 |
Сушка токами высокой частоты
|
|
|
|
При высокочастотной сушке подвод тепла осуществляется с помощью поля электрического тока высокой (10-25 мГц) и сверхвысокой (2000-2500 мГц) частоты. Влажные материалы растительного происхождения являются диэлектриками, обладают свойствами полупроводников. В их состав входят ионы электролитов, электроны, молекулы полярных и неполярных диэлектриков, обладающие дипольными моментами. В электромагнитном поле диполи располагаются осью вдоль поля. Попадая в переменное электромагнитное поле, они совершают колебательные движения, стремясь следовать за полями.
При сушке материал помещается между обкладками конденсатора, к которым подается ток высокой или сверхвысокой частоты. Обкладки имеют противоположные заряды, поэтому ионы и электроны перемещаются внутри материала к той или иной обкладке. При смене заряда на обкладках они перемещаются в противоположных направлениях, в результате возникает трение с выделением теплоты. Диполи в переменном электрическом поле будут колебаться то в одну, то в другую сторону, в результате также возникает трение с выделением тепла. Энергия электромагнитных волн, затрачиваемая на преодоление этих трений, будет превращаться в тепло.
В электрическом поле высокой и сверхвысокой частоты нагрев частиц растительного материала происходит за доли секунды. Под действием переменного электрического поля высокой частоты происходит регулируемый нагрев материала. Из-за испарения влаги, тепло- и массообмена с окружающей средой поверхностные слои обезвоживаются и теряют тепло. Поэтому температура и влажность материала внутри выше, чем снаружи. Возникают градиенты температуры и влагосодержания, за счет которых влага изнутри перемещается к поверхности. При этом, в отличие от конвективной сушки, направление обоих ингредиентов совпадает, что интенсифицирует процесс сушки.
|
|
|
При этом способе сушки испарение происходит по всему объему. Изменяя напряженность поля, можно регулировать температуру материала при сушке.
Количество теплоты, выделяемой из 1 м3 материала (Q), определяется по формуле 1.30:
Q = 0,556*E2*ν*ε*tgδ*10-3 (1.30)
где: Е – напряженность электрического поля, В/м;
ν - частота поля, Гц;
ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала;
δ - угол диэлектрических потерь (он дополняет од 900 угол сдвига фаз между током и напряжением в конденсаторе, между обкладками которого помещен материал).
Диэлектрическая проницаемость определяет способность перехода энергии электромагнитных волн в теплоту, способность материала реагировать на внешнее электромагнитное поле и зависит от физико-химических свойств, температуры и влагосодержания материала, от частоты и напряженности электрического поля. Изменение диэлектрической проницаемости приводит к изменению режима работы сушильных установок. Диэлектрическая проницаемость сухих материалов значительно меньше, чем воды. Чем меньше значение диэлектрической проницаемости, тем на большую глубину материала проникают электромагнитные колебания тока сверхвысокой частоты.
Преимущества способа: возможность регулирования и поддержания температуры внутри материала.
Недостатки способа: высокие затраты электроэнергии, сложное оборудование и обслуживание. Сушка дороже конвективной в 3-4 раза.
Токи высокой частоты используются в настоящее время для интенсификации сублимационной сушки.
Комбинированные способы сушки
Комбинированные способы сушки применяются с целью повышения экономичности процесса и снижения расхода электроэнергии. К таким способам относятся различные комбинации известных способов сушки: конвективно-высокочастотная, радиационно-высокочастотная, радиационно-конвективная, радиационно-контактная и др.
|
|
|
Конвективно-высокочастотная сушка - чередование конвективной сушки и сушки токами высокой и сверхвысокой частоты. Высокочастотную установку включают либо в периоде уменьшающейся скорости сушки для удаления связанной влаги, либо периодически для создания положительно направленного температурного градиента внутри материала. Удаление свободной влаги происходит за счет подвода тепла от нагретого газа. При том сокращается продолжительность процесса.
