THEORETICAL JUSTIFICATION OF INFRARED ENERGY-SAVING DRYING OF BEE PRODUCTS

Abstract

Проблема и цель. Одним из важнейших этапов производства в пчеловодстве является сушка. Перга, пчелиная обножка, пчелиный подмор – это продукция, которую необходимо сушить при дальнейшем хранении или переработке. Цель исследования – теоретическое обоснование инфракрасной энергосберегающей сушки продукции пчеловодства. Методология. Объект исследования: инфракрасные сушильные установки, использующие конвективный и вакуумный способы влияния излучения на продукт иссушения. Диапазон рассматриваемых излучателей находился в пределах 5,6-100 мкм. При использовании вакуумной установки остаточное давление составляло 58-59 кПа. Рассматривалось условие, при котором нагрев продукции не превышал 40-45° С. Для теоретического исследования процесса вакуумной инфракрасной сушки перги вводится ряд допущений: температура окружающей среды постоянна; мощность нагревателя постоянна; слой перги имеет вид неограниченной пластины толщиной, равной удвоенной средней высоте перговой гранулы; вся жидкость сразу превращается в пар при достижении температуры кипения. Результаты. Эффективность результата сушки обрабатываемой продукции оценивали по остаточной влажности, скорости иссушения и органолептическим свойствам. Учитывали особенности установок по сложности изготовления, экономическим характеристикам и применимости их для различных хозяйств. Выявлено по техническим характеристикам, что для промышленной сушки перги и пчелиной обножки целесообразно использовать инфракрасную вакуумную установку. Заключение. В ходе теоретического исследования по полученным уравнениям можно сделать вывод, что в результате отсутствия теплоносителя при вакуумной сушке изменение мощности излучателя фактически не влияет на уменьшение влагосодержания продукта, поэтому скорость иссушения ограничена коэффициентом массопередачи. В среднем уменьшение влажности слоя перги до 14 % за 2 часа вакуумной инфракрасной сушки подтверждает ранее высказанное предположение о высокой эффективности рассматриваемой технологии. Problem and purpose. Drying is one of the most important production steps in beekeeping. Perga, bee pollen, bee subpestilence are products that need to be dried during further storage or processing. The purpose of the study is the theoretical substantiation of infrared energy-saving drying of bee products. Methodology. Object of study: infrared dryers using convective and vacuum methods of radiation influence on the drying product. The range of emitters under consideration was in the range of 5.6-100 µm. When using a vacuum unit, the residual pressure was 58-59 kPa. The condition was considered under which the product heating did not exceed 40-45°C. For a theoretical study of the process of vacuum infrared drying of bee bread, a number of assumptions are introduced: the ambient temperature is constant; heater power is constant; the bee bread layer has the form of an unlimited plate with a thickness equal to twice the average height of the bee bread granule; all liquid immediately turns into vapor when the boiling point is reached. Results. The effectiveness of the result of drying the processed products was evaluated by residual moisture, drying rate and organoleptic properties. We took into account the features of the installations in terms of manufacturing complexity, economic characteristics and their applicability for various farms. It was revealed according to the technical characteristics that it is advisable to use an infrared vacuum installation for industrial drying of bee pollen and bee pollen. Conclusion. In the course of a theoretical study, according to the equations obtained, it can be concluded that as a result of the absence of a heat carrier during vacuum drying, a change in the emitter power does not actually affect the decrease in the moisture content of the product, therefore, the drying rate is limited by the mass transfer coefficient. On average, the decrease in the humidity of the bee bread layer to 14% for 2 hours of vacuum infrared drying confirms the previously stated assumption about the high efficiency of the technology under consideration.