Qovunlarni quritishda quyosh radiatsiyasi va tabiiy vakuumli dastlabki ishlov berish

Kirish. Qovunlar inson organizmi uchun zarur bo‘lgan qator moddalar manbai bo‘lib, aholi ratsionida muhim o‘rin tutadi. Qovun tarkibida kaliy, kaltsiy, temir, natriy, xlor mavjud va shuningdek, juda ko‘p miqdordagi fermentlarni o‘z ichiga oladi, shuning uchun u ichaklar tomonidan yaxshi so‘riladi va uning normal ishlashiga yordam beradi. Qovunni charchoq va kamqonlik, ateroskleroz va boshqa yurak-qon tomir kasalliklari uchun qabul qilish tavsiya etiladi. Qovun antibiotiklarning ta’sirini kuchaytiradi, ularning toksikligini kamaytiradi. Dori sifatida qovunni har qanday ovqat hazm qilish kasalliklari uchun qabul qilish mumkin. Bunday sifatlarning barchasi qovunni ayniqsa qimmatli va sog‘lom mahsulotlar darajasiga ko‘taradi va ushbu mavsumiy mevalarni qayta ishlash va uzoq muddatli saqlash usullarini izlashga undaydi. [1, 2]. Qovun ishlab chiqarish nuqtai nazaridan istemolchilar uchun yuqori iqtisodiy ahamiyatga ega meva hisoblanadi [3]. Boshqa tomondan, quritish ushbu mahsulotlarning sifatiga, shu jumladan rangi, bioaktiv birikmalarining kamayishi va tuzilishiga sezilarli tasir ko‘rsatishi mumkin [4]. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2025 145 Машиностроение и энергетика Quritish jarayonida haroratning keskin o‘zgarishi tufayli mahsulot sirtida hosil bo‘lgan qattiq qatlam ichkaridan hali chiqarilmagan suv bug‘i chiqishini qiyinlashtiradi va qurib ketishining oldinini oladi. Bu ko‘pincha, ayniqsa shakar va shunga o‘xshash moddalarga boy mevalar (qovun) kabi oziq-ovqatlarni quritganda sodir bo‘ladi. Qobiq hosil bo‘lishiga yo‘l qo‘ymaslik kerak, chunki bu quritish tezligi va quritilishi kerak bo‘lgan mahsulot sifatiga salbiy tasir qiladi [5]. So‘nggi yillarda quritish texnologiyasida, jumladan, dastlabki ishlov berish, usullar, uskunalar va sifatda ko‘plab yutuqlarga erishildi [6, 7] mualliflari ta'kidlaganidek , quritish jarayonini jadallashtirish, oziq-ovqat mahsulotlarining sifati va xavfsizligini himoyalash uchun mahsulotlarni quritishda ularni dastlabki ishlov berish usullari qollanilgan . Misol uchun, bir nechta tadqiqotchilar namuna va uning atrofi o‘rtasida massa uzatish tezligini oshirish uchun dastlabki ishlov berish usuli sifatida ultratovushli (UTN) yoki vakuumdan (MV) foydalanishlarini keltirish mumkin [8]. Bundan tashqari, dastlabki, ayniqsa osmotik suvsizlanish bilan birgalikda dastlabki ishlov berish bilan mevalarni quritish keng o‘rganilmoqda [9]. Faqat bir nechta tadqiqotlar osmotik degidratatsiya bilan ultratovushli kombinatsiyalashgan dastlabki ishlov berish bilan va qovunni quritishga bag‘ishlangan [10]. Qovunni dastlabki ishlov berishning aytib o‘tilgan usullari shuni ko‘rsatdiki, tavsiya etilgan usullar bilan o‘tkazilgan murakkab ilmiy ishlar ajoyib natijalarni ko‘rsatgan. Biroq, adabiyotlarda issiqxona tipidagi quyosh qurilmasida hosil bo‘lgan tabiiy, ammo past vakuumdan hamda uning quritish haroratidan foydalanish va qovun yoki boshqa