--PAGE_BREAK--По способу подвода тепла к сырью различают следующие виды искусственной сушки: конвективную – путем непосредственного соприкосновения продукта с сушильным агентом, чаще всего воздухом; контактную – передачей тепла от теплоносителя к продукту через разделяющую их стенку; радиационную – передачей тепла инфракрасными лучами; диэлектрическую — токами высокой и сверхвысокой частоты; вакуумную и ее разновидность — сублимационную.
Самый распространенный и простой вид сушки — конвективный. Сушильный агент – воздух, нагревается с помощью солнечной энергии, перегретого пара. Теплота, передаваемая сырью, переводит воду в пар, который поглощается сухим воздухом и отводится.
Разновидности конвективной сушки: солнечная, теневая, тепловая. Первые две из них наиболее распространены в южных районах страны и являются самыми экономичными с точки зрения расхода тепловой энергии, но продолжительность их достаточно велика, что вызывает ухудшение качества продукции в результате потери цвета, вкуса и аромата, разрушения витаминов, фенольных, красящих веществ. Тепловая сушка применяется во всех регионах.
Конвективная сушка плодов и овощей производится на сушильных установках разных конструкций: туннельные (конвейерные, вагонеточные, ленточные); камерные (шкафные, вагонеточные); шахтные; жалюзийные; барабанные; шнековые; трубчатые; роторные; карусельные; вибрационные; вакуум-сушильные, пневмосушительные и др.
Метод контактной сушки основан на переносе теплоты посредством теплового движения микрочастиц самого продукта за счет нагретой поверхности (плиты, вальцы, цилиндры). Данный метод применяется для получения, например, высоковлажного пюре. [17]
При терморадиационной сушке коротковолновые инфракрасные лучи проникают в толщу материала и передают тепло с поверхности сырья в окружающую среду. В нем создается аномальное распределение температуры: на некоторой глубине она выше, чем на поверхности материала, и значительно выше, чем внутри него. Поэтому сначала влага перемещается внутрь, а затем за счет испарения с поверхности начинает перемещаться изнутри к открытой поверхности.
При диэлектрической сушке происходит регулируемый нагрев сырья. Наблюдается превышение скорости образования пара внутри материала над скоростью его переноса, вследствие этого в сырье возникает градиент общего давления, способствующий молярному переносу пара.
Обезвоживание в акустическом поле происходит за счет самоиспарения влаги в результате возникновения градиента общего давления в материале.
При сублимационной сушке обезвоживание замороженного продукта идет в условиях глубокого вакуума. Вода и сырье замерзают, а при подводе тепла в разряженной атмосфере лед возгоняется (сублимирует) в пар, минуя жидкую фазу. При сублимационной сушке контакт материала с кислородом воздуха минимальный. Основная масса воды (70-90 %) удаляется при температуре ниже 0С, остаточная влага – при 40-60С. За счет этого сохраняется высокое качество, близкое к исходному сырью. Потери питательных веществ невелики, вкус не изменяется, продукт имеет пористое строение, незначительную усадку, обладает повышенной восстановительной способностью. По сравнению с другими способами сушки сохранение качества у продуктов сублимационной сушки максимальное, однако, этот способ наиболее сложен и энергоемок.
В настоящее время широко используется сушка со смешанным теплоподводом (СТП-сушка). Разработаны технологии СТП-сушки картофеля, моркови, свеклы, тыквы, лука, сладкого перца, баклажанов, зелени. Все эти сушеные продукты можно использовать для быстрого приготовления в быту и в общественном питании (на предприятиях быстрого обслуживания).
Получают дальнейшее развитие такие особые модификации сушки и досушки частичек маленьких размеров, как флюидизационная, вибрационная и аэрофонтанная. В южных регионах страны широко применяется сушка плодов и винограда в установках с аккумуляторами солнечной энергии.