Радиационно-высокочастотная сушка – применяют либо нагрев пластин высокочастотного конденсатора, которые одновременно являются излучателями, либо чередуют нагрев электродов и излучающих панелей. Тепло распределяется внутри высушиваемого материала более равномерно – это приводит к повышению качества готового продукта.
Радиационно-конвективная сушка – заключается в сочетании нагрева ИК-лучами с подводом теплого воздуха. Сушка производится в виброкипящем слое. Воздух подается со скоростью 2-2,5 м/с и температурой 105 0С. Продукт обогревается равномерно и более интенсивно, чем при конвективном способе. Дополнительный подвод тепла за счет радиации ускоряет обезвоживание. Более эффективным является прерывистый режим облучения, так как при отключении генератора ИК-лучей происходит выравнивание температур в объеме продукта, температурный градиент меняет свой знак и влага направляется от центра к поверхности. Происходит ускорение процесса обезвоживания и корочка на поверхности не образуется. Длительность сушки составляет около 80 мин (110 мин при непрерывном ИК-облучении).
Вакуумная сушка
Вакуумная сушка основана на явлении понижения температуры кипения воды при уменьшении давления.
Сушку под вакуумом применяют для повышения качества готового продукта, так как процесс сушки происходит при более низкой температуре, чем в атмосферных условиях. При вакуумной сушке скорость испарения влаги повышается, так как она прямо пропорциональна разности давлений водяного пара у поверхности материала и в окружающем пространстве. Повышается также и экономичность процесса из-за отсутствия потерь тепла с уходящим воздухом. Тепло для испарения влаги при вакуумной сушке передается чаще всего контактным способом, реже – ИК-лучами. Механизм переноса тепла и влаги аналогичен переносу при контактной сушке.
|
|
|
Традиционная вакуумная сушка предусматривает наличие такого вакуума, при котором точка кипения воды находится выше 00С. Вода, испаряясь, переходит из жидкого состояния в газообразное и продукты при такой сушке деформируются также, как и при атмосферной. Вакуумные сушилки могут быть периодического или непрерывного действия. Периодические: распылительные, камерные. Непрерывные: ленточные, тоннельные. Температура сушки составляет 36-60 0С. Продолжительность сушки до остаточной влажности 2,5-3,5 % - 4-16 ч.
Способ применяется при сушке пастообразных овощных и фруктовых материалов или измельченных фруктов.
Сублимационная сушка
Сублимационная сушка – сушка пищевых продуктов, характеризующаяся фазовым переходом льда в пар в условиях глубокого вакуума.
На диаграмме фазового состояния чистой воды (рисунок 1.5) при определенных условиях можно наблюдать существование одновременно трех фаз. Это состояние называется тройной точкой. Для воды тройная точка характеризуется следующими параметрами: давление пара 613 Па; температура 0,0098 0С. Пограничные кривые делят диаграмму на три области, в которых вода может находиться в виде жидкости, твердого тела или пара.
Сублимация – процесс сушки, характеризующийся фазовым переходом льда в пар при значениях давления и температуры, лежащих ниже тройной точки.
При этом способе сушки отсутствует контакт высушиваемого материала с кислородом воздуха. Основное количество влаги (75-90 %) удаляется при сублимации льда при температуре продукта ниже 0 0С и только остаточная влага удаляется при температуре 40-60 0С. Полного вымораживания влаги в продукте достичь не удается. Небольшое ее количество не вымерзает даже при очень низких температурах.
Продукты такой сушки отличаются высоким качеством, хорошо сохраняют пищевые ингредиенты, обладают повышенной восстанавливающей способностью, имеют незначительную усадку, имеют пористое строение.
|
|
|
При сублимационной сушке происходит резкое увеличение удельного объема пара. Если при атмосферном давлении объем 1 кг пара составляет 1,72 м3, то при остаточном давлении 133 Па – 1000 м3, а при 13,3 Па – 10000 м3. Т.е. объем, занимаемый 1 кг вторичного пара в 1-10 млн. раз больше объема 1 кг льда.