mevalarni quritish uchun dastlabki ishlov berish sifatida foydalanish haqida malumotlar ochiq matbuotda etarlicha yortilmagan. Ushbu maqolaning maqsadi - mahsulotlarni samarali quritishni amalga oshirish uchun ochiq quyosh va issiqxona tipidagi quyosh qurilmasida qovunni (kesilmagan-soyilmagan) dastlabki qayta ishlashdan foydalanishni baholash va asosiy parametrlarni miqdoriy aniqlashdan iborat: butun qovunni dastlabki quritish vaqti va qovun bo‘laklarini quritish vaqti. Materiallar va usullar. Xomashyo. Tajriba uchun mahalliy bozordan (Buxoro, Oʻzbekiston Respublikasi) olingan “Torpedo” navli qovun tanlab olindi. Deyarli bir xil shakl va o‘lchamdagi qovunlar yuvilib, dastlabki ishlov berish uchun qovun butunligicha soeilmasdan ishlatildi. Qovunni quyosh nuri bilan dastlabki ishlov berishning ikki rejimi qo‘llanildi: a) nazorat qilish (ochiq quyoshda dastlabki ishlov berish, bu qovun vazni - 4348 gramm, namligi 66,9% (1- a rasm); b) to‘g‘ridan-to‘g‘ri issiqxona tipidagi quyosh qurilmasida qovunni dastlabki ishlov berish, bu qovun vazni 3057 gramm, namligi 66,9% ni tashkil qilgan (1- b-rasm) . a) b) 1-rasm. Qovunni quyosh nurlarida dastlabki ishlov berish: a) ochiq quyoshda dastlabki ishlov berish; b) quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berish. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №1/2025 146 Машинасозлик ва энергетика Qovunda dastlabki ishlov berish va uning mexanizmi. 2023-yil 19 va 20-avgust kunlari Buxoro davlat universiteti ilmiy laboratoriyasi hududida bir vaqtning o‘zida ikki kun davomida qovunlarni har ikki rejimda quyoshda dastlabki ishlov berish ishlari amalga oshirildi. Quyosh nurlari qovun po‘stlog‘i yuzasiga yetib borgach, ular kunning har soatida bir vaqtning o‘zida 180 gradusga aylantirib turiladi. Tajribalar o‘tkazilgan kunlarda to‘g‘ridan-to‘g‘ri kunlik quyosh radiatsiyasining haqiqiy quyosh vaqtiga bog‘liqligi o‘lchab borildi. Ta’kidlash joizki, o‘rtacha har bir soatda quyosh radiatsiyasi: 19.08.2023 tajriba kuni, - 531.0 Vt/m2; 20.08.2023 tajriba kuni esa 512,5 Vt/m2 (deyarli bir xil qiymatlar) ni tashkil qilgan (2-rasm). 3.O‘lchanadigan parametrlar va belgilanishi. 19.08.2023 tajriba kuni o‘lchash natijalarning belgilanishlar: qovun sirt yuzasida hosil bo‘lgan bug‘-havo aralashmasining harorati, o C ; aynan shu daqiqadaga atrof-muhitdagi nam havo harorati, oC; mahsulot sirt yuzasiga yaqin masofadagi havo aralashmasi namlik miqdori, g/kg; atrof-muhit havosidagi namlik miqdori, g / kg. 20.08.2023 tajriba kuni o‘lchash natijalarning belgilanishlar: qovun yuzasida hosil bo‘lgan bug‘- havo aralashmasining harorati, o C ; aynan shu daqiqadaga atrof-muhitdagi nam havo harorati, o C ; mahsulot sirt yuzasiga yaqin havodagi namlik miqdori, g/kg; atrofmuhit havosidagi namlik miqdori, g / kg. O‘lchash natijalari 1-jadvalda keltirilgan. 