Технология сушки, сушильное оборудование и дальше, по-видимому, будут совершенствоваться в целях повышения качества и сохранения свойств высушиваемого материала путем достижения оптимальных условий теплоотдачи, оптимальной влажности воздуха и распределения воздушного потока при одновременном обеспечении высокой скорости.[7]
На качество сушеных плодов и овощей оказывают влияние такие факторы, как сорт и качество исходного сырья, правильность проведения подготовительных операций, обеспечение необходимого режима сушки, а также упаковка.
Подготовительный этап специфичен для каждого вида сырья, но обычно состоит из следующих операций: мойка, инспекция по качеству, калибровка, очистка (если требуется), резка (если требуется), удаление кожицы или семенной камеры (если требуется), бланширование и сульфитация.
Калибровка способствует равномерной сушке сырья. Очистка от кожицы или удаление воскового налета на ней интенсифицируют испарение влаги.
Нарезка на кусочки, особенно одинакового размера, увеличивает поверхность испарения, облегчает бланширование и ускоряет высушивание.
Бланширование при температуре 95-100С вызывают денатурацию белков, гидролиз протопектина, приводит к потере тургора клеток. Благодаря этому сохраняется природная окраска (мякоть не темнеет), аромат и вкус, повышается восстанавливаемость сушеного продукта. Не рекомендуется применять бланширование перед сушкой лука, чеснока, белых кореньев и пряной зелени в целях сохранения их вкуса и аромата.
Заключительной операцией подготовительного этапа считается сульфитация. Применяют погружение в 0,1-0,5%-ный раствор сульфита на несколько минут либо окуривание серой подготовленных к сушке плодов и овощей. Данная операция предотвращает реакцию миланоидинообразования. Негативным последствием данной операции является остаточное содержание сернистой кислоты и разрушение тиамина.
Технология предварительной обработки должна быть организована и механизирована таким образом, чтобы в сушильную установку не попадали непригодные для использования дефектные частички материала и чтобы формирование конечного состояния материала (сортировка, измельчение и др.) можно было легко осуществить в процессе последующих операций.
Собственно сушка производится любым из вышеуказанных способов, в результате которой получают продукт с остаточной влажностью 10-12 % (при сублимационной сушке — 4-6 %). Самый распространенный температурный режим сушки — 50-70С.
Важен контроль за процессом сушки для исключения пересушивания, подгорелости (при тепловой сушке); образующиеся комки из слипшихся плодов и овощей разбивают.
Завершающий этап сушки плодов и овощей — очистка от примесей, пыли, подсушивание, сортировка по качеству и упаковка.
Готовую продукцию сортируют на ленточных транспортерах или столах, отбраковывая дефектную продукцию (недочищенную, недосушенную, подгоревшую, мелочь и др.), и подразделяют на товарные сорта.
Все технологические операции влияют на качество готового продукта, нарушение режима хотя бы одного из этапов приводит к неисправимым дефектам.
Так, на цвет готовой продукции коренным образом влияют условия хранения сырья, химическая обработка, бланширование, продолжительность периода от очистки сырья до сушки, собственно сушка и досушка; степень размачиваемости зависит главным образом от качества бланширования и собственно сушки. Большое значение при формировании качества с точки зрения микробиологической чистоты имеют практически все операции, предшествующие упаковке. [8]
1.4 Качество, термины хранения и процессы, происходящие при хранении сушеных овощей
Сушеную продукцию брикетируют на гидравлических прессах для уменьшения объема в 3,5-8 раз.