Процесс сублимационной сушки подразделяется на три этапа.
Первый - замораживание продукта. Оно происходит в скороморозильных установках или сублиматоре. В процессе увеличения вакуума материал охлаждается и самозамораживается за счет затраты теплоты на интенсивное испарение. В этот период испаряется 10-15 % всей влаги без подвода тепла за счет выделения теплоты плавления льда при замерзании воды. Образование кристаллов происходит постепенно путем углубления зоны кристаллизации. Окончание замораживание определяется при достижении температуры внутри продукта от минус 5 до минус 20 0С. Продолжительность замораживания составляет 10-15 мин. Если продолжительность замораживания более высокая, то возможно образование крупных кристаллов льда, которые могут разрушить клетки ткани и привести к ухудшению качества готового продукта. Основное условие замораживания: максимальное количество влаги должно быть превращено в лед; размеры кристаллов должны быть минимальными и они должны быть равномерно распределены по всему объему для интенсивного тепло- и массообмена при сублимационной сушке. Замораживают также и жидкие продукты во избежание вспенивания.
Вакуум-замораживание неприемлемо при сублимационной сушке фруктовых соков, пюре, ягод и фруктов, так как это приводит к значительным изменениям физико-химических и структурных свойств продукта.
Второй период сушки – сублимация – период постоянной скорости сушки. В этот период удаляется основная масса влаги (60 % и более). Чем больше влаги удаляется в этот период, тем лучше сохраняются свойства продукта. В этот период появляется температурный градиент по толщине продукта. По мере сублимации льда сначала повышается температура поверхностного слоя, затем последующих слоев. После испарения всего льда температура высушиваемого продукта повышается, становится выше 00С и приближается к температуре окружающей среды. Продолжительность этого периода зависит от величины остаточного давления в сублиматоре, интенсивности подвода теплоты, температуры продукта, скорости удаления паровоздушной смеси. Интенсивность сушки в этот период равна интенсивности испарения.
|
|
|
Третий период сушки – удаление остаточной влаги – период убывающей скорости сушки. К началу этого периода заканчивается сублимация льда и температура продукта положительная. В этот период удаляется связанная влага, не замерзшая в продукте. Скорость сушки зависит от интенсивности подвода теплоты в углубленную зону испарения и удаление пара из зоны испарения через высохшие слои к поверхности материала. На интенсивность испарения влияют структура, пористость высушиваемого продукта, форма, размер частиц. Скорость сушки уменьшается, а температура продукта повышается. В этот период удаляется 10-20 % всей влаги.
В качестве теплоносителей применяют воду, трихлорэтилен, этиленгликоль и др. с температурой не выше 40-70 0С. Температурный предел устойчивости к нагреву зависит от свойств объекта сушки. Для пищевых продуктов это 40-50 0С. Для продуктов растительного происхождения рекомендуются более мягкие режимы досушивания при температурах 35-40 0С. Конечная влажность 3-4 %, в некоторых случаях (если предусмотрено хранение в течение нескольких лет) конечная влажность должна быть понижена до 1,5-2,0 %.
Общая продолжительность сушки во многом определяется и толщиной слоя материала. Если материал разместить толстым слоем, то продолжительность сушки составляет до 10 ч.
В последние годы проводятся исследования по использованию интенсивного подвода тепла при помощи ИК-лучей с длиной волны 0,8-1,5 мкм и токов высокой частоты 109-1010 Гц. При этом продолжительность сублимационной сушки сокращается в несколько раз.
В таблице 1.9 приводятся режимы сублимационной сушки различных овощей.