2-rasm. Tajriba kunlarida to‘g‘ridan-to‘g‘ri kunlik quyosh nurlanishining haqiqiy quyosh vaqtiga bog‘liqligi: 1 – 2023-yil 19-avgustda olingan natijalar; 2 – 2023 yil 20 avgustda olingan natijalar. Qovunni dastlabki ishlov berish va natijalar tahlili. Ikki kunlik dastlabki ishlov berishdan so‘ng, qovunning massa tarkibidagi o‘zgarishlar raqamli tarozida tortildi. Tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki, ochiq quyoshda dastlabki ishlov berilgan qovunning vazni 139 grammga (3,1 foizga), quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilgan qovunning vazni esa 320 grammga (10,5 foiz) kamaydi. O‘lchanadigan parametrlar asosida (harorat, quyosh qurilmasi ichidagi po‘stloq yuzasiga yaqin bug‘-havo aralashmasining va atrof-muhitdagi namlik miqdori) bug‘-havo muhitining parsial bosimidagi o‘zgarishlar aniqlandi (id-diagramma asosida). 3-rasmda parsial bosim o‘zgarishining haqiqiy quyosh vaqtiga bog‘liqligi tasvirlangan. Dastlabki ishlov berish rejimida atrof-muhit o‘rtacha parsial bosimining o‘zgarishi deyarli bo‘lmagan. Qovun po‘stlog‘i yuzasida bug‘-havo aralashmasi harorati oshishi bilan bug‘-havo “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2025 147 Машиностроение и энергетика aralashmasi parsial bosimi atrof-muhitdagi suv bug‘ining parsial bosimiga nisbatan 4кPа dan 7кPа gacha ortishi tasvirlangan (3-rasm). 1-jadval. Haroratni, havodagi va atrof-muhitdagi suv bug‘ining miqdorini o‘lchash natijalari. 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 49.4 51.6 58.1 67.2 68.9 69.9 68.1 55.8 48.9 45.2 43.4 37.6 35.6 34.0 34.5 35.9 36.1 36.9 37,0 38.9 39.4 38.5 37.9 37,0 36.1 33.7 50.1 53.6 55.9 63.2 68.9 69.9 64.6 57.8 49.1 44.5 42.7 40.3 37.5 33.8 34.6 33.8 35.1 36.6 37.4 38.5 39.9 39.9 39,0 38.4 36.8 33.4 25.5 27.9 29.2 33.6 34.9 45.2 53.4 49.2 37.5 33.5 31.2 24.5 23.1 8.14 7.65 6.68 7.8 6.74 6.39 5.17 5.71 5.91 4.81 5.37 4.88 5.97 32.7 35.7 33.1 32.5 36.9 36.5 34.1 29.2 25.5 27.7 28.3 26.0 23.7 6.76 6.73 5.34 6.85 8.26 8.26 6.85 6.51 5.64 5.72 5.75 5.50 6.97 Parsial bosimlar farqi tufayli qurilmaning yuqori qismiga o‘rnatilgan kesim yuzali o‘lchamdagi teshik orqali bug‘-havo aralashmasi qurilmani tark etadi va atrof-muhitga tarqaladi. Qurilma ichida, teshik sirt yuzasi yaqinida tortish kuchi hosil bo‘ladi, u bug‘-havo aralashmasini qurilma ichidan tortib, atrof-muhitga chiqaradi. Ushbu qiymatni quyidagi ifoda bilan aniqlaymiz: . (1) Ushbu tajribada = 0,06 m deb qabul qilingan, o‘shanda butun dastlabki ishlov berish jarayonida quyosh qurilmasining teshigida hosil bo‘lgan tortish kuchi qiymatlarini qabul qilgan. Qovun po‘stlog‘ining sirt maydoni deb taxmin qilsak, unda har bir biologik hujayradan qovun po‘stlog‘i yuzasiga suvni (suv bug‘lari) tortib olish uchun bosim quyidagi ifoda bilan aniqlanishi mumkin bo‘ladi: . (2) Ushbu [11] ilmiy ishning muallifi infraqizil (IQ) nurlanishining to‘lqin uzunligi (0,55 intervalda eng katta o‘tkazuvchanligi bo‘lishini aniqladi. IQ nurlanishining mahsulotga kirish chuqurligi uning po‘stlog‘i sirt yuzasidan 6-12 mm masofada joylashganini esa [13] muallialar o‘rnatishdi. IQ nurlanish oqimi, toʻgʻrirogʻi IQ nurlanishining fotonlari bugʻ-havo aralashmasidan oʻtib, qovunning biologik