Способ производства сушеных продуктов растительного происхождения Советский патент 1992 года по МПК A23B7/02 A23L1/216 A23L3/40 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сушеных картофеля и овощей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ производства сушеных продуктов растительного происхождения, преимущественно картофеля и овощей, предусматривающий мойку, очистку, резку, бланширование и конвективную сушку в две стадии.

Недостатком данного способа является невысокое качество сушеных картофеля и овощей, обусловленное значительной усадкой в процессе сушки, жесткой консистенцией готового продукта и, как следствие, большая продолжительность разваривания. Кроме того, длительность процесса обезвоживания картофеля и овощей на ленточных сушилках (3,0-3,5 ч) в плотном слое без рециркуляции агента сушки приводит к значительному расходу тепла на сушку.

Целью изобретения является повышение качества готово го-продукта и уменьшение энергозатрат.

Согласно способу производства сушеных продуктов растительного происхождения, преимущественно картофеля и овощей, включающему мойку, очистку, резку, бланширование и конвективную сушку в две стадии, первую из которых осуществляют в плотном слое, на первой стадии сушку ведут при температуре теплоносителя 115-130°С, скорости его движения 0,5-1,5 м/с и нагрузке продукта на ленте 15-25 кг/м до достиЖеиияпродуктом температуры 105-110°С и влагосодержания 70-90%, а на второй стадии сушку ведут в кипящем слое при температуре теплоносителя 80-90°С до достижения продуктом влагосодержания 11-14%, причем отработанный на второй стадии теплоноситель делят на два потока в соотношении 1;(2-3), меньший из которых направляют на первую стадию сушки для смешивания с холодным воздухом, а больший - на вторую стадию для рециркуляции.

Способ производства сушеных продуктов осуществляют следующим образом.

Клубни картофеля или корнеплоды моркови, свеклы моют, очищают, режут на столбики, кубики или пластинки, бланшируют и сушат на первой стадии в плотном слое при температуре теплоносителя 115-130°С, скорости его движения 0,5-1,5 м/с и нагрузке продукта на лентэ 15-25 кг/м до достижения продуктом тег(пературы 105-110°С и влагосодержания 70-90% На второй стадии сушку осуществляют в кипящем слое при температуре теплоносителя 80-90°С до достижения продуктом влагбсодержания 11-14% (при сушке на второй стадии в развитой фазе кипящего слоя, когда удаляется связанная влага, температура продукта практически равна температуре теплоносителя)..

Следует отметить, что для обезвоживания продукта на первой стадии при осуществлении предлагаемого способа, можно, кроме воздуха, использовать и другие источники подвода тепла: перегретый пар, токи высокой и сверхвысокой частоты, инфракрасные излучатели и т.д., а также их различные комбинации.

Теплоноситель на выходе из сушилки кипящего слоя разделяют на два потока в , соотношении 1:(2-3), причем меньший поток направляют для смешивания с холодным воздухом на первую стадию сушки в плотном слое, а больший поток - на вторую стадию, т.е. в сушилку кипящего слоя для рециркуляции.

Пример 1. Клубни картофеля моют, очищают, режут на столбики размером 6x6x30 мм, бланшируют и сушат на первой стадии в плотном слое на ленточной сушилке при температуре теплоносителя 115°С, скорости 0,5 м/с, нагрузке продукта на ленте 25 кг/м в течение 43 мин до достижения продуктом температуры 105°С и влагосодержания 90%.

На второй стадии сушку осуществляют в кипящем слое при температуре теплоносителя 80°С, скорости 5,0 м/с, нагрузке продукта на ленте 100 кг/м до достижения продуктом влагосодержания 14%.

Теплоноситель на выходе из сушилки кипящего слоя разделяют на два потока в соотношении 1:2, причём меньший поток направляют для смешивания с холодным воздухом на первую стадию сушки, а больший поток - на BTopyiq стадию, в сушилку кипящего слоядля рециркуляции.

П р и м е р 2. Клубни картофеля моют, очищают, режут на Столбики размером 6x6x30 мм, бланшируют и сушат на первой стадии в плотном слое на ленточной сушилке при температуре теплоносителя 120°С, скорости 1,0 м/с, нагрузке продукта на ленте 20 кг/м в течение 30 мин до достижения продуктом температуры 107°С и влагосодержания 80%.

На второй стадии сушку осуществляют в кипящем слое при температуре тегглоносителя 85°С, скорости 4,0 м/с, нагрузке продукта 75 кг/м , до достижения продуктом влагосодержания 13%.

Рециркуляция теплоносителя в процессе сушки осуществляется по примеру 1.

