СПОСОБ ВАКУУМНОЙ СУШКИ Российский патент 2011 года по МПК A23L3/44 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству различных сухих пищевых продуктов.

Известен способ получения сухого сыра в виде гранул, предусматривающий: замораживание сыра при температуре минус (18-28)°C в течение (12-24) часов; предварительно сыр измельчают на гранулы размером (3-5) мм; сушку проводят в псевдоожиженном слое при температуре теплоносителя (130-140)°C с одновременным измельчением сыра до порошка [1].

Недостатками данного способа являются: низкое качество технологического процесса за счет больших затрат энергии на замораживание сыра; высокая температура сушки приводит к деструкции белка и снижению органолептических и реологических показателей.

Известен способ получения сухого сыра, включающий: формовку сыра в виде кусочков размером до 50 мм, их перемешивание с сухими вкусоароматическими ингредиентами, сушку микроволновым вакуумным способом с механическим ворошением. Сушку ведут в несколько стадий - на первой стадии при температуре продукта (40-45)°C при давлении (100-4000) Па, затем при температуре (40-45)°C и давлении (4000-5000) Па, на завершающей стадии при температуре (25-30)°C и давлении (90-100) Па, после окончания процесса сушки продукт стабилизируют в среде инертного газа [2].

Данный способ характеризуется высокой энергоемкостью, длительностью процесса. Сухой сыр имеет пониженные органолептические и физико-химические показатели, вследствие сушки сыра размером более 50 мм. При сушке кусочков сыра относительно больших размеров более 50 мм происходит неравномерное высушивание, поверхностные слои пересыхают, а толща остается недосушенной.

Наиболее близким по реализации и получаемому результату является способ вакуумной сушки пищевых продуктов при остаточном давлении (4-8) кПа путем нагрева пищевых продуктов в герметичной камере импульсами инфракрасного излучения до (30-50)°C при перемешивании, с последующей конденсацией паров воды системой водяного охлаждения [3].

Недостатком прототипа является относительно большие затраты энергии за счет длительности процесса сушки и низкое качество высушенных продуктов из-за не учета величины тепловой нагрузки и состояния, в котором продукт поступает на сушку.

В основу изобретения положена задача создания технологии вакуумной сушки пищевых продуктов, имеющих высокие качественные показатели при сокращенной продолжительности процесса сушки и низких затратах энергии.

Поставленная задача достигается тем, что продукт измельчают на следующие формы и размеры: кубики (5×5×5), (10×10×10) и (15×15×15) мм; прямоугольники (30×5×5), (40×10×10) и (70×10×10) мм, гранулы с диаметром 2, 5 и 8 мм. Измельчение производят непосредственно в поддон толщиной слоя от 5 до 70 мм. Затем продукт подвергают вакуумной сушке при остаточном давлении (2-3) кПа, температура сушки находится в пределах (70-80)°C. Теплоту к высушиваемому продукту подводят при величине тепловой нагрузки (9,0-9,5) кВт/м².

Для отвода паров воды из сушильной камеры применяют испаритель холодильной машины, температура на поверхности которого поддерживается в пределах минус (25-30)°C.

Продолжительность процесса сушки в зависимости от вида пищевого продукта, толщины слоя сушки, формы и размеров измельчения, температуры в сушильной камере, тепловой нагрузки и величины остаточного давления составляет (3-5) часов, массовая доля влаги в сухом продукте (3-5)%.

Способ осуществляли следующим образом, брали один пищевой продукт, измельчали до нужной формы и размеров. Измельчение производили в поддон, добиваясь необходимой толщины слоя. Затем поддон с продуктом устанавливали в вакуумную камеру, где сушили при требуемой температуре, тепловой нагрузке и остаточном давлении.

Важной характеристикой процесса сушки является тепловая нагрузка, в аналогах и прототипе она не учитывается, что является одним из их недостатков.

Толщина слоя сушки, форма и размер измельченного продукта, остаточное давление в камере сушки, а также температура на поверхности испарителя холодильной машины существенно влияют на продолжительность процесса вакуумной сушки, которая составляет от 3 до 5 часов.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Брали «Адыгейский» сыр, измельчали в виде кубиков размером (5×5×5) мм. Измельчение осуществляли в поддон, толщину слоя устанавливали равной 30 мм. Затем поддон с «Адыгейским» сыром устанавливали в вакуумную камеру, где сушили при температуре 70°C, тепловой нагрузке 9,0 кВт/м² и давлении 2 кПа. Температура поверхности испарителя была равна минус 25°C. Продолжительность сушки составила 3,2 часа, массовая доля влаги в сухом сыре 4,0%.

Сухой сыр имеет вид кубиков одинаковой формы, легко рассыпающихся при сдавливании. Характеристика сухого сыра: цвет - светло-желтый; вкус и запах - сырный; структура - пористая.