hujayralari bilan oʻzaro taʼsirlashib, issiqlikka aylanadi va ularni isitadi. Hujayralar ichidagi suv bug‘lanadi va tortish kuchi ta’sirida suv bug‘lari qovun po‘stlog‘i sirt yuzasiga ko‘tariladi va postlog‘I sirt yuzasida bug‘-havo aralashmasi bulutini hosil qiladi. Gazlarning issiqlik nurlanishi qonuniga ko‘ra, ma’lumki, suv bug‘i nurlanish energiyasini chiqarishi va yutishi uchun sezilarli qobiliyatga ega [12]. Suv bug‘i doimiy ravishda IQ nurlanish energiyasini faqat ; ; intervallarda tolqin uzunlikda chiqaradi va yutadi. Fotonlar bug‘-havo aralashmasi hajmidan o‘tganda, IQ nurlanishi suv bug‘lari molekulalari tomonidan so‘riladi. Foton energiyasi bu molekulalarga yutiladi, buning natijasida ular qo‘shimcha ravishda isitiladi va nurlanish energiyasiga ega bo‘ladi. Bu jarayon bug‘-havo hajmining qo‘shimcha nurlanishini keltirib chiqaradi. Ushbu hodisa tufayli bug‘-havo aralashmasining ichki energiyasi ortadi va uning harorati qovun qobig‘ining sirt yuzasidagi haroratiga nisbatan mos ravishda ortadi. Bug‘-havo aralashmasi haroratining oshishi uning parsial bosimining oshishiga olib keladi. Qovun po‘stlog‘i sirt yuzasi yaqinidagi bug‘-havo aralashmasi harorati po‘stlog‘i sirt yuzasidagi haroratiga nisbatan (7 9)оС ga oshishi tajribada aniqlandi. Qovunga dastlabki ishlov berish jarayoni nafaqat qovunni isitish haroratiga bevosita bog‘liq balki quyosh qurilmasi ichidagi vakuum hosil bo‘lishi bilan ham bog‘liq. Vakuum hosil bo‘lishi va “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №1/2025 148 Машинасозлик ва энергетика bir vaqtning o‘zida mahsulotni isitish jarayoni ( o C) biologik hujayralarni suv bug‘ini 6 sirti yuzasiga bug‘lantirishga (chiqarishga) majbur qiladi. Shundan so‘ng, suv bug‘lari qurilma teshigiga tortiladi va u yerdan atrof-muhitga tarqaladi. Bu hodisa qovunga dastlabki ishlov berish jarayonining vaqtini qisqartirishga olib keladi. Bayon etilgan natijalarining ishonchliligini tasdiqlash uchun 4 a)-rasmda qovun po‘stlog‘ining dastlabki ishlovdan oldin; 4 b)-rasmda to‘liq ochiq quyoshda dastlabki ishlov berilgan; 4 c)-rasmda to‘g‘ridan-to‘g‘ri quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilgan qovun po‘stlog‘larining mikroskopik tasvirlari namoyish qilingan. Qovun po‘slog‘i biologik hujayralarining mikrofotografiyalari EU Romex microscopes Holland rusumli mikroskopda olingan, raqamli model S. Gollandiya, 50x kattalashtirish bilan. 3-rasm. Bug‘-havo muhiti parsial bosimining haqiqiy quyosh vaqtiga qarab o‘zgarishi: 1-19.08.2023da olingan natijalar; 2-20.08.2023da olingan natijalar; 3 - atrof-muhit havosidagi namlik parsial bosimining o‘rtacha qiymatlari. Yangi uzilgan mevalarning mikroskopik tasvirlari normal morfologiyasi va ba’zi hujayralararo bo‘shliqlari bo‘lgan ingichka devorli hujayralar mavjudligini ko‘rsatadi (4 a)-rasm). Juda kam sonli hujayralar to‘lqinsimon tuzilishga ega deb qaraldi. Ochiq quyoshda dastlabki ishlov berishdan so‘ng suv yo‘qotilishi bilan bog‘liq bir qancha farqlar kuzatildi. Devorning ba’zi joylarida biologik