Способ сублимационной сушки шиповника Российский патент 2022 года по МПК F26B7/00 F26B5/06 F26B3/30 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству лиофилизированного шиповника.

Известен способ вакуумной сублимационной сушки (патент RU 2111672, опубл. 22.01.1997), который заключается в том, что высушиваемый продукт загружают в вакуумную камеру и понижают в ней давление. После достижения температуры в материале 0…-5°С вакуумный насос отключают и подают жидкий азот в криопанели, установленные в вакуумной камере.

Недостатком такой технологии является сложность конструкции сушильной установки из-за необходимости наличия жидкого азота.

Известен способ сублимационной сушки пищевых продуктов (патент RU 2283603, опубл. 20.09.2006), который включает удаление из высушиваемого продукта около 60-70% влаги путем ступенчатого понижения давления с замораживанием продукта в каждой ступени до минимальной температуры, соответствующей давлению данной ступени. При этом нагрев продукта между ступенями осуществляют газообразным рабочим агентом до температуры -5, -4°С. При осуществлении способа обеспечивают выдержку продукта в замороженном состоянии при минимальной температуре каждой ступени. Нагрев продукта между ступенями ведут инертным газом.

Недостатком указанного способа является относительно высокая продолжительность процесса.

Известен способ производства сублимированного продукта из растительного сырья (патент RU 2735693, опубл. 05.11.2020), в котором перед сушкой в сырье регулируют концентрацию сухих веществ, пошагово добавляя подготовленную воду таким образом, чтобы концентрация сухих веществ достигала от 14,0% до 32,5%. Сублимационную сушку проводят в силиконовых формах при температуре от -18°С до -35°С и толщине слоя продукта от 4 до 8 мм.

Недостатком указанного способа также является относительно высокая продолжительность процесса сушки.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение продолжительности сушки при сохранении качества лиофилизированного продукта.

Технический результат достигается тем, что шиповник сушится сублимационным способом в один слой в три стадии: на первой стадии, продолжительностью 90-120 мин используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм, на второй стадии, продолжительностью 100-140 мин используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм, а на третьей стадии используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм. Остаточное давление в камере при этом должно составлять 50 Па, а температура нагрева продукта - не более 40°С.

На первой стадии за счет большей длины волны лучше прогреваются поверхностные слои продукта, что обуславливает интенсивную десублимацию влаги на периферии. На второй и третьей стадиях, когда поверхностные слои просушились и необходимо более глубокое проникновение инфракрасных лучей используются инфракрасные лампы с меньшей длиной волны. Благодаря тому, что температура нагрева продукта не превышает 40°С в нем сохраняются ценные термолабильные вещества. За счет изменения длины волны на различных стадиях сушки удается сократить продолжительность обезвоживания и повысить качество продукта.

Примеры выполнения

Пример 1. На поддон в один слой укладываются плоды шиповника. Поддон с продуктом загружается в сушильную камеру, которую закрывают. Устанавливают температуру нагрева 40°С и запускают процесс сушки. Сушку осуществляют при остаточном давлении 50 Па. В течение первых 100 мин. для нагрева используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм. Далее на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм и продукт сушится еще 120 мин. Затем на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм и продукт сушится до содержания влаги не более 5%.

Указанным способом удается получить лиофилизированный шиповник с высокими качественными показателями при относительно невысокой продолжительности обезвоживания.

Пример 2. На поддон в один слой укладываются плоды шиповника. Поддон с продуктом загружается в сушильную камеру, которую закрывают. Устанавливают температуру нагрева 40°С и запускают процесс сушки. Сушку осуществляют при остаточном давлении 50 Па. В течение первых 90 мин. для нагрева используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм. Далее на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм и продукт сушится еще 100 мин. Затем на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм и продукт сушится до содержания влаги не более 5%.

Указанным способом удается получить лиофилизированный шиповник с высокими качественными показателями при относительно невысокой продолжительности обезвоживания.

Пример 3. На поддон в один слой укладываются плоды шиповника. Поддон с продуктом загружается в сушильную камеру, которую закрывают. Устанавливают температуру нагрева 40°С и запускают процесс сушки. Сушку осуществляют при остаточном давлении 50 Па. В течение первых 120 мин. для нагрева используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм. Далее на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм и продукт сушится еще 140 мин. Затем на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм и продукт сушится до содержания влаги не более 5%.

Указанным способом удается получить лиофилизированный шиповник с высокими качественными показателями при относительно невысокой продолжительности обезвоживания.

Пример 4. На поддон в один слой укладываются плоды шиповника. Поддон с продуктом загружается в сушильную камеру, которую закрывают. Устанавливают температуру нагрева 40°С и запускают процесс сушки. Сушку осуществляют при остаточном давлении 50 Па. В течение первых 40 мин. для нагрева используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм. Далее на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм и продукт сушится еще 50 мин. Затем на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм и продукт сушится до содержания влаги не более 5%.

В данном примере из-за недостаточной продолжительности работы первых двух типов нагревателей с длиной волны 2 и 1,2 мкм периферийные слои прогреваются недостаточно хорошо, что увеличивает период досушивания при длине волны 0,8 мкм и повышает общую продолжительность сушки.

Пример 5. На поддон в один слой укладываются плоды шиповника. Поддон с продуктом загружается в сушильную камеру, которую закрывают. Устанавливают температуру нагрева 40°С и запускают процесс сушки. Сушку осуществляют при остаточном давлении 50 Па. В течение первых 150 мин. для нагрева используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм. Далее на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм и продукт сушится еще 160 мин. Затем на смену им включаются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм и продукт сушится до содержания влаги не более 5%.

В данном примере из-за слишком большой продолжительности работы первых двух типов нагревателей с длиной волны 2 и 1,2 мкм оболочка продукта пересушивается и снижается качество продукта.

Таким образом, указанные в изобретении параметры сублимационной сушки (пример 1-3) позволяют получить лиофилизированный продукт высокого качества с ярко-выраженным характерным вкусом, сохраняющий первоначальную форму, с содержанием влаги не более 5% при относительно небольшой продолжительности обезвоживания.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству лиофилизированного шиповника. В предлагаемом способе шиповник сушится сублимационным способом в один слой в три стадии: на первой стадии продолжительностью 90-120 мин используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм, на второй стадии продолжительностью 100-140 мин используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм, а на третьей стадии используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм. Остаточное давление в камере при этом должно составлять 50 Па, а температура нагрева продукта не более 40°С. Изобретение должно обеспечить получение лиофилизированного продукта высокого качества с ярко-выраженным характерным вкусом, сохраняющим первоначальную форму, с содержанием влаги не более 5% при относительно небольшой продолжительности обезвоживания.

Способ сублимационной сушки шиповника, при котором шиповник сушится в один слой при остаточном давлении 50 Па и температуре нагрева продукта не более 40°С, отличающийся тем, что сушка осуществляется в три стадии: на первой стадии, продолжительностью 90-120 мин, используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 2 мкм, на второй стадии, продолжительностью 100-140 мин, используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 1,2 мкм, а на третьей стадии используются инфракрасные нагреватели с длиной волны 0,8 мкм.