ЛитКульт — Инфракрасные вакуумные сушилки для овощей и фруктов

Опубликовано: 24.12.2017

Инфракрасная сушка в атмосфере глубокого вакуума наиболее актуальной, перспективныйв данный момент, промышленный метод обработки овощей и фруктов с применением инфракрасного излучения. Создание оборудования обработки сельхозпродуктов тонкий и специфический процесс, состоящий из множества циклов.

Сушка, как и выпаривание, - это процесс удаления влаги из материала с использованием тепловой энергии. Однако благодаря присутствию твердой фазы переход влаги из материала в окружающую среду совершается при поверхностном испарении влаги и диффузии ее из внутренних слоев к поверхности материала. Таким образом, сушка является диффузионно-десорбционным процессом. Из-за присутствия в камере твердой фазы, в которой происходит десорбция молекул растворителя и их диффузия, конструкции сушильных аппаратов значительно отличаются от конструкций) выпарных аппаратов. Существующие методы сушки можно разделить на две группы. К первой группе относят сушку путем соприкосновения влажного материала с подогретым воздухом или топочными газами. При этом влага из материала уносится воздухом, который уходит из сушилки более насыщенным влагой) чем при входе в сушилку.

Работа второй группы аппаратов основана на передаче тепла к материалу от нагретой поверхности плиты, змеевика, корпуса и т. п. В качестве теплоносителя обычно применяют водяной пар, а также электроэнергию при наличии электрических нагревателей или ламп. Тепло может передаваться материалу при его соприкосновении с нагретой поверхностью (передача теплопроводностью) или инфракрасным излучением.

Отличительной особенностью разработанного сушильного агрегата является то, что сушка проходит инфракрасным излучениемв атмосфере глубокого вакуума. Для вакуумной сушки продуктов сельского хозяйства в условиях полной герметизации вакуумных сушильных камер и полного отсутствия воздуха в сушильной камере промышленность использует специфические свойства вакуума. При этом методе происходит бережная обработка продуктов, содержащих термочувствительные вещества, удаление остатка влаги из продуктов при помощи понижения температуры кипения воды в условиях вакуума, к примеру -46°C при давлении 100 мбар.

Процесс вакуумной сушки происходит с исключением возможного движения воздуха, т.к. он практически полностью удаляется из сушильного шкафа. При этом отсутствие воздуха и, соответственно, кислорода в сушильной камере сказывается на сведении к минимуму процессов окисления в продуктах и развития микроорганизмов в них, что и является основой консервации пищевых продуктов с помощью этого метода. Управление сушильным процессом довольно простое и происходит при помощи применения пульта управления, на который поступает информация от датчиков влажности и температуры, что позволяет устанавливать и регулировать требуемые параметры для оптимального процесса сушки. Излишек влаги удаляется системой внешней вытяжки.

Основные особенности, достоинства и возможные сферы применения вакуумной сушки иллюстрируются и обосновываются следующими факторами:

Высокий уровень сохранности в высушенных объектах органолептических показателей - формы, размеров, вкуса, цвета, запаха. (Новые потребительские свойства и новые решения в технологиях хранения и реализации скоропортящихся пищевых продуктов).

Высокий уровень сохранности термолабильных компонентов - витаминов, ферментов, аминокислот, живых микроорганизмов. (Производство продуктов детского питания и продуктов функционального назначения, фармацевтическая промышленность, прикладная биотехнология, сохранение генофонда семян растений, производство высококачественных кормов для аквариумных рыб и домашних животных и птиц).

Высокая пористость и гигроскопичность. (Производство эффективных катализаторов, сорбентов, флокулянтов).

Быстрая регидратация "штучных" объектов, полная растворимость мелкодисперсных и порошковых материалов. (Удобство применения пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств.)

Малый удельный вес. (Сокращение затрат на транспорт, возможность эффективного использования в ситуациях, когда вес и объем играют важную роль - космос, подводный флот, туризм).

Низкая конечная влажность высушенных материалов. (Возможность длительного хранения в герметичной упаковке в условиях нерегулируемых температур).

Возможность обеспечить в высушенных материалах такую же распределенность компонентов, как и в сложных по составу исходных растворах. (Криохимические технологии специального назначения).

Возможность создания новых потребительских свойств в ходе регидратации высушенных продуктов. (Восстановление мясного фарша молоком, фруктов - ликером).

Новые технологии традиционных пищевых продуктов. (Сублимированное мороженное для тех, кому в холодном виде употребление его противопоказано).

Новые технологии оригинальной направленности. (Сохранение на долгие годы букетов цветов, например, со свадеб; сушка увлажненных ценных старинных книг; таксидермия).

Кроме этого значительно сокращается время сушки, поэтому происходит минимальная потеря ароматов. Продукты не теряют значительно в объеме, по сравнению с многими другими видами сушильных шкафов. Продукты не подвергаются окислению, т.к. данный процесс полностью тормозится в толще продукта. Кроме того, пищевые продукты не подвергаются механическому воздействию и не разрушаются высокими температурами.

