Способ вакуумной сушки фруктов и ягод
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству различных видов сушеных фруктов и ягод. Сырье при необходимости бланшируют, нарезают кубиками размером 5-7 мм и укладывают в один поддон в камеру сушки. На первом этапе давление в камере понижают до 10-30 кПа. В результате этого происходит самозамораживание продукта и сублимация образующегося льда. Через 2 часа давление в камере повышают до 3-5 кПа и включают инфракрасные лампы нагрева, поддерживающие температуру сушки 70-80°С. Использование изобретения позволит сократить продолжительность процесса вакуумной сушки при сохранении качественных показателей высушенного продукта.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству различных видов сушеных фруктов и ягод.
Известен способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод [1], предусматривающий 4 этапа: на первом этапе продукт нагревается токами низкой частоты до температуры 55-65°С, при этом происходит его электролитическое обеззараживание, на последующих 3 этапах фрукты и ягоды сушатся энергией ИК-излучения и СВЧ-энергией с плотностью потока мощности не более 0,2, 0,3 и 0,4 Вт/см 2 соответственно.
Недостатком данного способа является высокая продолжительность сушки, а также многоэтапность процесса.
Известен способ сушки плодов и овощей [2], который заключается в том, что бланширование сырья производят за счет СВЧ-излучения, мощностью 0,5-3,0 Вт/г и давлении 200-400 мм рт.ст. при одновременном центрифугировании продукта при скорости 250-500 об/мин, а сушка осуществляется подводом СВЧ-энергии с удельной мощностью излучения 1,0-0,25 Вт/г при давлении 30-100 мм рт.ст.
К недостаткам данного способа относится невозможность получения высушенных ягод определенной формы из-за того, что в процессе центрифугирования происходит значительное сжатие сырья.
Известен способ сушки овощей и фруктов [3], суть которого заключается в том, что исходное сырье сортируют, моют, режут на кусочки, бланшируют, укладывают на поддоны и помещают в камеру, в которой производят нагрев сырья до температуры не выше 70°С в вакууме, значение которого циклически меняют в интервале 0-0,04 МПа, а полученную при сушке влагу собирают для ее последующей переработки.
Недостатками данного способа являются длительность сушки и невысокие качественные показатели конечного продукта.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ вакуумной сушки ягод [4], предусматривающий бланширование сырья, измельчение до размеров 5-10 мм и вакуумную сушку в 2 этапа: на первом этапе обезвоживание осуществляется при температуре (60-65)°С и давлении (8-12) кПа, на втором этапе давление понижается до (3-4) кПа, а температура повышается до (70-80)°С.
Несмотря на преимущества, данный способ характеризуется относительно большой продолжительностью процесса обезвоживания.
В основу изобретения поставлена задача снижения продолжительности процесса вакуумного обезвоживания ягод и фруктов с сохранением качественных показателей готового продукта. Технический результат достигается за счет применения этапа сублимации перед вакуумной сушкой. Процесс осуществляется следующим образом: фрукты и ягоды при необходимости бланшируют, нарезают на кубики размером 5-7 мм, укладывают в поддон в один слой и помещают в сушильную камеру. Включается вакуумный насос, который понижает давление в камере до 10-30 Па, в результате чего происходит самозамораживание продукта. Большая часть влаги кристаллизуется, сублимирует в камеру сушки и за счет действия вакуум-насоса попадает в десублиматор, где она оседает в виде льда. Воздух из десублиматора выбрасывается в атмосферу. В таком режиме происходит интенсивное удаление влаги из продукта. Через 2 часа давление повышают до 3-5 кПа и включаются инфракрасные лампы нагрева, удаляющие оставшуюся влагу в продукте при температуре 70-80°С. Применение этапа сублимации позволяет сократить общую продолжительность сушки в среднем на 20% при полной сохранности качественных показателей готового продукта.
Пример 1. Брали клубнику с массовой долей влаги 86,5%, нарезали на кубики размером 5 мм и укладывали в поддон в 1 слой. Затем поддон с продуктом устанавливали в вакуумную камеру и запускали процесс сушки. Давление на первом этапе сушки составляло 15 Па, при этом через 120 мин содержание влаги в продукте было снижено до 37,1%. На втором этапе сушки температура была равна 70°С, а остаточное давление — 3-5 кПа. Продолжительность второго этапа сушки составила 80 мин. Сушка проходила при тепловой нагрузке 5,5 кВт/м 2 . Общая продолжительность сушки составила 200 мин, массовая доля влаги в сухой ягоде была равна 2,8%.
