Руководство инженера: МАССОВАЯ СУШКА

  Сушка:

  Сушка относится к операции, при которой влага вещества удаляется термическим способом путем удаления относительно небольшого количества воды или других жидкостей из твердого материала.Поскольку удаление влаги термическими средствами является более дорогостоящим, механические средства, например фильтрация, прессование. Содержание влаги в твердом веществе на сухой основе составляет X, тогда содержание влаги на влажной основе составляет X / (1 + X). Влага, присутствующая в веществе, у которого давление пара в равновесии такое же, как у чистой жидкости при уникальной температуре, называется несвязанной влагой .

  При сушке испаряющаяся влага составляет свободной влаги, твердое вещество можно полностью высушить, пропустив через него полностью сухой воздух.В период постоянной скорости испаряемая влага составляет несвязанной влаги. Когда среднее содержание влаги в твердом веществе равно критическому содержанию влаги, скорость сушки равна скорости с периодом постоянной скорости . Если сушка происходит за счет конвективного тепломассопереноса (эффекты проводимости и излучения отсутствуют), температура на твердой поверхности равна температуре газа по смоченному термометру.

  Пусть при определенной операции сушки температура воздуха по сухому термометру составляет 60 ^o C, а температура поверхности твердого тела составляет 30 ^o C.Предположим, что воздействиями проводимости и излучения можно пренебречь, иначе условия будут однородными, если температура воздуха по сухому термометру повысится до 90 ^– ° C, скорость сушки в течение периода постоянной скорости увеличится в 2 раза. Скорость сушки во время постоянной скорости. Период скорости использования сушки твердого вещества с перекрестной циркуляцией зависит от скорости сушильного газа, температуры газа и влажности сушильного газа. В определенном процессе твердое вещество высохнет со всех поверхностей.В этом случае скорость высыхания в течение периода постоянной скорости не будет зависеть от толщины. Время высыхания между фиксированным содержанием влаги в период постоянной скорости будет прямо пропорционально толщине.

  Если скорость сушки N отложена по оси ординат, а свободная влажность X отложена по оси абсцисс, тогда кривая N в зависимости от X определенно будет проходить через (0, 0) [N _C : скорость сушки при постоянная — ставка — период; X _e : равновесное содержание влаги] Предположим, что кривая скорости сушки во всем периоде скорости падения является линейной.Тогда время сушки между фиксированным содержанием влаги в период скорости падения прямо пропорционально толщине твердого вещества. Когда сушка происходит из-за движения влаги через твердое тело, время сушки между фиксированным содержанием влаги прямо пропорционально квадрату толщины

  Наиболее подходящим для сушки молока сушилкой является распылительная сушилка .

  Роторные сушилки используются для сушки сыпучих и гранулированных твердых частиц. Критическое содержание влаги является функцией свойств материала, скорости сушки в течение периода постоянной скорости и размера частиц.Вращающаяся сушилка непрерывного действия заполняется материалом на 10-15% объема корпуса. В противоточных ротационных сушилках температура выходящего газа обычно ниже, чем температура продукта. Для сушки термочувствительного материала во вращающейся сушилке поток газа должен быть прямоточным. Ротационные сушилки обычно работают с отрицательным внутренним давлением для предотвращения выхода пыли и пара через вращающиеся уплотнения. Сушка моющего раствора для получения моющего порошка осуществляется в распылительной сушилке. Ротационные сушилки обычно вращаются с окружной скоростью 0.От 2 до 0,5 м / с. Отношение длины к диаметру большинства роторных сушилок составляет от 4 до 10. Башни для грануляции используются для сушки мочевины.

  .

  No related posts.