Пример 2. Брали вареную говядину, измельчали в виде прямоугольников размером (70×10×10) мм. Измельчение осуществляли в поддон, толщину слоя устанавливали равной 50 мм. Затем поддон с вареной говядиной устанавливали в вакуумную камеру, где сушили при температуре 70°C, тепловой нагрузке 9,0 кВт/м² и давлении 3 кПа. Температура поверхности испарителя была равна минус 30°C. Продолжительность сушки составила 3,5 часа, массовая доля влаги в сухой говядине 4,1%.

Сухая говядина имеет вид прямоугольников одинаковой формы, легко рассыпающихся при сдавливании. Характеристика сухой говядины: цвет - светло-коричневый; вкус и запах - говядины; структура - пористая.

Пример 3. Брали яблоки, измельчали в виде гранул с диаметром 2 мм. Измельчение осуществляли в поддон, толщину слоя устанавливали равной 30 мм. Затем поддон с яблоками устанавливали в вакуумную камеру, где сушили при температуре 75°C, тепловой нагрузке 9,0 кВт/м² и давлении 2 кПа. Температура поверхности испарителя была равна минус 28°C. Продолжительность сушки составила 4,2 часа, массовая доля влаги в сухих яблоках 3,5%.

Сухие яблоки имели вид гранул одинаковой формы, легко рассыпающихся при сдавливании. Характеристика сухих яблок: цвет - светло-желтый; вкус и запах - яблок; структура - пористая.

Пример 4. Брали огурцы, измельчали в виде гранул с диаметром 8 мм. Измельчение осуществляли в поддон, толщину слоя устанавливали равной 70 мм. Затем поддон с огурцами устанавливали в вакуумную камеру, где сушили при температуре 80°C, тепловой нагрузке 9,5 кВт/м² и давлении 3 кПа. Температура поверхности испарителя была равна минус 30°C. Продолжительность сушки составила 4,8 часа, массовая доля влаги в сухих огурцах 4,5%.

Сухие огурцы имели вид гранул одинаковой формы, легко рассыпающихся при сдавливании. Характеристика сухих огурцов: цвет - светло-зеленый; вкус и запах - огурцов; структура - пористая.

Предложенный способ вакуумной сушки позволяет получить сухие продукты высокого качества за счет рациональной величины температуры, тепловой нагрузки и остаточного давления, сократить продолжительность процесса до (3-5) часов и значительно снизить удельные затраты теплоты.

Сухие пищевые продукты, полученные данным способом, имеют длительные сроки годности, так как массовая доля влаги составляет (3-5) %.

Источники информации

1. Патент №2039447 Российская Федерация, А23С 19/086. Способ получения сухого сыра. / Куцакова В.Е., Хутиева Е.С. - Санкт-Петербурский технологический институт холодильной промышленности. - №5060299/13; заявл. 26.08.1992; опубл. 20.07.1995 (аналог).

2. Патент №2218797 Российская Федерация, А23С 19/086. Способ получения сухого вспененного сыра «Хрустер»./Пензин В.В., Музалевский А.Н. - №2002102736/13; заявл. 28.01.2002; опубл. 20.12.2003 (аналог).

3. Патент №2279020 Российская Федерация, МПК⁷ F26B 5/04. Способ вакуумной сушки пищевых продуктов. / Попов A.M., Белокуров А.Г., Попов А.А. - КемТИПП. - №2004133432/13; заявл. 16.11.2004; опубл. 27.06.2006 (прототип).

Изобретение относится к пищевой промышленности. Измельченный пищевой продукт, толщиной слоя от 5 до 70 мм помещают в вакуумную камеру. В вакуумной камере создают остаточное давление 2-3 кПа. Продукт нагревают до температуры 70-80°С при тепловой нагрузке 9,0-9,5 кВт/м². Конденсацию испарившейся влаги осуществляют испарителем холодильной машины с температурой на поверхности минус 25-30°С. Способ позволяет получать сухие пищевые продукты, имеющие высокие качественные показатели при сокращенной продолжительности сушки и низких затратах энергии.

Способ вакуумной сушки, включающий измельчение и сушку при положительной температуре и остаточном давлении, отличающийся тем, что пищевые продукты измельчают непосредственно в поддон толщиной слоя от 5 до 70 мм, помещают в вакуумную камеру, создают остаточное давление 2-3 кПа, нагревают до температуры 70-80°С при величине тепловой нагрузки 9,0-9,5 кВт/м² и сушат в течение 3-5 ч до достижения продуктом массовой доли влаги 3-5%, при этом конденсацию испарившейся влаги осуществляют испарителем холодильной машины с температурой поверхности минус 25-30°С.