Упаковывают сушеные плоды и овощи в ящики из многослойного (гофрированного) картона вместимостью 12,5 кг, дощатые неразборные или фанерные; барабаны фанерные навивные с вкладышем-рукавом из полимерного материала до 28 кг; непропитанные бумажные мешки, не менее чем четырехслойные (за исключением винограда, кайсы и вишни заводской обработки, кураги и чернослива), с полиэтиленовыми вкладышами, вместимость — до 30 кг; тканевые (джутовые и льняные) мешки: для алычи — массой нетто 50 кг, для сушеных яблок дички — 30 кт. При упаковке сушеных плодов и овощей тара должна быть плотно заполнена до краев; в каждой единице упаковки должна быть сушеная продукция одного вида и способа обработки.[9]
Сушеные фрукты заводской обработки могут быть спрессованы в виде брикетов массой от 100 до 500 г, обернуты в целлофан с последующей укладкой их в ящики из многослойного гофрированного картона. Хорошо сохраняется сушеная продукция, упакованная в термосвариваемые мешки и пакеты из полиэтиленовой пленки, а также в герметичные металлические банки. Кроме того, сухофрукты фасуют в двойные пакеты (внутренний слой из подпергамента, целлофана, парафинированной бумаги; внешний — из писчей бумаги, бумаги для печати), пакеты из фольги и бумаги, ламинированные термосваривающимися материалами, пакеты из лакированного целлофана, коробки из бумаги с внутренним мешком-вкладышем из подпергамента, парафинированной бумаги или упаковочной полимерной пленки (верхний конец вкладыша герметизируют).
Наиболее совершенная тара для сушеной продукции, высушенной сублимацией: герметичные металлические банки, картонные коробки, деревянные ящики, выстланные внутри плотной парафинированной бумагой, целлофаном или полиэтиленовой пленкой, а также полиэтиленовые пакеты емкостью 0,5-1 кг, герметично заваренные и уложенные в картонные коробки или ящики, которые могут быть заполнены азотом или углекислым газом.
Маркировку упакованной продукции осуществляют в соответствии с требованиями нормативной документации.
Сушеную продукцию следует хранить при температуре до 20С и относительной влажности воздуха 65-70%, с соблюдением санитарных требований, предъявляемых к таре и хранилищам.
При герметичной упаковке сушеных овощей допускается относительная влажность воздуха не более 85%, в негерметичной упаковке – не более 75%.
Сушеные морковь, свеклу, тыкву, белокочанную капусту хранят без доступа света.
Сроки хранения зависят от вида продукции и тары. В негерметичной таре сушеные плоды и овощи сохраняются 6-12 мec, в герметичной — от 8 мес до 3 лет.
Сроки хранения сушеных плодов в соответствии со стандартом ограничены: чернослив и сушеные сливы высшего сорта, фруктовые десерты хранят 6 мес, на предприятиях общественного питания -12 мес со дня выработки изготовителем.
Сушеные овощи и фрукты гигроскопичны и при высокой влажности в хранилищах впитывают влагу из воздуха, что приводит к их порче. В случае слишком низкой влажности воздуха возможно подсыхание продукта. Повышенная температура ускоряет все химические процессы, происходящие в сушеных фруктах и овощах при хранении, что приводит к снижению качества продукции. Поэтому следует тщательно контролировать режим хранения сухофруктов.[12]
Таблица 1.3 Показатели безопасности сушеных плодов, ягод и овощей
Показатель
Допустимый уровень, мг/кг
Примечания
Токсичные элементы:
свинец
мышьяк
кадмий
ртуть
0,5
0,4
0,2
0,03
0,02
Овощи
Фрукты
ягоды
Нитраты: Картофель
Капуста
Морковь
Свекла
Лук
Зелень петрушки, укропа
250
500
250
1400
80
2000
Пестициды:
гексахлорциклогексан
(α —, β -,γ – изомеры)
0,1
0,5
0,05
Картофель, зел. горошек
овощи
Фрукты, виноград
ДДТ и его метаболиты
0,1
Радионуклиды, Бк/кг
цезий — 137
стронций — 90
600
200
800
200
150
300
Картофель, овощи
Фрукты, виноград, ягоды
Ягоды дикорастущие
Картофель, овощи
Фрукты, ягоды, виноград
Ягоды дикорастущие
Таблица 1.4 Микробиологические показатели сушёных плодов и овощей
Группа продуктов
КМАФАМ, КОЕ/г,
не более
Масса продукта (г), В которой не допускаются
Плесени, КОЕ/г, не более
Примечание
БГКП
Патогенные в т.ч. сальмонеллы
Овощи сушённые не бланшированные перед сушкой
0,01
25
В. Cereus – не более КОЕ/г
Сухое картофельное пюре
0,1
25
Картофель сушёный и другие корнеплоды, бланшированные перед сушкой
0,01
25
Чипсы картофельные
0,1
25
—
Чипсы и экструдированные изделия со вкусовыми добавками
0,1
25
Фрукты и ягоды сушеные
0,1
25
Дрожжи – не более КОЕ/г
Плоды и ягоды сушеные, пюре плодово-ягодные сублимационной сушки
0,1
25
1.5 Новые направления в производстве сухих овощей
Новыми направлениями являются роторные вакуумные сушилки с электрообогревом стенок корпуса.
