Термомеханички аспекти процеса сушења остатака из производње сокова
Thermomechanical aspects of the drying process of juice industry residues
Doktorand
Milanović, MihailoMentor
Komatina, MirkoČlanovi komisije
Banjac, MilošZlatanović, Ivan
Manić, Nebojša
Bugarski, Branko
Metapodaci
Prikaz svih podataka o disertacijiSažetak
Научни циљ истраживања ове докторске дисертације обухвата испитивање процеса сушења
остатака из производње сокова комбинованом кондуктивно-конвективном методом као и
додатна испитивања термомеханичких особина овог материјала. Воћни троп настаје као отпад
из производње воћних сокова, који се осушен може користити у енергетске сврхе, али такође
као извор хранљивих материја или као сировина за производњу кондиторских производа,
пића, амабалаже и у друге намене. Испитивања су спроведена на одговарајућој
експерименталној опреми, укључујући експерименталну сушару која је осмишљена и
конструисана за потребе експеримената, па се на основу добијених експерименталних
резултата, развијеног сопственог математичког модела и одговарајућег софтверског пакета
извршена детаљна анализа процеса сушења остатака из производње сокова, термомеханичких
особина, као и анализа потрошње енергије приликом сушења кондуктивно-конвективном
методом. У циљу верификације математичког модела, он је упоређен са експериме...нталним
резултатима, као и са експерименталним резултатима других аутора.
Воћни троп показује различите особине приликом процеса сушења у односу на свеже воће и
поврће. Структура материјала условљава квалитативно и квантитативно различите механизме
преношења влаге унутар материјала, а узевши у обзир специфичност кондуктивно –
конвективног довођења топлотног протока материјалу, као и нехомогеност воћног тропа,
описивање процеса сушења представља захтеван задатак. У раду је детаљно анализирана
кинетика процеса сушења воћног тропа нектарине и јабуке, израчуната вредност ефективног
коефицијента дифузије влаге, измерена вредност ефективне топлотне проводљивости,
одређена топлотна моћ, урађена анализа потрошње енргије за сушење, измерена температура
на површини материјала у току процеса сушења, анализа изотермског издвајања влаге у току
одређеног временског периода, као и термогравиметријска анализа.
На основу урађених теоријских и експерименталних истраживања постављене су основе за
оптимизацију утицајних параметара процеса сушења у циљу подизања енергетске
ефикасности и бољег разумевања механизама преношења влаге кроз материјал.
The scientific goal of the research of this doctoral dissertation include the examination of the drying
process of residues from the production of juices by the combined conductive-convective method, as
well as additional investigations of the thermomechanical properties of the material. Fruit pomace is
reusable material obtained after industrial juice production, which, after drying, can be used for
energetic purposes, but also as a source of nutrients or as a raw material for the production of
confectionery, beverages, packaging and other purposes. The experiments were performed on suitable
experimental installation, including experimental dryer, which is constructed and built for the
experimental purposes. Based on the obtained experimental results, developed mathematical model
and appropriate software package, a detailed analysis of the drying process kinetics,
thermomechanical properties, as well as analysis of energy consumption during conductiveconvective
drying of juice product...ion residues was performed. In order to verify the mathematical
model, it was compared with the experimental results as well as with the experimental results of other
authors.
The fruit pomace shows different properties during the drying process in relation to fresh fruits and
vegetables. The structure of the material leads to qualitatively and quantitatively different
mechanisms of moisture transfer within the material. Taking into account the specificity of combined
conductive - convective heat flow to the material, as well as the inhomogeneity of the material,
description of the drying process of fruit pomace presents a demanding task. The dissertation presents
the analysis of kinetics of the drying process of nectarine and apple pomace, calculated value of the
effective coefficient of diffusion of moisture, measured value of effective thermal conductivity,
determined heating value, analysis of energy consumption for drying, measured surface temperature
during drying, analysis of isothermal moisture release during certain period of time, and
thermogravimetric analysis.
Based on the theoretical and experimental research, the basis for optimizing the influential parameters
of the drying process have been laid in order to raise energy efficiency and better understand the
mechanisms of moisture transfer through the material.
Fakultet:
Универзитет у Београду, Машински факултетDatum odbrane:
23-09-2021Projekti:
- Razvoj i unapređenje tehnologija za energetski efikasno korišćenje više formi poljoprivredne i šumske biomase na ekološki prihvatljiv način, uz mogućnost kogeneracije (RS-MESTD-Integrated and Interdisciplinary Research (IIR or III)-42011)