Сухая клубника имеет слегка деформированную кубическую форму красного цвета с характерным запахом, легко рассыпается при сдавливании.
Пример 2. Брали яблоко с массовой долей влаги 86,2%, нарезали на кубики, размером 5 мм и укладывали в поддон в 1 слой. Затем поддон с продуктом устанавливали в вакуумную камеру и запускали процесс сушки. Давление на первом этапе сушки составляло 15 Па, при этом через 120 мин содержание влаги в продукте было снижено до 45,9%. На втором этапе сушки температура была равна 75°С, а остаточное давление — 3-5 кПа. Продолжительность второго этапа сушки составила 110 мин. Сушка проходила при тепловой нагрузке 5,5 кВт/м 2 . Общая продолжительность сушки составила 230 мин, массовая доля влаги в сухом фрукте была равна 4,0%.
Сухое яблоко характеризуется правильной формой кубика с кремово-оранжевым оттенком и характерным запахом.
1. Патент №2194228 Российская Федерация, F26B 3/347, А23В 7/02. Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод / Чекрыгина И.М., Букреев В.Г., Еремин А.Д. — №2000123044/13; заявл. 04.09.2000; опубл. 10.12.2002 (аналог).
2. Патент №2195824 Российская Федерация, А23В 7/00. Способ сушки плодов и овощей / Иванов В.А., Сапунов Г.С. — №2000116678/13; заявл. 23.06.2000; опубл. 10.01.2003 (аналог).
3. Патент №2195824 Российская Федерация, А23В 7/00. Способ сушки плодов и овощей / Иванов В.А., Сапунов Г.С. — №2000116678/13; заявл. 23.06.2000; опубл. 10.01.2003 (аналог).
4. Патент №2462867 Российская Федерация, А23В 7/02. Способ вакуумной сушки ягод/ Ермолаев В.А., Федоров Д.Е., Масленникова Г.А. — №2011122882/13; заявл. 06.06.2011; опубл. 10.10.2012 (прототип).
Способ вакуумной сушки фруктов и ягод, включающий в себя бланширование и измельчение сырья и отличающийся тем, что сушка осуществляется в два этапа: на первом этапе сушки — этапе сублимации — остаточное давление поддерживают на уровне 10-30 Па, а на втором этапе сушки остаточное давление повышают до 3-5 кПа и включают инфракрасные лампы нагрева, поддерживающие температуру сушки 70-80°С.
Источник
Вакуумная сушка фруктов своими руками
Вакуумная сушка является необходимой процедурой, используемой в промышленности для устранения излишней влаги из продуктов, древесины и др. материалов. Кроме того, этот метод обработки сохраняет во фруктах и ягодах витамины и минералы, поэтому вакуумная сушка не только продлевает жизнь продуктам, но и позволяет сохранить их качество.
Что такое вакуумная сушка
Вакуумная сушка – процесс, при котором излишняя жидкость превращается в пар, не подвергаясь кипячению. Её применяют для обработки сыра, колбас, молока, овощей, фруктов, древесины и пр. материалов, нуждающихся в обработке. Вакуумная сушка продуктов сегодня является самой востребованной в промышленности, ведь её технология проста, не требует крупных финансовых вложений, но позволяет быстро добиться желаемых результатов.
Сегодня существует несколько видов вакуумной сушки:
- Вакуумная сублимационная сушка.
- Сушка, выполняемая в жидких теплопроводящих средах, при помощи вакуума.
Каждый из этих видов является высокоэффективным и востребованным, но применяется для достижения различных задач.
Технологии вакуумной сушки
В зависимости от конечной цели предприятия, их администрация приобретает оборудование для сублимационной или теплопроводящей сушки. Рассмотрим особенности технологии вакуумной сушки.
Сублимационная вакуумная сушка
Такая сушка востребована в медицинской и пищевой промышленности, т. к. благодаря ей качество продуктов не ухудшается, но увеличивается срок хранения и уменьшается масса.
