Värsked puu- ja köögiviljad on väga hooajalised ja seda on keeruline ladustada. Kuivatamine on puu- ja köögiviljade säilitamisel üks enim kasutatavaid tehnoloogiaid. Puuvilja- ja köögiviljade vaba aja veetmise kiire arenguga on kuivatamise tehnoloogia uuringud jätkuvalt süvenenud. Asjakohased uuringud kodu- ja välismaal keskenduvad peamiselt tehnoloogia töötlemise ja selle protsessiparameetritele, kuivatatud dünaamikale ning kuivatatud puu- ja köögiviljade kvaliteedile. Madala energiatarbega töötlemistehnoloogiat kasutatakse värskete puu- ja köögiviljade toitainete säilitamiseks võimalikult lühimal määral ja parema sensoorse kvaliteedi saamiseks.
Vaakumkülmutuskuivati külmkuivatusprotsess viiakse läbi vaakumi- ja madala temperatuuriga keskkonnas, mis ei hävita kuumatundlikke aineid, ning pärsib ka ensüümide bioloogilist aktiivsust ning mikroorganismide kasvu ja paljunemist. Seetõttu saab värskete puu- ja köögiviljade värvi, aroomi, maitset, kuju ja toitumisalaseid komponente paremini säilitada ning kvaliteetseid kuivatatud puu- ja köögiviljatooteid saab valmistada. Seetõttu võivad külmutatud kuivatatud puu- ja köögiviljad täita tarbijate toitumise, maitsvuse ning puu- ja köögiviljatoitude tervist. Kuid kõrgete kulude, suure energiatarbimise ja madala saagikuse tõttu on see ka üks kallimaid kuivatamisprotsesse. Suuremahulise tööstusliku tootmise saavutamiseks on vaja tõhusamate kombineeritud kuivatamise tehnoloogiat veelgi optimeerida või kasutada, et saavutada kõrge kvaliteet ja madala energiatarbimise nõuded.
Uuringud on näidanud, et lisaks kuivatist tingimustele, kuivati tüübile ja materjali omadustele, mis mõjutavad külmkuivatatud puu- ja köögiviljade kvaliteeti ja kuivatamist, kuivendamisel ja eelkülmutavatel tingimustel on ka külmutamises olulist rolli Kuivamisprotsess. Lisaks ühendab külmumistehnoloogia kui ühe kuivamise tehnoloogiaga võrreldes lavakuivatuse liittehnoloogia, mis on täiendavuse saavutamiseks külmutamise kuivatamise ja muude kuivatamise meetodite eelised ning sellel on häid eeliseid kuivatamiskvaliteedi, kulude ja energiatarbimise osas. Seetõttu on see pälvinud teadlaste ja tööstuse laialdast tähelepanu kodu- ja välismaal ning sellel on laialdased rakenduste väljavaated.
Erinevate kuivatamismehhanismide kohaselt jaguneb kuivatamine kuumaõhu kuivatamiseks, mikrolainekuivatuseks, vaakumi kuivatamiseks, FD (külmutamine kuivatamine) ja infrapunakuivatus. Ehkki kuumaõhu ja mikrolaine tootmiskulud ei ole kõrged ja neid kasutatakse laialdaselt tööstuses, mõjutavad need tõsiselt toote kvaliteeti tõsise toitainete kaotuse ja küttevormi halva ühtluse tõttu; Ülejäänud kolmel kuivatamismeetodil on ilmsed eelised tootekvaliteedis, kuid mitmesuguste tehniliste põhjuste tõttu, näiteks keeruline soojusülekanne vaakumi kuivatamisel, FD tootmisel suur energiatarbimine ja infrapunakuivatuse piiratud läbitungimisvõime, on keeruline neid rakendada a -le a -le. suures mahus tootmispraktikas.
Vaakumkülmutuskuivati FD (külmutamise kuivatamine) põhineb sublimatsiooni dehüdratsioonil. Kuivamiseks vajalikus madala temperatuuriga keskkonnas võib see minimeerida maitse ja aromaatsete ühendite kaotust, tekitada poorseid struktuure ja vähendada mahu kokkutõmbumist; Lisaks säilitatakse enamiku ensümaatiliste reaktsioonide lõpetamise tõttu värskete puu- ja köögiviljade esialgne seisund ning toodetel on hea kvaliteet.
Madala temperatuuriga oleku säilitamise, sublimatsiooni soojuse tagamise ja kuivatuskambri kogurõhu vähendamise tõttu on vaakumkülmutuskuivatusmasin (külmutamine kuivatamine) suure energiatarbimise ja kõrge hinnaga tootmistehnoloogia. Seetõttu on paljude uuringute kuumadeks kohadeks muutunud kogu kuivamisprotsessi parandamine, kuivatamise tõhususe parandamine ja energiatarbimise vähendamine.
Mainme lühidalt vaakumi külmutamise kuivatusmasinate kuivatamisprotsessi matemaatilist modelleerimist ja optimeerimist.
Kuivamist kineetikat kasutatakse tavaliselt kuumuse ja massiülekande makroskoopiliste ja mikroskoopiliste mehhanismide kirjeldamiseks kuivatamisprotsessis. Seda mõjutavad paljud tegurid, näiteks kuivatamismeetodid, kuivatamistingimused ja materiaalsed omadused. See on suure tähtsusega seadmete kujundamise parandamisel, kuivatamisprotsesside optimeerimisel ning kvaliteedi säilitamisel ja tarbimise vähendamisel. Õhukese kihi kuivatamine on laialt kasutatav meetod puu- ja köögiviljade kuivatamise kineetilise mudeli määramiseks. Niiskuse suhte MR ja Time T vahelist seost kasutatakse sageli kuivatamisprotsessi dünaamiliste muutuste kirjeldamiseks. Mudeli täpsust kontrollitakse selliste statistiliste näitajate abil nagu määramiskoefitsient R2, Chi-ruudu χ2 ja ruutvea keskmine RMSE. Seda saab kasutada olulise vahendina kuivatuskõvera hindamiseks, kuivatamisprotsessi parandamiseks ja madala energiatarbimise saavutamiseks. Kuid praktilistes rakendustes pole õhukese kihi kuivamise mudelit, mis saaks tõhusalt kokku võtta kogu puu- ja köögivilja kuivamise kineetika. Kvaliteedi parandamise ja tarbimise vähendamise osas, lisaks kuivatamisprotsessi optimeerimisele, luues kuivamismudeli ja kuivatamisparameetrite muutmisel, on praegused uuringud peamiselt keskendunud ka eeltöötlemismeetodite kontrollimisele, eelarvamusteta meetoditele ja kombineeritud kuivatamise tehnoloogia kasutamisele.
