+7 (495) 545-21-53

Библиотека

Название: Конвективно-вакуум-импупьсная сушка продуктов с/х производства
Автор: по материалам журнала "Сельскохозяйственный оптовик"
МАТЕРИАЛЫ. ОБОРУДОВАНИЕ. ТЕХНОЛОГИИ. (по материалам журнала "Сельскохозяйственный оптовик")
Конвективно-вакуум-импупьсная сушка продуктов с/х производства

Сегодня рынок России не насыщен сухими овощами, фруктами, ягодами, зеленью, грибами и прочими растительными продуктами. От общего производства сельхозпродуктов в настоящее время сушится всего 6-8% продукции, в США же, по данным СД АН РФ, сушится около 30% производимой сельхозпродукции.

Известно, что от производителя до стола потребителя из выращенного урожая доходит не более 30% сельхозпродукции. Срок хранения свежих овощей, фруктов, ягод, зелени, грибов, цветов и пр. растительных продуктов составляет от нескольких часов, дней до 3-5 месяцев, что вызывает необходимость их консервирования не только на зимний, но и более длительный (более 1 года) период с сохранением в пищевых продуктах биологической и энергетической ценности. Методы консервирования разнообразны: стерилизация и пастеризация, охлаждение и замораживание, соление, засахаривание и сушка.

Стерилизация и пастеризация связаны с тепловой обработкой продуктов до уничтожения микрофлоры. Охлаждение и замораживание замедляют развитие микрофлоры. Заморозка продуктов до минус 18С сохраняет витамины и др. биологически активные компоненты, но при размораживании качество продукта резко снижается, в т.ч. и содержание витаминов. Законсервированные солью или сахаром продукты при длительном потреблении могут являться причиной зашлаковывания организма и возникновения различных болезней.

Консервирующий эффект при сушке достигается за счет снижения влажности и замедления процессов развития микрофлоры в сухих растительных материалах. Естественная сушка длительна, зависит от погодных условий, а качество сухих растительных материалов - от отрицательного воздействия солнечной радиации.

Высокотемпературная сушка сокращает длительность процесса, и в 70-90-е годы пищевиками мира было уделено большое внимание производству сухих овощей. Однако сухие продукты, получаемые при высоких температурах, после удаления свободной влаги перегреваются, теряют вкусовые качества, содержание витаминов и др. биологически активных компонентов.

В России для сушки овощей используются периодические шкафные сушилки с длительностью процесса от 1 до 3 часов. Для сушки в непрерывном режиме используется горизонтальная конвективная сушилка, оснащенная инфракрасными излучателями. Данная сушилка без конвекции неэффективна: радиационные тэновые излучатели требуют частой замены, в сушилке нередки пожары из-за локального разогрева при попадании в продукт металлических частиц. Данные установки, несмотря на выпуск определенного количества продукта, практически не работают.

Имеются разработки нескольких типов СВЧ сушилок в сочетании с инфракрасным нагревом и конвекцией. Сушилки дорогостоящи, энергоемки и в промышленности не применяются.

В США в основном применяются непрерывные конвективные ленточные сушилки. В Венгрии и Польше широко используются периодические полочные конвективные и вакуумные сушилки.

В России также имеются периодические вакуумные сушилки с длительностью процесса 14 - 16 часов. Данные сушилки малопроизводительны и используются в основном для сушки лекарственных трав.

При длительной (до 2 суток и более) и энергоемкой сублимационной сушке влагоудаление протекает в вакууме при низкой температуре, но процесс сублимационной сушки связан с размораживанием продуктов и соответственно со снижением в них содержания витаминов и др. ценных компонентов.