Из технических достоинств использования такой сушильной камеры можно отметить его низкое энергопотребление, герметичность в условиях полностью закрытой системы, отсутствие загрязнения окружающей среды и возможность контролировать процесс сушки.

Таким образом, контактная вакуумная сушка на сегодняшний день является одним из лидеров для сушки и консервации высококачественных продуктов.

Камера вакуумная сушильная характеризуется высокой степенью безопасности в использовании, при этом данный вид сушильного агрегата вцелом соблюдает все строгие требования норм безопасности. Процесс сушки внутри камеры и внешнее окружение шкафа обладает уникальной концепцией безопасности.

Для вакуумной сушки пищевых продуктов в условиях полной герметизации вакуумных сушильных камер и полного отсутствия воздуха в сушильной камере пищевая промышленность использует специфические свойства вакуума. При этом методе происходит бережная обработка продуктов, содержащих термочувствительные вещества, удаление остатка влаги из продуктов при помощи понижения температуры кипения воды в условиях вакуума, к примеру -46°C при давлении 100 мбар.Применение данного оборудования для сушки продуктов позволяет достичь следующих эффектов. Значительно сокращается время сушки, поэтому происходит минимальная потеря ароматов. Продукты не теряют значительно в объеме, по сравнению с многими другими видами сушильных шкафов. Продукты не подвергаются окислению, т.к. данный процесс полностью тормозится в толще продукта. Кроме того, пищевые продукты не подвергаются механическому воздействию и не разрушаются высокими температурами.

В сушильной камере применен метод сушки с помощью инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение твердых тел обусловлено возбуждением молекул и атомов тела вследствие их теплового движения. В качестве излучателя выбраны металлические трубы расположенные в камере равномерно на определенном расстоянии от облучаемого продукта. Поверхность труб покрыта керамическим покрытием в связи с этим нагретая керамическая поверхность излучает инфракрасные лучи определенной длины и интенсивности.При поглощении инфракрасного излучения облучаемым телом в нем увеличивается тепловое движение атомов и молекул, что вызывает его нагревание. Перенос энергии происходит от тела с большим потенциалом переноса тепла к телу с меньшим потенциалом. Для пищевых продуктов глубина проникновения инфракрасных лучей достигает 6-12 мм. На эту глубину проникает небольшая часть энергии излучения, но температура слоя, лежащего на расстоянии 6-7 мм от поверхности материала, растет значительно интенсивнее, чем при нагреве конвективным способом.

Коротковолновые инфракрасные лучи оказывают более сильное воздействие на пищевые продукты как за счет большой глубины проникновения, так и более эффективного воздействия на молекулярную структуру продуктов.

Инфракрасная сушка продуктов питания, как технологический процесс, основана на том, что инфракрасное излучение определенной длинны волны активно поглощается водой, содержащейся в продукте, но не поглощается тканью высушиваемого продукта, поэтому удаление влаги возможно при невысокой температуре (40-60 градусов Цельсия), что дает практически полностью сохранить витамины, биологически активные вещества, естественный цвет, вкус и аромат подвергающихся сушке продуктов. Оборудование для сушки овощей и фруктов, мяса и рыбы, зерна, круп и других пищевых и непищевых материалов основанное на использовании инфракрасного излучения является наиболее перспективным в настоящее время.

Сушка продуктов по данной технологии позволяет сохранить содержание витаминов и других биологически активных веществ в сухом продукте на уровне 80-90% от исходного сырья. При непродолжительном замачивании (10-20 мин.) прошедший сушку продукт восстанавливает все свои натуральные органолептические, физические и химические свойства и может употребляться в свежем виде или подвергаться любым видам кулинарной обработки. Сушка продуктов (сушка овощей и фруктов.) таким способом дает возможность производства овощные и фруктовые порошки, которые используются в хлебопекарной, кондитерской промышленности, как компонент сухих смесей детского питания. По сравнению с традиционной сушкой, овощи, обработанные инфракрасной сушкой после восстановления обладают вкусовыми качествами, максимально приближенными к свежим. Кроме того, порошки, прошедшие инфракрасную сушку, обладают противовоспалительными, детоксирующими и антиоксидантными свойствами. Инфракрасная сушка дает продукты не содержащие консервантов и других посторонних веществ, эти продукты не подвергается воздействию вредных электромагнитных полей и излучений. Само инфракрасное излучение безвредно для окружающей среды и человека, как и использующее его оборудование для сушки фруктов, оборудование для сушки овощей, и т.д.

Прошедший сушку продукт не критичен к условиям хранения и стоек к развитию микрофлоры. До года сухопродукты могут храниться без специальной тары (при низкой влажности окружающей среды), при этом потери витаминов составляют 5-15%. В герметичной таре сухопродукт может храниться до двух лет. Сушка продуктов дает их уменьшение в объеме в 3-4 раза, а в массе в 4-8 раз по сравнению с исходным сырьем (в зависимости от его вида). Восстановленный путем замачивания в воде сухопродукт может подвергаться любой традиционной кулинарной обработке: варке, жарке, тушению и т.п., а также может употребляться в пищу в сыром или сухом виде.

