Способ термической обработки кунжутного ядра Советский патент 1980 года по МПК A23G3/00 F26B3/02 

Изобретение относится к кондитерской промышленности, в частности к термообработке кунжутных ядер, используемых при производстве халвы.

Известен способ термической обработки кунжутного ядра путем нагрева его во взвешенном состоянии горячим воздухом с последующим охлаждением 1.

Недостатком данного способа является то, что за счет образования локальных газовых потоков наблюдается неравномерность термообработки продуктов; охлаждение кунжутных ядер в плотном слое .затрудняется, так как кунжутные ядра очень мелкие и склонны к слеживанию и образованию очень плотного слоя. Указанные недостатки отрицательно сказываются на качестве высушенного материала - кунжутные ядра, обжаренные таким способом, резко отличаются по цвету и влажности (от 1,5 до 0,7%).

Целью изобретения является интенсификация процесса путем более равномерного прогрева и охлаждения ядер по всему объему.

Для этого обработке подвергают ядра с влажностью 25-30% в две стадии, на

первой из которых нагрев ведут до достижения температуры ядер 80-100°С, на второй до температуры ядер ПО-130°С с дополнительным воздействием инфракрасным облучением, при этом после нагрева ядра

5 подвергают термостатированию во взвешенном состоянии в течение 1-2 мин при 130- 135°С с дополнительным возведением радиационно конвективного тепла, а охлаждение ведут в псевдоожиженном состоянии путем воздействия поздушной струи со скоростью

10 понижения температуры, равной 80- 100 град/мин до достижения температуры ядер 20-30°С и контактом с охлаждающими поверхностями.

При этом на первой стадии горячий воздух подают со скоростью повышения темпе15ратуры 15-30 град/мин, а на второй 5- 15 град/мин.

Пример. На первом этапе кунжутные ядра нагревают и предварительно подсушивают в потоке горячего теплоносителя во

20 взвешенном слое при дополнительном непосредственном контакте с нагретыми поверхностями. На втором этапе кунжутные ядра окончательно досушивают до требуемой влажности путем конвективно-о нагрева в

потоке горячего теплоносителя и дополнительного подвода тепла инфракрасных излучателей. На третьем этапе высушенный продукт подвергают термостатированию, при котором развивается вкус и аромат кунжутных ядер. Подвод и отвод тепла осуществляют комбинированным конвективно-радиационным способом. На завершающей стадии термос ботки готовый продукт интенсивно охлаждают во взвешенном слое при конвективно- кондуктивном теплообмене.

Для осуществления указанных процессов Bbi6paH осциллирующий режим термообработки в условиях активного гидродинамического потока (взвешенный слой) с интенсивным подводом тепла кондукцией, конвекцией и радиацией.

На первой стадии процесса кунжутные ядра, имеющие влажность 25-30%, нагреваются до 80-100°С со скоростью нагрева 25 град/мин. При продувании продукта с;,-.:;жающим агентом, имеющим температуру 140-160°С, ядра приобретают непрерывное движение (образуется взвешенный слой) и подсушиваются. Кроме того, при непосредственном соприкосновении частиц продукта с горячими поверхностями, имеющими температуру 140-160°С,им передается дополнительное тепло кондукцией, что увеличивает температуру нагрева и повышает технико-экономические показатели процесса. На этой стадии происходит нагрев кунжутных ядер и удаление свободно связанной (поверхностной) влаги из продукта. В результате термообработки на первой стадии влажность ядер достигает 5-6%.

На второй стадии процесса из продукта удаляется адсорбционно связанная влага, Продукт нагревается до ПО-130°С со скоростью 5-15 град/мин. Процесс протекает во взвешенном слое, нагрев продукта осуществляется ожижающим агентом, имеющим температуру 230-250°С и дополнительным радиационным нагревом через панели, расположенные на некотором удалении от. взвешенного слоя кунжутных ядер. Темп нагрева продукта определяется как гидродинамическими характеристиками псевдоожиженного слоя (направление, скорость теплоносителя), так и температурой ожижающего агента.

На третьей стадии - термостатирования, происходящего в условиях п(евдоожиженного слоя при радиационном нагреве за счет физико-химических превращений углеводнобелкового состава продукта развивается его вкус и аромат. Продолжительность данной стадии 1-2 мин, температура ядер 130- 135°С. Наличие радиационного излучения ускоряет протекание физико-химических превращений, так как лучистая инфракрасная энергия проникает на всю глубину кунжутного ядра и действует как катализатор химической реакции меланоидинообразования.

в результате которой развивается характерный вкус и аромат обжаренных ядер.

