Способ сушки пищевых термочувствительных материалов с повышенной адгезией и аппарат для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК F26B17/10 

Изобретение относится к пищевой ромышленности и может быть испольовано для сушки термочувствительных атериалов с повышенной адгезией, апример заменителя цельного молока, онцентрата нативного казеина.

Цель изобретения - улучшение каества готового продукта и увеличение производительности.

Улучшение качества готового проукта достигается за счет своевременого удаления пленки высушенного проукта и исключения перегрева ее неудаленных частей.

Увеличение производительности достигается путем обеспечения непрерывности процесса.

Способ сушки пищевых термочувствительных материалов с повышенной адгезией включает нагрев исходного продукта до температуры, не превышающей температуру его деструкции, распыление продукта на инертные кубические тела размером ребра 2-5 мм в потоке теплоносителя, циркуляцию их по замкнутому контуру, подачу теплоносителя с температурой 19Q- 250°С и скоростью 15-25 м/с, поддержание градиента температуры вдоль потока равным 110-1 0 град/м.

Циркуляцию инертных тел осуществляют в течение 2,0-2,5 с, их объемную долю выбирают равной 0,2-0,25 и в части объема в верхней зоне потока теплоноситель приводят во вращательное движение со с Оростью 40- 50 м/с, а инертные тела в области движения теплоносителя подвергают воздействию лопастей, вращающихся со скоростью 200-900 об/мин.

При значениях времени циркуляции менее 2 с и объемной доли инертных тел менее 0,2 пленка продукта не успевает высохнуть, а при циркуляции свыше 2,5 с и объемной доле инертных тел более 0,25 происходит перегрев инертных тел и пересыхание пленки. В обоих случаях снижается качество продукта.

Уменьшение скоростей вращения ло- пастей ниже 200 об/мин и потока ниже kQ м/с не позволяет удалить пленку с инертных тел. Увеличение этих скоростей сверх 900 об/мин и 50 м/с приводит к истиранию инертных тел„ Если слой продукта на инертном теле не высох, удар лопастей приводит не к отрыву слоя, а только к образованию вмятины. При этом инертные тела выносятся из области с повышенными скоростями вместе с невысохшим слоем

продукта. Качество продукта определяют по его растворимости (ее норма 0,8 мл сырого осадка).

В табл,1 приведены данные, характеризующие влияние на растворимость

готового продукта объемной доли инертных тел, времени циркуляции потока, скорости вращения потока и скорости вращения лопастей, а в табл.2 - данные, характеризующие влияние на раст5 воримость готового продукта соотношения размеров аппарата для осуществления способа.

Пример 1. Сушку пищевого термочувствительного материала осущестQ вляют следующим образом.

Исходный продукт - заменитель цельного молока, нагревают до температуры, не превышающей температуры его деструкции, например до 70°С.

5 Затем продукт распыляют на инертные фторопластовые - кубические тела размером ребра мм, взвешенные в потоке теплоносителя - очищенного воздуха, который подают с температурой

210 С и скоростью 19 м/с. Поддерживают градиент температуры вдоль потока равным 120 град/м и осуществляют циркуляцию по замкнутому контуру инертных тел с продуктом. Процесс сушки осуществляют, изменяя значения

объемной доли инертных тел, времени циркуляции, скорости вращательного движения, в частности, объема в верхней зоне потока теплоносителя и скорости вращения лопастей, воздействию которого подвергают инертные тела в области движения теплоносителя (см. табл.1).

I

Опытные данные подтверждают правильность выбора параметров режима осуществления сушки, так как только при них растворимость готового продукта не превышает 0,8 мл сырого 0 осадка.

На чертеже изображен аппарат для сушки пищевых термочувствительных материалов с повышенной адгезией, общий вид.

Аппарат содержит камеру с основанием 1, имеющим форму усеченного конуса, в нижней части которого по периметру размещены вводы теплоносителя (не показаны). В верхней части

5

5

камеры укреплен конус 2 с выходным патрубком 3. По оси камеры в коничее ком основании 1 расположена глухая цилиндрическая направляющая 4,

имеющая верхнюю коническую часть 5 и сопряженная с дном - основанием 1 - камеры с образованием кольцевого канала 6 для тангенциального ввода теплоносителя. Аппарат снабжен размещенными в нижней конической части камеры - основании 1 - форсунками 7 отбойной сеткой 8, установленой на верхнем основании камеры, и укрепленной на валу 9 пропеллерной мешалкой 10, ось которой размещена в верхней части камеры. Центр мешалки 10 расположен ниже отбойной сетки 8 на величину 0,65-0,75&, а диаметр лопастей мешалки 10 составляет 0,4- 0,5R. Вал 9 мешалки 10 проходит через отверстия в боковой части камеры и подсоединен к двигателю 11. Вал 9 прикреплен к боковой части камеры с помощью кронштейнов 12. На боковой части камеры расположено загрузочное устройство 13 для инертных тел.