hujayralarning bir qismi ozgina deformatsiyaga uchragan va namunaning ba’zi joylarida (ayniqsa tasvir o‘rtasida) biroz kamaygan. Faqat ba’zi sohalarda qo‘shni biologik hujayralar o‘rtasida bog‘lanishlar mavjud va hujayralararo bo‘shliqlar qisqargan (4b)-rasm), hujayra destruktsiyasi esa hujayralararo bo‘shliqlarning biroz ko‘payishiga olib kelgan. Quyosh qurilmasida ishlov berilgandan so‘ng , biologik hujayralar orasidagi hujayralararo bo‘shliqlarning ko‘p qismi yo‘qolgan va hujayra devorlari yanada deformatsiyalangan (4c)-rasm). Na’munalarning ba’zi joylarida hujayra devorining buzilishi, hujayralarning parchalanishi paydo bo‘la boshlagan. Jarayonning ushbu bosqichida qovun po‘stlog‘i tarkibidan ko‘p miqdorda suv olib tashlangan. Mikroskopda olingan tasvirlardan shuni ta’kidlash kerakki, dastlabki ishlovdan so‘ng qovun po‘stlog‘i sirt yuzasida quruq moddalarning to‘planishi hosil bo‘ladi. Qarama-qarshi yo‘nalishda oqim bo‘lsa ham, quritilayotgan mahsulotning yuzasi va ichki qismi o‘rtasida uzluksiz suyuqlik ko‘prigi talab qilinadi. Ba’zi hollarda hujayra suyuqligi sirt yuzasiga qarab oqadi. Qurilma ichidan atrof-muhitga bug‘-havo aralashmasining chiqishi uchun teshik o‘lchamini hisoblash usuli. Mutlaq qora jismning modellaridan biriga asoslanib (o‘xshatma qilib), u orqali issiqlik radiatsiyasi uning teshigidan (quyosh qurilmasida o‘rnatilgan teshik) uning bo‘shlig‘iga (quyosh qurilmasining yopiq qismi) kiradi, ularning mos o‘lchamlari tanlangan: , “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2025 149 Машиностроение и энергетика bu yerda, quyosh qurilmasini chegaralagan shaffof sirt yuzasining umumiy yuzasi ; chiziqli o‘lchami, ., deb qabul qilamiz. Quyidagi tengsizlikka asoslanib, teshikning chiziqli o‘lchamini quyidagi munosabat bilan aniqlash mumkin bo‘ldi: , Biz foydalanadigan quyosh qurilmasi uchun quyidagi dastlabki qiymatlar qabul qilingan: = (0,089 ) m yoki (5,7 9,1) sm, 0,06 m = 6 sm. 4-rasm. Qovun biologik hujayralarining mikrofotosuratlari (kattalashtirish 50x): a) qovunga dastlabki ishlov berilmaganda; b) ochiq quyoshda dastlabki ishlov berishda deformatsiyalangan hujayralarning maydoni; c) quyosh qurilmasida ishlov berishda hujayraning buzilish va parchalanish sohalari Quyosh qurilmasining konstruksiya modelining geometrik o‘lchamlari: balandligi 24 sm bo‘lgan teng yonli bo‘lmagan uchburchak asosli parallelepiped, uchburchak asosi 41 sm, yon yoqlari 31 sm va 41 sm, ufqqa nisbatan yoqlarining qiyalik burchaglari 38 va 52 gradus; parallelepipedning uzunligi 52 sm ni tashkil qilgan. Quyosh qurilmasining shaffof sirt yuzasining umumiy maydoni ; hajmi 3 ni tashkil qilgan (1-rasm). Qovunni quritish. Qovunga dastlabki ishlov berish usulining samaradorligiga ishonch hosil qilish uchun uchta rejimda ishlov berilgan ( a) nazorat (dastlabki ishlov berilmagan qovun; b) ochiq quyoshda dastlabki ishlov berilgan qovun; c) quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilgan qovun) namunalar konvektiv quritgichda bir vaqtning o‘zida