A method for the production of multicomponent fruit and vegetable paste has been developed. All components were selected considering the content of physiologically functional ingredients. The method is distinguished using the developed innovative equipment: a multifunctional apparatus for the implementation of preliminary heat treatment of raw materials; rotary film evaporator for concentrating puree. The developed devices are distinguished by increased resource efficiency due to heating with a low-temperature film electric heater with a temperature regime in the range of 45-70 °C. The study of structural and mechanical parameters and organoleptic evaluation of the prototypes allowed to reveal the rational content of raw materials in the developed paste: apples – 30%; viburnum – 20%; black chokeberry – 20%; pumpkins – 20%, beets – 10%.

No abstract

This paper reports the improved model of a tempering machine for heating the formulation mixture of marshmallow, characterized by heat supply to the working tank through the replacement of a steam jacket with heating by a film resistive electric heater of radiative type (FREhRT). The surface of the heat exchange of the device was increased by heating the stirrer with FREhRT; secondary energy (30....85 °C) was used by converting it by Peltier elements for the autonomous operation of superchargers for cooling the engine compartment. The proposed solution will lead to an increase in the efficiency of the device, which is explained by a decrease in its specific metal consumption through the use of FREhRT. A reduction in the duration of heating (75 °C) a marshmallow formulation mixture was experimentally established: in the examined model, 530 s, compared with the analog, 645 s. That confirmed the reduction in heating time to the set temperature by 21.7 % compared to the MT-250 basic design. The calculations have established a decrease, by 13 %, in the specific energy consumption for heating the volume of a unit of product when using the improved structure, 205.7 kJ/kg, when using the basic one ‒ 232.1 kJ/kg. The increase in the efficiency of the proposed structure is explained by a decrease in the specific metal consumption of the device from 474 kg/m2 in the base apparatus to 273 kg/m2 in the improved one. The study results confirm the increase in the resource efficiency of the improved tempering machine, which is achieved by eliminating the steam jacket; increasing the heat exchange surface by heating the stirrer. The heat transfer by FREhRT simplifies the operational performance of the temperature stabilization system in a working tank. The reported results could prove useful when designing thermal devices with electric heat supply under the conditions of using secondary energy, which is relevant for ensuring resource efficiency

Об'єктом дослідження є температурне поле робочої поверхні роторно-плівкового апарату (РПА) при нагріві ніхромовою спіраллю з різним шаром теплоносія або із застосуванням гнучкого плівкового резистивного електронагрівача випромінювального типу (ГПРЕнВТ). Це пов'язано з тим, що концентрування рослинних пюре з застосуванням РПА є перспективним рішенням, за рахунок суттєвого зменшення тривалості обробки та високої якості отриманих виробів. Сьогодні більшість РПА використовують електронагрів ніхромовими спіралями з проміжними теплоносіями, для забезпечення рівномірного теплового потоку, який визначається дослідним шляхом для товщини шару теплоносія в залежності від витрати сировини, що обробляється. Такі способи дозволяють отримати якісні показники рівномірності температурного поля, але проблемою є збільшення металоємності апаратів через наявність насосів для руху теплоносіїв, що в цілому призводить до ускладнення експлуатаційних умов. Тому важливим є удосконалення системи обігріву РПА із застосуванням ГПРЕнВТ, який одночасно є теплоізольованою поверхнею з рівномірним розподілом температурного поля по всій площині випромінювання. В ході дослідження визначали рівномірність розподілу температури у модельному зразку РПА при різних способах обігріву (ніхромовий дріт з проміжним теплоносієм, кремнійорганічна рідина ПФМС-4 або ГПРЕнВТ). Отримане порівняння способів тепловідведення дозволило встановити, що обігрів ніхромовою спіраллю є оптимальним при товщині шару теплоносія 4 мм з перепадом температур 1,2…2,4 °С. В умовах використання ГПРЕнВТ забезпечується перепад температур: 0,5…0,7 °С. Це підтверджує перспективність використання ГПРЕнВТ в системі обігріву РПА за умов зміни витрат сировини 0,5….1,5•10 3 кг/с. Завдяки використанню ГПРЕнВТ для обігріву РПА забезпечиться поліпшення умов експлуатації шляхом спрощення конструкційних властивостей, зниження ресурсовитрат в порівнянні з обігрівом гріючою оболонкою з теплоносієм та оптимальним значенням перепаду температури на робочій поверхні апарата. Ключові слова: виробництво рослинних напівфабрикатів, концентрування пюре, гнучкий плівковий резистивний електронагрівач випромінювального типу, роторний плівковий апарат.

A model of the apparatus for frying chopped semi-finished meat products has been designed, which is distinguished by the technique of heat supply by replacing metal-intensive and inertial heaters with inertia-free ones with a uniform distribution of the temperature field by a film resistive electric heater of radiative type. For condensing juice-containing vapors in functionally closed media, plate coil liquid coolers with Peltier elements are used. At the temperature of the heating surfaces of 180 °C, the cold side of the Peltier element provides a coolant temperature of up to 10 °C. The proposed solution could improve the competitiveness of the device, which is explained by the established technical and operational indicators. The improved device over 300 s provides a temperature in the center of a product of 90 °C, and on surface layers ‒ 130 °C, which characterizes the culinary readiness of meat products. When making samples conventionally, the surface layer warms up to 120 °C, and the central layer – to 72 °C, at the temperature of the contact surface of 160 °C over 180 s with crust formation. In addition, the difference between the opposite layers of the control sample is 85 °C, which confirms the uneven heating during frying in the conventional way, which is explained by the need to use auxiliary operations for turning the product. The heating time to operating temperature was reduced by 88.6 %, specific heat consumption was decreased by 43.0, and productivity by 14.8 %, with full culinary readiness of products, compared with the conventional device. The increase in the resource efficiency of the apparatus for frying meat products was confirmed, which is achieved by the implementation of the proposed design and hardware solutions to ensure the competitiveness of the apparatus that will make it possible to prepare original meat products