В производстве многих пищевых продуктов сушка, как правило, является обязательной операцией и представляет собой достаточно энергоемкую технологическую стадию процесса. От аппаратурно-технологического оформления и режима сушки зависит в большой степени качество продукта.
Сушке может предшествовать удаление влаги из материалов Другими методами, например отжимом на прессах, центрифугированием. Однако механическим способом может быть удалена только часть свободной влаги.
Сушкой называется процесс удаления влаги из твердых влажных, пастообразных или жидких материалов (суспензий) путем ее испарения и отвода образовавшихся паров. Это сложный тепломассообменный процесс. Скорость его во многих случаях определяется скоростью внутридиффузионного переноса влаги в твердом теле.
Сушке подвергают пищевые материалы, находящиеся в различном агрегатном состоянии, а именно: гранулированные, формованные и зернистые; пастообразные; растворы и суспензии.
Метод сушки и тип сушилки выбирают на основе комплексного анализа свойств пищевых материалов как объектов сушки.
Наиболее важными отличительными свойствами пищевых материалов, которые следует учитывать при выборе метода сушки, являются: низкая термостойкость, склонность к окислению и деструкции; к короблению и потере товарного вида; неоднородность по начальному содержанию воды; наличие активных биохимических и химически активных веществ и некоторые другие.
Основные пути интенсификации процессов сушки и повышения экономичности работы сушилок:
проведение процессов в условиях эффективной гидродинамической обстановки, что позволяет значительно увеличить коэффициенты тепломассоотдачи;
применение комбинированных способов подвода теплоты, что позволяет наиболее рационально нагревать материал до температуры сушки;
создание комбинированных сушильных агрегатов (например, первая ступень — сушка в разбавленном псевдоожиженном слое, вторая — сушка в псевдоожижающем слое, распылительная сушка в сочетании с сушкой в псевдоожиженном слое и др.);
создание сушильных агрегатов с замкнутым циклом теплоносителя.
По способу подвода теплоты к высушиваемому материалу различают следующие методы сушки:
конвективная, или воздушная, — подвод теплоты осуществляется при непосредственном контакте сушильного агента с высушиваемым материалом;
контактная — путем передачи теплоты от теплоносителя (например, насыщенного водяного пара) к материалу через разделяющую их стенку;
радиационная — путем передачи теплоты инфракрасными излучателями;
диэлектрическая (СВЧ-сушка) — путем нагревания материала в поле токов высокой частоты;
сублимационная — сушка в глубоком вакууме в замороженном состоянии.
Требования, предъявляемые к выбору рационального метода сушки и типа сушилки, заключаются в достижении наивыгоднейших технико-экономических показателей работы сушилки при получении продукта с заданными свойствами, обеспечении надежности работы, снижении или исключении газовых выбросов в атмосферу.
Метод сушки и тип сушилки для конкретного материала выбирают на основании анализа материала как объекта сушки. Для этого исследуют структуру высушиваемого материала, тепловые и сорбционно-десорбционные характеристики, на основании которых определяют формы связи влаги с материалом, а также адгезионно-когезионные свойства материала.