Для завершения процесса термостатирования необходимо быстрое охлаждение продукта, которое осуществляется на четвертой стадии процесса. Быстрое охлаждение необходимо для избежания дальнейщего более глубокого изменения углеводно-белкового состава продукта и сохранения его аромата и вкуса. При этом ядра охлаждают во взвешенном слое до 25-30°С со скоростью 80- 100 град/мин. Ожижаюший агент имеет температуру 10-20°С, а в слой взвешенных частиц помещены поверхности охлаждения, при соприкосновении с которыми частицы продукта дополнительно охлаждаются кондукцией. Быстрое охлаждение обжаренных кунжутных ядер необходимо для предотвращения дальнейщих химических превращений под действием высокой температуры (глубокие изменения углеводов, разложение белков, окисление и полимеризация жиров).

}

Пример . Кунжутные ядра с влажностью 30% с температурой 20°С подают непрерывно в камеру, где образуется взвешенный слой под действием теплоносителя с температурой 160°С. Теплоноситель подается снизу вверх. Нагрев ядер осуществляется до 100°С со скоростью 30 град/мин, конечная влажность на этой стадии 6%. Затем кунжутные ядра попадают во вторую камеру, где происходит окончательное высушивание ядер до влажности 1,2% в условиях взвещенного слоя при конвективном и радиационном нагреве со скоростью 15 град/мин и температурой ожижающего агента 250°С, температура ядер достигает 130°С. Далее ядра попадают в третью камеру, где происходит термостатирование продукта в условиях взвешенного слоя в течение 2 мин при 135°С при радиационно-конвективном теплообмене. При этом в ядрах развивается вкус и аромат. На завершающей стадии термообработки ядра интенсивно охлаждают до 30°С во взвещенном слое при кондуктивноконвективном теплообмене с помощью ожижающего агента с температурой 20°С и дополнительных поверхностей охлаждения, помещенных в слой продукта. Скорость охлаждения 100 град/мин.

Пример 2. Кунжутные яДра с влажностью 25% и температурой 20°С подают непрерывно в камеру, где образуется взвешенный слой под действием теплоносителя с температурой 140°С. Теплоноситель подается снизу вверх. Нагрев ядер осуществляется до 80°С со скоростью 15 град/мин. Конечная влажность на этой стадии 5%. Затем кунжутные ядра попадают во вторую камеру, где происходит окончательное высушивание ядер до влажности 1,0% в условиях взвешенного слоя при конвективном и радиационном нагреве со скоростью 5 град/мин и емпературе ожижающего агента 180°С. Температура ядер 110°С. Далее ядра попадают в третью камеру, где происходит термостатирование продукта в условиях взвешенного слоя в течение 1 мин при 130°С при радиационно-конвективном теплообмене. При этом в ядрах развивается характерный для обжаренных ядер вкус и аромат. На завершающей стадии термообработки ядра интенсивно охлаждают до 20°С во взвешенном слое с помош.ью ожижающего агента с температурой 0°С и дополнительных поверхностей охлаждения, помещенных в слой продукта. Скорость охлаждения 80 град/мин.

Предлагаемый способ обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известными.Термообработка ядер кунжута происходит более равномерно. Разброс влажности кунжутного семени после термообработки предлагаемым способом 0,9-1,2%, а по известным способам 0,6-1,5%. За счет применения комбинированного конвективнокондуктивного нагрева на первой стадии продолжительность термообработки сокращается на 30% по сравнению со способом, когда нагрев производится только конвективным теплообменом. Продолжительность охлаждения сокращается в 5-6 раз, так как плотный слой кунжутных ядер охлаждается значительно дольше, чем взвешенный слой. Снижается расход пара на 30%, благодаря полному использованию теплового эквивалента теплоносителя. Кроме того, отработанный теплоноситель имеет температуру на 20-30°С ниже.

Формула изобретения

. Способ термической обработки кунжутного ядра путем нагрева его во взвешенном состоянии горячим воздухом с последующим охлаждением, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем более равномерного прогрева и охлаждения ядер по всему объему, обработке подвергают ядра с влажностью 25-30% в две стадии, на первой из которых нагрев ведут

до достижения температуры ядер 80-100°С, а на второй - до температуры ядер 110- 130°С с дополнительным воздействием инфракрасным облучением, при этом после нагрева ядра подвергают термостатированию во взвешенном состоянии в течение 1-2 мин при 130-135°С с дополнительным воздействием радиационно-конвективного тепла, а охлаждение ведут в псевдоожиженном состоянии путем воздействия воздушной струи со скоростью понижения температуры, рав0ной 80-100 град/мин до достижения температуры ядер 20-30°С и контактом с охлаждающими поверхностями.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии горячий воздух подают со скоростью повышения температуры 15- 30 град/мин, а на второй 5-15 град/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журавлева Е. И. и др. Технология кондитерского производства. М. «Пищевая промышленность, 1968, с. 257-258.