Design of a combined apparatus for low-temperature processing of confectionery products based on plant-based multicomponent semi-finished products

Abstract

The object of this study is the process of low-temperature processing of confectionery products, in particular marshmallows made on the basis of plant polycomponent semi-finished products, taking into account the parameters of infrared heating and preliminary air prepara-ion. The task relates to the lack of effective tech- nologies for low-temperature processing of con-fectionery products with plant polycomponent semi-finished products to preserve their quality and functionality.A model of a combined apparatus for low-tem-perature processing of confectionery products, in particular marshmallows made on the basis of plant polycomponent semi-finished products, is given. The apparatus has a rectangular chamber with rounded edges for uniform heat flow, a film-like resistive electric heater of the radiant type (30…120°C), replaceable functional trays, and an autonomous ventilation system based on Peltier elements. Air is recirculated with preliminary drying and heating up to 45°C.The uniformity of the heat flux distribution on the receiving surface has been confirmed: the central temperature was 46.0°C, the contour tem-perature was within 42.0…43.1°C. This thermal regime helps stabilize the structure of confection-ery products during low-temperature processing. The experimental process of drying marshmal-lows demonstrates effective dehydration: clas-sic marshmallows lose up to 20% of moisture in 50 min, marshmallows with plant polycompo-nent semi-finished products – up to 22% in 70 min, and marshmallows with plant polycomponent semi-finished products and amaranth – up to 24% in 80 min. The data indicate the need to extend the drying time of samples with plant ingredients because of their increased hydrophilicity.Sensory evaluation has confirmed the high quality of the finished confectionery products. The highest indicators were obtained for marsh-mallows with RPN and amaranth (aroma – 5.0; taste – 4.9; structure – 4.8). The designed structure became the basis for assembling a device with high-quality low-temperature processing of con-fectionery products. The device is suitable for the production of pastilles, snacks, bakery products, and drying of plant raw materials in pharmaceu-ticals and cosmetics Об'єктом дослідження є процес низькотемпературної обробки кондитерських виробів, зокрема зефіру, виготовленого на основі рослинних полікомпонентних напівфабрикатів, з урахуванням параметрів інфрачервоного нагрівання та попередньої підготовки повітря. Задача пов'язана з відсутністю ефективних технологій низькотемпературної обробки кондитерських виробів з рослинними полікомпонентними напівфабрикатами для збереження їх якості та функціональності. Наведено модель комбінованого апарату для низькотемпературної обробки кондитерських виробів, зокрема зефіру, виготовленого на основі рослинних полікомпонентних напівфабрикатів. Апарат має прямокутну камеру із закругленими краями для рівномірного теплового потоку, плівковий резистивний електронагрівач променистого типу (30…120°C), змінні функціональні лотки та автономну систему вентиляції на основі елементів Пельтьє. Повітря рециркулюється з попереднім сушінням та нагріванням до 45°C. Підтверджено рівномірність розподілу теплового потоку на приймальній поверхні: центральна температура становила 46,0°C, контурна температура – в межах 42,0…43,1°C. Такий тепловий режим сприяє стабілізації структури кондитерських виробів під час низькотемпературної обробки. Експериментальний процес сушіння зефіру демонструє ефективне зневоднення: класичний зефір втрачає до 20% вологи за 50 хв, зефір з рослинними полікомпонентними напівфабрикатами – до 22% за 70 хв, а зефір з рослинними полікомпонентними напівфабрикатами та амарантом – до 24% за 80 хв. Отримані дані свідчать про необхідність подовження часу сушіння зразків з рослинними інгредієнтами через їх підвищену гідрофільність. Сенсорна оцінка підтвердила високу якість готових кондитерських виробів. Найвищі показники отримані для зефіру з РПН та амарантом (аромат – 5,0; смак – 4,9; структура – 4,8). Розроблена конструкція стала основою для складання апарату з високоякісною низькотемпературною обробкою кондитерських виробів. Апарат придатний для виробництва пастилки, снеків, хлібобулочних виробів, сушіння рослинної сировини у фармацевтичній та косметичній промисловості.