Moisture equilibrium of sliced beetroot as an agroengineering analysis parameter | Исследование равновесного влагосодержания нарезки свеклы как параметра, используемого в агроинженерных расчетах

Russian. В агроинженерных расчетах процесса сушки нарезки из свеклы, происходящего при повышенной температуре, необходимы значения ее равновесного влагосодержания. В связи с отсутствием в источниках литературы этих данных экспериментально статическим (эксикаторным) методом получены и проанализированы изотермы десорбции влаги для столовой свеклы, нарезанной на дольки, при температурах 30, 40 и 50 град. С. Для создания определенных значений относительной влажности воздуха в эксикаторах использовали насыщенные растворы различных минеральных солей, значения относительной влажности воздуха над которыми находили по известной диаграмме Шнайдера. Полученные изотермы десорбции влаги имеют типичный для капиллярно-пористых коллоидных материалов S-образный вид и соответствуют четвертому типу изотерм сорбции по классификации Брунауэра. Для удобства инженерных расчетов они описаны уравнением Гендерсона, которое позволяет рассчитывать значения равновесного влагосодержания материала при различных значениях относительной влажности воздуха и температуры. Найдены значения констант этого уравнения. Проведена статистическая оценка достоверности аппроксимации опытных данных уравнением Гендерсона, показавшая удовлетворительное соответствие этого уравнения опытным данным. Поскольку в эксикаторы при снятии равновесия помещали образцы свеклы с высокой (естественной) влажностью, то полученные изотермы являются изотермами десорбции, которые необходимы для расчета процесса сушки материала. Результаты исследований могут быть использованы при расчете процесса сушки нарезки свеклы, а также при организации процесса ее хранения.

English. To make an agro-engineering calculation of the drying process of sliced beets, it is necessary to know its moisture equilibrium. Due to the lack of the reference data for elevated temperatures at which drying of this material is carried out, the isotherms of moisture desorption were obtained and analyzed by the experimental static (desiccator) method for sliced beetroot at temperatures of 30, 40 and 50 deg. C. To create certain values of relative humidity in the desiccators, saturated solutions of various mineral salts were used, the values of relative humidity of the air above which were found according to the well-known Schneider diagram. The obtained moisture desorption isotherms are S-shaped, typical for capillary-porous colloidal materials, and they correspond to the fourth type of sorption isotherms according to the Brunauer classification. For the convenience of engineering analysis, they are described by the Henderson equation, which can be used to determine the values of the equilibrium moisture content of a material at various values of relative humidity and temperature. The values of the constants for this equation have been found. A statistical assessment of the approximation reliability of the experimental data made by the Henderson equation has shown a satisfactory compliance of this equation with the experimental data. Since beetroot samples with high (natural) humidity were placed in desiccators when removing the equilibrium, the obtained isotherms are desorption isotherms, which required to calculate the material drying process. The research results are applicable for calculating the drying process for slicing beetroot and organizing the storage process.