Суть такой обработки заключается в замораживании продукта, который помещают в специальные камеры вакуумной сушки. Далее аппарат воздействует на объект давлением (до 8 ПА) и кристаллизованная жидкость превращается в пар.
Сублимационная сушка имеет несколько видов ледяной возгонки:
- Применение микроволнового излучения.
- Применение пластин с подводящейся горячей жидкостью.
В первом случае, производитель продуктов может хорошо сэкономить, ведь сушка выполняется быстро, а во втором случае, подвод тепла осуществляется ближе к центру продукта, за счёт чего и увеличивает процесс обработки.
Сушка, выполняемая в жидких теплопроводящих средах, при помощи вакуума
Чаше всего применяется для высушивания продуктов, имеющих некристаллизующуюся (при пониженных температурах) связанную влагу. Кроме того, для этих продуктов категорически нельзя применять метод сублимационного высушивания, ведь в таких камерах, некоторые продукты начинают пениться и портиться.
Применяя оборудование для теплопроводящей сушки, специалисты используют такую технологию:
- Жидкий обрабатываемый материал разливают на противень и помещают его внутрь установки вакуумной сушки, с включенным циркуляционным и вакуумным насосом.
- Открывают затвор, откачиваемый воздух.
- Включают нагревательные элементы, когда аппарат нагнетёт необходимый уровень давления.
- Получаемый пар в результате обработки выходит из камеры и конденсируется.
- Снижают давление, чтобы досушить продукт.
В общем, сушка может применяться в любой промышленности, где влага, имеющаяся у материала, является лишней. Кроме фармацевтики и пищевой промышленности, этот способ обработки распространён в фирмах, работающих с древесными материалами.
Камеры вакуумной сушки
Камеры или автоклавы с вакуумной сушкой – оборудование, позволяющее выполнять сушку материалов и продуктов под воздействием давления и вакуума. Они состоят из холодильной установки, циркуляционного и вакуумного насоса, пр. деталей, однако они могут между собой отличаться из-за вида продуктов, помещаемых в камеру, их количества и способа устранения влаги. При этом принцип обработки остаётся неименным.
Конструкция устройства для сушки вязко-жидких продуктов:
- Камера для сушки.
- Насос, нагнетающий вакуум.
- Осушитель.
- ТЭН.
- Задвижка.
Конструкция древесной сушильной камеры:
- Насос (вакуумный и водный).
- Камера для сушки.
- ТЭНы, в виде пластин.
- Электронагреватель.
- Термоизоляция.
- Мембрана, рама, резиновый уплотнитель и трубки.
Данные устройства значительно отличаются между собой, но только конструкцией. Рассмотрим более подробно о вакуумной сушке овощей и фруктов, ягод и древесины.
Вакуумная сушка древесины
Вакуумные сушки для дерева были изобретены ещё в 1964 г., а начали применяться в производстве в 1974 г. Тогда, благодаря таким конструкциям, предприятия начали снижать энергозатраты и увеличивать качество готового товара.
В отличие от сушильных камер для ягод и фруктов, вакуумная сушка древесины имеет абсолютную герметичность и изготавливается из стали, благодаря чему становится более удароустойчивой. Материалы для сушки выкладывают между нагревательными пластинами, выполненными из алюминия. В данном случае, кроме пластин играет важную роль водяная помпа, циркулирующая горячую жидкость внутри пластин и вакуумная помпа, благодаря которой внутри камеры создаётся вакуумированное пространство.
Эффективность вакуумной камеры для сушки древесины обеспечивается, благодаря резиновой мембране, прижимающей доски под действием вакуума и атмосферного давления (10 000 кг/м2). Это позволяет избавить пиломатериал от излишней жидкости, без его деформации. К тому же замечено, что искривлённые доски под воздействием устройства выравниваются.
Цена на вакуумные камеры для сушки древесины может отличаться, в зависимости от мощности камеры, её габаритов и популярности производителя, поэтому прежде чем приобретать себе такое оборудование, требуется определиться с нужным объёмом суточных работ и выбирать конструкцию, среди предложений только от хорошо зарекомендовавших себя производителей.
Источник