П р и м е р 3. Клубни картофеля, моют, очищают, режут на столбики размером 6x6x30 мм, бланшируют и сушат на первой стадии в плотном слое на ленточной сушилке при температуре теплоносителя , скорости 1,5 м/с, нагрузке продукта на ленте 15 кг/м в течение 23 мин до достижения продуктом температуры 110°С и влагосодержания 70%.

На второй стадии сушку осуществляют в кипящем слое при температуре теплоносителя 90°С, скорости 3,0 м/с, нагрузке продукта 50 кг/м до достижения продуктом влагосодержания 11%.

Рециркуляция тег1лоносителя в процессе сушки осуществляется по примеру 1.

Приме р4. Корнеплоды моркови моют, очищают, режут на столбики размером 6x6x30 мм, бланшируют и сушат на первой стадии в плотном слое на ленточной сушилке при температуре теплоносителя , скорости 1,5 м/с, нагрузке продукта на ленте 20 кг/м в течение 20 мин до достижения продуктом температуры 105°С, и влагосодержания 90%.

На второй стадии сушку осуществляют в кипящем слое при температуре теплоносителя 80°Cj СКОРОСТИ 3,0 м/с, нагрузке продукта - 50 кг/м до достижения продуктом влагосодержания 13%.

Теплоноситель на выходе из сушилки кипящего слоя разделяют на два потока в соотношении. 1:3, причем меньший поток направляют .для смешивания с. холодным воздухом на первую стадию сушки, а больший поток - в сушилку кипяи1его слоя для рециркуляции.

Предлагаемые режимы сушки на первой стадии в плотном слое способствуют достижению оптимального положительного эффекта. При сушке продукта в плотном слое при скорости теплоносителя менее 0,5 м/с и температуре ниже 115°С либо нагрузке на ленте более 25 кг/м продолжительность процесса значительно возрастает, что не исключает получение недосушенного продукта, а также обуславливает более жесткую консистенцию и значительную усадку,

При увеличении скорости теплоносителя при сушке в плотном слое свыше 1,5 м/с и температуры свыше либо при снижении нагрузки на ленту менее 15 кг/м имеет место наличие отдельных подгоревших, нестандартных по цветности кусочков в готовом продукте.

Осуществление сушки картофеля на первой и второй стадиях до предлагаемых параметров температуры и влагосодержания обеспечивает улучшение качественных показателей сушеного картофеля за счет предотвращения его усадки в процессе сушки, получение мелкопористой структуры и уменьшение продолжительности разваривания.

Данные по определению влияния режимов сушки на продолжительность развари.вания и качественные оценки столбиков картофеля размером 6x6x30 мм, обезвоженных по предлагаемому способу и способупрототипу, приведены в табл. 1 (в образцах 1-5 прослежено влияние изменения достигаемой температуры продукта при сушке на первой стадии в плотном слое на указанные показатели, а в образцах 6-10 - соответственно влияние на зти показатели температуры теплоносителя при сушке на второй стадии в кипящем слое).

Как видно из табл. 1, при сушке продукта в плотном слое до достижения продуктом температуры ниже 105°С и влагосодержания выше 90% (образец 1) продолжительность разваривания сушеного картофеля возрастает. Сушка продукта в плотном слое до влагосодержания ниже 70% и температуры продукта свыше 110°С (образец 5) приводит к получению частично подгоревшего, нестандартного по цветности продукта. Осуществление второй стадии сушки в кипящем слое при температуре теплоносителя ниже 80°С (образец 6) приводит к получению готового продукта с видимой усадкой, что влечет за собой увеличение продолжительности разваривания свыше 10 мин.

Готовый продукт с конечным вяагосодержанием свыше 14% не подлежит длительному хранению.

Сушка продукта на второй стадии в кипящем слое при температуре теплоносителя выше 90°С и влагосодержании ниже 11% (образец 10) также нецелесообразна, так как приводит к получению покоричневевшего, нестандартного по цветности продукта с жесткой консистенцией v увеличенной продолжительностью разваривания (12 мин).

Осуществление сушки картофеля и овощей на первой стадии в плотном слое до достижения продуктом температуры 105110°С и влагосодержания 70-90%, а на второй стадии - в кипящем слое при температуре теплоносителя 80-90°С до влагосодержания 11-14% обеспечивает получение качественного, безусадочного мелкопористого сушеного продукта, продолжительность разваривания которого составляет 8-9 мин, что в 2,5-2,2 раза меньше по сравнению со способом-прототипом.

Достигаемый положительный эффект Можно объяснить следующим.