Эффективным способом консервирования растительных материалов является сушка конвективно-вакуум-импульсным (КВИ) воздействием, при котором интенсифицируются внешний и внутренний тепло - и массообмен, сокращается длительность процесса и исключается перегрев продуктов не только в 1-м периоде сушки, но и после удаления свободной влаги. При импульсном вакуумировании предварительно нагретого до предельно допустимой температуры материала за счет возникшего мощного градиента давления процесс влагоудаления интенсифицируется в 5-10 раз с миграцией части влаги на поверхность сушимого материала и сушильную камеру в виде жидкости, минуя фазовый переход в пар внутри сушимого продукта. Интенсивное испарение влаги с поверхности продукта вызывает снижение ее температуры. При импульсном изменении давления в сушильной камере (до Рост.=100Па) в предварительно нагретом сырье интенсифицируется не только удаление влаги, но и газов: кислорода из пустот и капилляров, разрушение части межклеточных мембран, что ведет к подавлению окислительно-восстановительных реакций (гибнет часть бактерий), и в итоге комплексного воздействия КВИ режимов возникает консервирующий эффект. При КВИ сушке предельно допустимая температура нагрева фруктов, ягод - не выше 56-60, некоторых цветов и трав - не выше 38-40, для овощей - 70-72С. Подвод тепла к материалу производится конвекцией.

Длительность КВИ сушки разнообразных растительных материалов составляет 40-90 мин., процесс ведется без их перегрева, с максимальным сохранением в высушенных продуктах качественных характеристик исходного сырья: биологически активных компонентов - витаминов, органических кислот, микроэлементов и пр. Срок хранения консервированных КВИ воздействием сухих быстровосстанавливающихся продуктов (в воде комнатной температуры за 20-35, при 50°С - за 10-20 мин.) составляет 1,5 года в картонной и более 3 лет в вакуумной упаковке. Содержание аскорбиновой кислоты при КВИ сушке снижается всего в 4-8, а известно, что при размораживании ягод - более чем в10 раз.

Созданная во КВИ установка сушки различных овощей, фруктов, ягод, зелени и пр. с 1999 г. работает в ООО "ВИСО". Сухие овощи поставляются в северные регионы, сухая зелень - в объединения ресторанов различных городов, сухие ягоды - в аптеки.

Промышленная одномодульная сушильная установка может перерабатывать до 1100 т/год исходного сырья (100-200 т/год готовой продукции в зависимости от вида и влажности исходного материала) и имеет единую технологическую линию подготовки растительного материала к сушке и упаковки сухих продуктов в мешкотару. Сушильные установки могут изготавливаться двух- и трехмодульные с общей фазой подготовки сырья, упаковки высушенного продукта и линией вакуумирования. Производительность установок при круглосуточной работе по скользящему графику по сырью соответственно составляет 2000-2200 и 3000-3300 т/год и по сухой продукции 200-400 и 300-600 т/год.

При необходимости возможно создание установок КВИ сушки меньшей производительности для фермерских • хозяйств, садово-огородных обществ и пр.

Затраты электроэнергии (кВт) на сушку 1 кг сухого продукта в одномодульной установке составляют:

- на нагрев различного сырья .. 3,1 - 4,2,

- вакуумирование... 0,31 - 0,41,

- рециркуляцию охлаждающей воды... 0:,13 - 0,17,

- вентилятор ... 0,34 - 0,45,

- охлаждение рециркулируемой воды... 0,11 ,

- моечной воды... 0,15 .

В зависимости от вида и влажности исходного сырья на 1 кг сухого продукта расходуется 5,5-12,0 кг сырья. Рентабельность при изготовлении сухой продукции сельскохозяйственного производства в зависимости от вида, стоимости исходного сырья и места реализации составляет 20-50% и более. На двух- и трехмодульных установках себестоимость изготовляемой продукции снижается, рентабельность возрастает. Сегодня выгодна фасовка нарезанных и измельченных сухих овощей и фруктов, ягод, грибов, зелени, цветов, трав, корней в мелкую картонную тару, пакеты из пищевых материалов, в том числе и в вакуумную упаковку.

Срок окупаемости одномодульной сушильной установки примерно 14-16 месяцев, двухмодульной - около года, трехмодульной - 8-10 месяцев.

В настоящее время завершена модернизация КВИ-сушилки с большей производительностью (200-250кг исходного сырья). При массовом внедрении установок КВИ сушки растительных материалов можно не только исключить порчу миллионов тонн сельхозпродукции, но и необходимость в ежесезонной обработке впустую миллионов гектаров земли.


Назад