Abstract
The production of candied fruits is a priority development area of the food industry. The basic process in candied fruits production is diffusion of sugar syrup into vegetable raw material. Kinetics of the diffusion processes depends on sucrose concentration, medium temperature, particles size and internal structure of the fruits.The experiments to determine the factors influencing the diffusion processes were carried out using the installation designed by the authors; the experimental dependences of sucrose concentration change in pumpkin candied fruits on time have been determined at temperatures of 20, 40, 60 and 80°C. Cell sizes and diameter of pores between the cells in raw and blanched pumpkin have been determined. This makes it possible to determine the internal porosity of the pumpkin particle, the value of which determines the coefficient of mass transfer.On the basis of the experiments we derived the dependence, allowing to determine the mass transfer coefficients for sucrose molecules in blanched pumpkin fruits within the temperatures corresponding to the quality of the finished product. The experimental studies and the chosen mathematical model allow us to calculate the change in sucrose concentration in the pumpkin fruits in time at different temperatures and to determine the time required for the candied fruits to reach the equilibrium concentration. Also, the coefficients not depending on temperature, but depending only on the shape of the particles being saturated with sugar syrup, have been determined using the kinetic model of diffusion processes. The obtained theoretical dependences are in good agreement with the experimental data and substantiate the expediency of the chosen temperature and concentration ranges. The designed installation, the obtained experimental and theoretical dependences, and the calculated coefficients allow to create an intensive sucrose diffusion process in pumpkin particles during pumpkin candied fruits production.
Highlights
Formulation of the problemToday in Ukraine there is an increasing interest in the production of candied fruits from useful, widely available and cheap domestic raw materials such as pumpkin
Improvement of the candied fruits quality occurs at the stage of studying the influence of various factors on the diffusion process of sugar syrup into vegetable raw material
That is why the value of the coefficients of sucrose diffusion in the plant material and proceeding of the diffusion process on the whole will be influenced by the temperature of the sugar syrsyrup, as well as the shape, size and internal structure of the raw material
Summary
Що впливають на дифузійні процеси на спроектованій авторами установці проведено експерименти та наведено експериментальні залежності зміни концентрації сахарози в цукатах гарбуза в часі за температур 20°С; 40°С; 60°С; 80°С. Також визначені розміри клітин та діаметр пор між клітинами в плодах сирого та бланшованого гарбуза. Це дає можливість визначити внутрішню пористість частинки гарбуза, значення якої визначає коефіцієнт масопровідності. На основі експериментальних досліджень виведено залежність, яка дає можливість визначити коефіцієнти масопровідності молекул сахарози у бланшованих плодах гарбуза в межах температур, які відповідають якості готового продукту. Експериментальні дослідження та обрана математична модель дають змогу розрахувати зміну концентрації сахарози в плоді гарбуза в часі за різних температур та знайти час досягнення цукатами рівноважної концентрації. Також за допомогою моделі кінетики дифузійних процесів визначені коефіцієнти, які не залежать від температури, а залежать лише від форми частинки, що насичується цукровим сиропом. Ключові слова: дифузія, температура, внутрішня поверхня, плід гарбуза, сахароза, кінетика, коефіцієнт масопровідності
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call