Высокая температура продукта (105110°С), достигаемая на первой стадии сушки в плотном слое, приводит к появлению избыточного давления внутри кусочков продукта. В этом случае влага внутри материала превращается в пар и в таком виде перемещается к поверхности образца. При этом происходит образование мелкопористой структуры материала без видимой усадки с сохранением первоначальных геометрических размеров и снижением продолжительности разваривания готового продукта.

Исследования показали, что первую стадию сушки нарезанных на столбики картофеля и овощей практически невозможно осуществить в кипящем слое, так как столбики размером 6x6x30 мм с начальным влагосодержанием 700-400% не поддаются псевдоожижению. При сушке на первой стадии в плотном слое до влагосодержания сырья 70-90% подсушенные столбики легко псевдоожижаются в кипящем слое.

Осуществление сушки продукта по предлагаемым режимам (на первой стадии в плотном слое до достижения продуктом температуры 105-110°С. а на второй стадии в кипящем слое при температуре теплоносителя 80-90°С), делает возможным полное и многократное использование для рециркуляции высокотемпературного теплоносителя, удаляемого с второй стадии сушки.

Результаты опытов по определению влияния соотношения потоков теплоносителей при рециркуляции в процессе сушкина продолжительность процесса сушки столбиков картофеля размером 6x6x30 мм и удельный расход тепла на килограмм испаренной влаги представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, осуществление рециркуляции в процессе сушки в соответстВИИ с предлагаемым способом, предусматривающим разделение удаляемого на второй стадии теплоносителя на два потока в соотношении 1:(2-3), из которых меньший направляют на первую стадию сушки для смешиванияС холодным воздухом, а больший - на вторую стадию для рециркуляции, обеспечивает снижение удельного расхода тепла на 1 кг испаренной влаги до (4,,9) 10 кДж/кг.

Из табл. 2 также видно, что разделение удаляемого на второй стадии теплоносителя на два потока в соотношении 1:1 приводит к снижению экономичности процесса, так как удельный расход тепла на 1 кг испаренной влаги возрастает до 5,2Ю кДж/кг. При изменении соотношения потоков теплоносителя до 1:4 возрастает относительная влажность воздуха на конечной стадии сушки и соответственно на 10-12% возрастает продолжительность сушки (по сравнению с ее продолжительностью при предлагаемом оптимальном соотношении потоков) без снижения удельного расхода тепла.

Способ производства сушеных картофеля и овощей позволяет снизить удельный расход тепла на 1 кг испаренной влагм и соответственно энергозатраты на 15-20% по сравнению со способом-прототипом.

Таким образом, данный способ позволяет улучшить качество готового продукта за счет уменьшения продолжительности разваривания и одновременно уменьшить энергозатраты путем снижения удельного расхода тепла в процессе сушки, что обуславливает его технико-экономическую эффективность.

Формула изобретения Способ производства сушеных продуктов растительного происхождения, преимущественно картофеля и овощей, включающий мойку, очистку, резку, бланширование и конвективную сушку в две стадии, первую из которых осуществляют в плотном слое, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта и уменьшения энергозатрат, на первой стадии сушку ведут при температуре теплоносителя 115-130°С, скорости его движения 0,5-1,5 м/с и нагрузке продукта на ленте 15-25 кг/м до достижения продуктом температуры 105-110°С и влагосодержания 7090%, а на второй стадии сушку ведут в кипящем слое при температуре теплоносителя 80-90°С до достижения продуктом влагосодержания 11-14 %, причем отработанный на второй стадии теплоноситель делят на два потока в соотношении 1:{2-3), меньший из которых направляют на первую стадию сушки для смешивания с холодным воздухом, а больший - на вторую стадию для рециркуляции.

Т а б л и ц а 1

Продолжение табл.1

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству су- шеных картофеля и овощей. ЦелыЬ изобретения является повышение качества готового продукта и уменьшение энергозатрат. Клубни картофеля или корнеплоды овощей режут на столбики, бланшируют и сушат на первой стадии в плотном слое до достижения продуктом температуры (Т) 105-110°С и влагосодержания 70-90%. При атом сушку продукта на первой стадии осуществляют при Т теплоносителя 115-130°С, скорости его движения 0,5-1,5 м/с и нагрузке продукта на'^ленте 15-25 кг/м^. Вторую стадию сушки осуществляют в кипящем слое при Т теплоносителя 80-90°С до влагосодержания продукта 11-14%. Удаляемый на второй стадии теплоноситель разделяют на два потока в соотношении 1 :

Примечание. Последовательность и режимы проведения подготовительных операций, предшествующих сушке, а также рециркуляция теплоносителя в процессе сушки в соответствии с предлагаемым способом, взяты по примеру 1.

.J а б л и ц а 2