В барабанных роторных вакуумных (вакуум — гребковых) сушилках в цилиндрическом обогреваемом корпусе размещен лопастной ротор, а в крышках аппарата — уплотнение вала ротора и его подшипниковые опоры. Для улавливания пыли, образующейся в процессе сушки и очистки отсасываемой паровоздушной смеси, сушилки снабжаются фильтрами. При работе с взрывоопасными продуктами в места возможного подсоса воздуха (уплотнение ротора, выгрузное устройство, фильтр) может быть предусмотрена подача азота под небольшим избыточным давлением.
Нагрев и сушка продукта происходят в результате контакта с обогреваемыми поверхностями корпуса при постоянном его перемешивании в вакуумном корпусе устройства.
Обогрев стенок цилиндрического корпуса в таких сушилках обеспечивается, как правило, подачей водяного пара в его рубашку.
Однако не всегда производства располагают водяным паром с необходимыми параметрами а оснащение парогенерирующими установками зачастую оказывается экономически невыгодным, в связи с чем возникает потребность в замене источника тепла и применении аналогичных сушилок с электрообогревом стенок корпуса.
ОАО «ПКБ Пластмаш» совместно с заводом-изготовителем сушилок ведут работы по созданию роторных вакуумных сушилок с электрообогревом стенок корпуса при помощи гибких электронагревательных элементов, освоенных отечественной промышленностью обеспечивающих рабочие температуры нагрева до 180С.
В сушилках с электрообогревом гибкие нагревательные элементы закрепляют на наружной поверхности стенок корпуса определенным образом для создания оптимальных условий нагрева.[25]
Вывод к разделу 1
На основе литературного обзора можно сделать такие выводы:
1) В настоящее время ассортимент очень разнообразен. Классифицируют сырье по сорту, виду, возрасту, способу подготовки к сушке. Выпускают монокультуры и смеси. Сушеные овощи производят разной формы(стружка, кубики), размера. Наиболее распространенная фасовка – это россыпь, либо брикет. Товарный сорт в зависимости от вида сырья делят на: высший, первый, второй и без сорта.
2) Сушеные плоды и овощи характеризуются повышенной энергетической ценностью, однако, по биологической ценности уступают свежим овощам и фруктам. Все сушеные овощи и фрукты имеют достаточно высокое содержание углеводов.
3) В производстве сушеных плодов и овощей очень много общих моментов. Сушка осуществляется двумя способами: естественным и искусственным. Искусственные сушки делят на: конвективную, контактную, радиационную, диэлектрическую, сублимационную. Самый распространенный вид сушки – конвективная сушка.
4) При хранении сушеных овощей и фруктов должны обязательно соблюдаться температура(до 20С) и влажность(70%). При повышенной температуре хранения ускоряется протекание химических реакций.
5) Основными направлениями являются конструирование новых сушильных установок, и изобретение методов сушки снижающих потери полезных веществ.
То есть ассортимент сушеных овощей очень обширен, энергетическая ценность в 6 раз выше чем у исходного сырья. В общем в наше время сушеные овощи и фрукты – не заменимый продукт.
продолжение
--PAGE_BREAK--
продолжение
--PAGE_BREAK--