Однако внимания заслуживают не только свойства получаемых сухопродуктов, но особенности оборудования для сушки продуктов с помощью инфракрасного излучения и технологических процессов, основанных на этом принципе. Технология инфракрасной сушки влажных продуктов позволяет практически на 100% использовать подведенную к сухопродукту энергию.

Поскольку молекулы воды, находящиеся в продукте, поглощают инфракрасные лучи и, возбуждаясь, нагреваются, то есть, в отличие от всех других видов сушки, энергия подводится непосредственно к воде продукта, чем достигается высокое КПД, то при таком подводе тепла нет необходимости значительно повышать температуру подвергающегося сушке продукта, и можно вести процесс сушки при температуре 40-60 градусов. Такая сушка продукта дает два преимущества: во-первых, при таких температурах максимально сохраняется продукт: не рвутся клетки, не убиваются витамины, не карамелизируется сахар; во-вторых низкие температуры не греют сушильное оборудование, то есть нет потерь тепла через стенки, вентиляцию. В то же время инфракрасное излучение при температуре 40-60 градусов позволяет уничтожить всю микрофлору на поверхности продукта, делая сухопродукт практически стерильным.

Необходимую производительность насоса выбирают исходя из допустимой величины натекания атмосферного воздуха в сушилку и возможного газовыделения продукта. Если производительность насоса отнести к 1 м2 поверхности нагрева сушилки, то рекомендуется принимать производительность насоса в м3/(ч*м2) [при давлении всасывания] для вакуумных шкафов 0,9-1,1, для вальцевых вакуум-сушилок 3,0-4,5, для гребковых вакуум-сушилок 3,5-8,0.

Из технических достоинств использования такого сушильной камеры можно отметить его низкое энергопотребление, герметичность в условиях полностью закрытой системы, отсутствие загрязнения окружающей среды и возможность контролировать процесс сушки. Данная установка рассчитана на 2 стеллажные тележки с габаритными размерами LxBxH=1900x1100x1300 (мм).

Противни имеют следующие размеры: 300х1000 мм и изготовлены из пищевого алюминия или из пищевой нержавеющей стали.

На одной тележке размещается 28 противней. Всего в сушилке размещается 56 противней.

Максимальная масса загружаемого продукта составляет:

овощи: до 500 кг (для картофеля),

сливы и фрукты: до 300-500 кг.

Габаритные размеры сушилки LxBxH=2,0х2,0х4,0 (м).

Характеристики электрической сети: номинальное напряжение питания 380/220 В, переменный ток с частотой 50 Гц.

Источником тепла является масляный инфракрасный излучатель.

Температура в зоне сушки может изменяться в диапазоне от 18 до 70°С.

Влажность среды в зоне сушки от 30 до 99%.

Установка имеет продолжительный режим работы.

Защита от поражения электрическим током: 1-й класс по ГОСТ 12 2.007-75.

Сушилка имеет автоматическую систему управления параметрами процесса сушки, что позволяет ей поддерживать температуру, влажность и время сушки по заданной программе.Благодаря автоматическому снижению мощности нагрева с уменьшением влажности продукта достигается экономичность энергопотребления.

Полная пожаробезопасность камеры позволяет сушить продукты до предельно малых значений влажности.

Полученный в конденсаторе дистиллят не сливается, как побочный продукт, он содержит ароматические вещества и другие полезные вещества, Дистиллятсодержащий ароматические вещества, направляется на концентрирование в ректификационную колонну.Извлечение ароматических веществ из свежего дистиллята производится на 4-х ступенчатой установке, где пары с ароматическими веществами поступают на дальнейшую обработку в ректификационную колонну. Концентрированные, охлажденные ароматические вещества собираются в сборник и по мере накопления перекачиваются насосом по трубопроводам в емкости из нержавеющей стали, находящиеся в холодильной камере. По мере наполнения емкости проводится анализ и наклеивается на каждую емкость с ароматическими веществами этикетку с указанием химического состава, плотности даты изготовления и наименование ароматических веществ. Оптимальная температура хранения 0°С / ±10°С. Полученные данные в идеале надо сравнить с результатами станции сбора конденсата и затем сделать корректировку вашего прибора, чтобы получить более качественный продукт.

Дистиллят от конденсации паров сушки фруктов - это настоящая структурированная вода. Вода особой структуры, как указано выше, содержит ароматические вещества и микроэлементы , употребляется свежеприготовленной,в лечебных целях .Учитывая, что дневная потребность человека в структурированной воде около 750 грамм появляется возможность оздоровить большое количества людей. . В связи с этим конденсатор и емкость для сбора конденсата должны быть стерильными и выполненными из пищевой нержавейки. Разливка дистиллята для питья производится в стерильные емкости. В связи с тем, что перерабатываемые объемы сушки с помощью инфракрасных вакуумных сушилок абрикосов, яблок, груш, слив, вишни достигают промышленных масштабов структурированную воду можно получать в соответствующих объемах.

rss