Таблица 1.9 – Параметры сублимационной сушки подготовленных овощей
| Продукт | Температура сублимации, 0С | Толщина слоя овощей, мм | Температура, 0С | Продол-житель-ность сушки, ч | |
| продукта | греющей поверхности | ||||
| Картофель | -12 | 4-6 | 22-49 | 6,7 | |
| Зелень петрушки | -14 | 5-6 | 13-48 | 8,3 | |
| Морковь | -16 | 5-6 | 22-50 | 7,7 | |
| Свекла | -17 | 13-49 | 12,2 | ||
| Белые коренья | -14 | 5-7 | 22-50 | 7,7 | |
| Лук | -17 | 3-4 | 10-48 | 11,0 | |
| Капуста | -12 | 16-50 | 9,5 |
Сублимационная сушка широко используется в европейский странах, США, Китае для пищевых продуктов, лекарственных препаратов, ферментов, заквасок и др. В России сублимационная сушка, в основном, применяется в медицинской промышленности. Имеются единичные установки, используемые для сублимационной сушки пищевых продуктов. Они рассчитаны на единовременную загрузку сырья от 300 до 1000 кг. Особенность этих установок – радиационный подвод энергии к объекту сушки.
Преимущества способа: получаются продукты высокого качества; легко поглощают при восстановлении влагу (могут восстанавливаться даже в холодной воде); сохраняют первоначальные объем, цвет, вкус, летучие компоненты; могут храниться длительное время в помещениях с нерегулируемой температурой.
Недостатки способа: продукты имеют низкое содержание влаги (2-4 %) и имеют сильно развитую поверхность, поэтому очень чувствительны к поглощению влаги и окислению кислородом воздуха липидов, витаминов, ароматических веществ; для упаковки используют специальные материалы, которые предохраняют продукты от воздействия влаги, кислорода и света; способ дорогой.
Контрольные вопросы
1 По каким основным признакам классифицируются установки для сушки?
2 В чем заключается сущность конвективного способа сушки?
3 Каковы преимущества и недостатки конвективного способа сушки?
4 Какие основные виды сушилок используются для сушки продуктов в плотном слое?
5 Каково устройство и принцип работы ленточной сушилки?
6 На чем основан процесс сушки распылением, чем объясняется быстрота сушки?
7 Каковы преимущества и недостатки распылительной сушки?
8 Чем обусловлен выбор формы и размера сушильной камеры?
9 Что такое кипящий и фонтанирующий слой?
10 Какие параметры определяют продолжительности сушки во взвешенном состоянии?
11 Почему при сушке во взвешенном состоянии можно использовать высокие температуры сушильного агента?
12 В чем заключается суть способа сушки во вспененном состоянии?
13 На чем основан кондуктивный способ сушки, его преимущества и недостатки?
14 Как происходит процесс сушки на вальцовых сушилках?
15 Что такое ИКЛ?
16 На чем основана сушка с использованием ИКЛ, как можно ускорить процесс сушки?
17 Какими параметрами характеризуется высокочастотная сушка?
18 Как происходит тепло- и массообмен в процессе высокочастотной сушки?
19 Что такое комбинированные способа сушки, с какой целью они используются?
20 На чем основан процесс вакуумной сушки?
21 Что такое сублимация?
22 Как происходит процесс сублимационной сушки?
23 За счет чего сохраняется биологическая и пищевая ценности продуктов при сублимационной сушке?
ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ К СУШКЕ
Мойка сырья
Очистка
Измельчение сырья
Сульфитация
Бланширование сырья
Мойка сырья
Удаление с поверхности сырья земли, песка и других загрязнений достигается при мойке.
От 25 до 50 % загрязнений отмывается при погружении сырья в воду и замачивании и остальные 50 % - при орошении водой и встряхивании.
Вода, используемая для мойки должна быть мягкой или средней жесткости (3-6 0). Общая обсемененность воды (ОМЧ) должна быть не более 100 микроорганизмов в 1 см3; БГКП – не более 3; анаэробные микроорганизмы должны полностью отсутствовать.