Способ осуществляют с помощью аппарата для сушки пищевых термочувствительных материалов с повышенной адгезией следующим образом.

Инертные тела (не показаны) кубической формы размером 2-5 мм через загрузочное устройство 13 помещают внутрь камеры. По кольцевому каналу 6 подают со скоростью 15- 25 м/с поток теплоносителя - очищенного воздуха, нагретого до 190-250°С

Инертные тела, двигаясь вдоль направляющей 4 и стенки камеры, начинают совершать движение по замкнутому контуру. Регулированием скорости подачи воздуха на входе в пределах 15-25 м/с поддерживают время циркуляции равным 2-2,5 с. Когда движение инертных тел стабилизируется, включают форсунки 7 для распыления на инеотные тела исходного продукта, предварительно нагретого до температуры, не превышающей температуры ее деструкции.

Двигатель 1 посредством вала 9 приводит во вращательное движение мешалку 10. Поток совершает вращательное движение, препятствующее прижатию инертных тел к стенкам камеры. При ударе о лопасти мешалки 10 высушенный продукт частично сдирается с по0

5

0

5

0

5

0

5

0

верхности инертных тел и при ударе об отбойную сетку 8, через которую происходит удаление теплоносителя, продукт полностью удаляют из аппарата, на выходе теплоносителя поддерживают постоянную температуру таким образом, чтобы градиент температуры вдоль потока составлял 110-1 АО град/м.

Верхняя коническая часть 5 направляющей 4 не позволяет инертным телам проникать внутрь цилиндрической направляющей 4. Теплоноситель вместе с высушенным продуктом движется вдоль конуса 2 и удаляется через выходной патрубок 3.

Таким образом, высушенный материал на инертных телах вместе с теплоносителем поступает в верхнюю зону сушки аппарата, где расположена мешалка 10. Мешалка засасывает большую часть теплоносителя с инертными телами. При этом скорость теплоносителя за мешалкой возрастает до 40-50 м/с.

Инертные тела, проходящие мимо лопастей мешалки 10, подвергаются ударам, что приводит к отрыву высохшего продукта от поверхностей инертных тел. Инертные тела с отслоившимися частями высохшего продукта попадают в область повышенных скоростей и приобретают большую скорость. Соударение инертных тел между собой и с отслоившимися частицами усиливает отслоение высохшего продукта и вынос его с теплоносителем.

В табл.2 приведены данные, характеризующие влияние расположения мешалки на качество продукта.

Как следует из табл.2, при размещении оси мешалки в верхней части камеры под углом менее 60 по отношению к ее вертикальной оси поток после прохождения мешалки перераспределяется и почти с равными скоростями подходит к сетке. Сила удара недостаточна для стряхивания готового продукта с инертных тел.

При наклоне более 90°

мешалка

направляет поток вниз, нарушая устойчивость распыления продукта на инертные тела.

Расположение мешалки на расстоя- 5 нии 0,6-0,7R от вертикальной оси

камеры, где R - радиус цилиндрической части камеры, расположение центра мешалки ниже отбойной сетки на 0,65 0,75R и выбор диаметра лопастей

0,4-0,5R определяют траекторию движения инертных тел в части объема в верхней зоне потока теплоносителя, т.е: длину пути от мешалки до сетки, на котором происходит удаление пленки с носителя за счет соударения инертных тел между собой и со стенкой камеры. Расположение мешалки ближе к сетке или к стенке приводит к уменьшению этого пути, а следова

тельно, к неполному удалению пленки и последующему перегреву неудаленных частей пленки. Размещение мешалки дальше от стенки и сетки приводит к перераспределению потока после мешалки и подходу инертных тел к сетке со скоростями, не достаточными для удаления оставшейся части пленки.

С целью повышения качества готового продукта и производительности, циркуляцию инертных тел осуществляют в течение 2,0-2,5 с, их объемную долю выбирают равной 0,2-0,25 и в части объема в верхней зоне потока теплоноситель приводят во вращательное движение со скоростью 40-50 м/с, а инертные тела в области движения теплоносителя подвергают воздействию лопастей, вращающихся со скоростью 200-900 об/мин. Аппарат для сушки пищевых термочувствительных материалов с повышенной адгезией содержит камеру с основанием, имеющим форму усеченного конуса, укрепленный в верхней части камеры конус с выходным патрубком, расположенную по оси камеры в коническом основании глухую цилиндрическую направляющую, имеющую верхнюю коническую часть и сопряженную с дном с образованием кольцевого канала для ввода теплоносителя. Он снабжен укрепленной на валу пропеллерной мешалкой, форсунками и отбойной сеткой. 1 с.п. ф-лы.

Таблица 1