quritildi. Dastlabki ishlov berish jarayonlaridan o‘tgan butun shakldagi qovunlarning barchasi yuvilib, yarimga bo‘lindi, urug‘larning po‘stlog‘i olib tashlandi. Qovunning istemolga yaroqli bo‘lgan qismini (mezo karpa) maxsus ushbu maqsad uchun mo‘ljallangan kesgichlar yordamida tilimga (bo‘laklarga) (14 sm 4 sm o‘lchamlarda) kesildi. Barcha qovun bo‘laklari bir vaqtning o‘zida quritish patnisiga o‘rnatildi va quritish uchun kvarsli infraqizil lampali KXS 750 Vt rusumli konvektiv quritgichga joylashtirildi (5-rasm). Quritish harorati ozgarmas 50oC qilib tanlab olindi. Quritish jarayonida qovun bo‘laklari namligining o‘zgarishini nazorat qilish, ular har 30 minutda quritgichdan patnisni chiqarib olish orqali, keyin quritgich yonida turgan raqamli tarozida “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №1/2025 150 Машинасозлик ва энергетика tezda tortish va yana quritgichga joylashtirish bilan amalga oshirildi. Bir vaqtning o‘zida harorat va havo ventilyatsiyasini avtomatik boshqarish uchun konvektiv quritgichda ventilyator va alyuminiy sovutgichli Intel LGA 775C 95-MM rusumli protsessordan foydalanildi, taxminiy quvvati 65 Vt. Quritish natijalari va tahlil. Mahsulot namligi va quritish agenti namligi o‘rtasidagi dinamik muvozanat qovun massasida sezilarli o‘zgarishsiz qolganda quritish jarayoni tugatilgan. 1. Dastlabki ishlov berilmagan qovunning tanlangan bo‘laklari uchun quritish rejimi, quritish vaqti 12 soat ichida yakunlandi. 2. Ochiq quyoshda dastlabki ishlov berilgan qovunning tanlangan bo‘laklar uchun quritish rejimi, quritish vaqti 10 soat ichida yakunlandi. 3. Quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilgan qovunning tanlangan bo‘laklar uchun quritish rejimi, quritish vaqti 7 soat 20 minutda yakunlandi. Quritiladigan qovun namunalari, bo‘laklari tarkibidan suvning yo‘qotilishi bo‘yicha olingan natijalar 6-rasmda suv massasining vaqtga bog‘liq grafigi ko‘rinishida tasvirlangan. 6. Xulosa. Kesilmagan (so‘yilmagan) qovunlarni quyosh nurlanishida ikki kunlik dastlabki ishlov berish usuli shuni ko‘rsatdiki, ochiq quyoshda ishlov berilgan qovunlarning vazni 3,1% ga kamaydi; quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilgan qovun vazni 10,5% kamaydi. Quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilgan qovun, ochiq quyoshda dastlabki ishlov berilgan va dastlabki ishlov berilmagan qovunlarni konvekrtiv quritgichda quritgandan so‘ng vaznlarini yo‘qotish vaqti 28% dan 40% gacha kamaytirgani o‘rnatildi. Ushbu tadqiqot natijalari sanoat masshtabida mos keladigan meva va sabzavotlarni quritishdan oldin taklif etilayotgan dastlabki ishlov berish usullarini qo‘llash muhim va ijobiy rol o‘ynashi mumkin. 6-rasm. Konvektiv quritish qurilmasi. 6-rasm. Quritish namunalar massalarining quritish vaqtiga bog‘liq egri chiziqlari: 1-dastlabki ishlov berilmaganda; 2-ochiq quyoshda dastlabki ishlov berilganda; 3- quyosh qurilmasida dastlabki ishlov berilmaganda. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2025 151 Машиностроение и энергетика