В зависимости от твердости сырья и степени загрязнения используются различные моечные машины. Сильно загрязненное сырье моется в машинах с сильным механическим воздействием на сырье. В барабанных моечных машинах сырье хорошо отмывается, но механически повреждается до 6,5-8,0 %. В вибрационной моечной машине сырье механически не повреждается, но в глазках остается до 0,2 % загрязнений.
Контроль за мойкой осуществляется лабораторией путем отбора проб вымытого сырья и контрольной промывки его в лабораторных условиях с определением в промывных водах минеральных загрязнений. Более строгий контроль проводится по определению в продукте золы, не растворимой в соляной кислоте. Если количество золы не более 0,05 %, то качество мойки хорошее, от 0,05 до 0,1 % - удовлетворительное и более 0,1 % - неудовлетворительное.
Очистка
Очистка – самая трудоемкая операция. Наиболее трудоемка очистка толстой и грубой кожицы клубней, кореньев, лука, чеснока, опушенных персиков, осенне-зимних сортов семечковых плодов.
Удаление наружных покровных толстых клеток с высохшей протоплазмой и внутренних несъедобных тканей плодов и овощей при очистке способствуют увеличению поверхности контакта с теплоносителем и ускорению процесса сушки.
Применяют различные способы очистки: механическая, термическая, химическая.
Механическая – самая распространенная. Сущность – истирание наружных тканей шероховатыми поверхностями (преимущественно абразивными) для удаления кожицы и глазков. Обусловливает изменение анатомического строения сырья, но не меняет химический состав и коллоидные свойства. Продолжительность очистки 1-3 мин. Количество отходов составляет 31-35 %. Отходы утилизируются, в основном, на корм скоту. На овощесушильных заводах применяется глубокая механическая очистка картофеля с удалением большого слоя мякоти с глазками. При этом в 2 раза снижаются затраты ручного труда на доочистку. Количество отходов составляет до 50 %. Такая очистка оправдана при использовании отходов для получения крахмала.
Термическая – тепловая обработка водой или паром в открытых аппаратах или при избыточном давлении. Варианты термической очистки: паровая, водопаровая, пароводотермическая. При такой обработке протопектин, связывающий кожицу и подкожный слой мякоти гидролизуется до растворимого пектина, влага в клетках под кожицей вскипает, образующиеся водяные пары разрывают кожицу, которая впоследствии легко отделяется в моечных машинах под действием вращающихся щеток или струй воды. Продолжительность очистки составляет 5-15 мин. Количество отходов снижается на 5-6 % по сравнению с механической очисткой. При термической очистке следует следить за толщиной проваренного слоя, она должна быть не более 1 мм, в противном случае излишнее разваривание увеличивает количество отходов. Отходы при такой очистке могут использоваться на корм скоту в жидком, сгущенном или сухом виде.
Химическая – обработка сырья нагретыми растворами щелочей. Под действием горячей щелочи происходит гидролиз протопектина, которым кожица прикреплена к поверхности плода, образуется растворимый пектин, молекула которого под действием щелочи омыляется с образованием солей пектиновых кислот и метилового спирта. В результате кожица легко отделяется от мякоти и легко смывается струями воды. Чаще всего используют растворы едкого натрия, реже – едкого калия или негашеной извести. Концентрация щелочи составляет от 2 до 10 %, продолжительность обработки от 3 до 15 мин. Необходимо полное удаление остатков щелочи с поверхности. Для этого используются ПАВ, нейтрализация щелочи 2 %-ным раствором лимонной кислоты. Количество отходов при таком способе очистки составляет 23-25 %. Существенным недостатком данного способа является то, что отходы нельзя использовать без специальной обработки для пищевых целей, щелочь может проникать в мякоть и ухудшать окраску и вкус.
Измельчение сырья
Измельчение может проводиться по-разному, в зависимости от того, нужно ли придать сырью определенную форму (резка) или же требуется раздробить его на мелкие кусочки или частицы, не заботясь о форме.
Для увеличения активной поверхности испарения влаги, ускорения процесса бланширования и сушки сырья овощи и плоды режут на брусочки высокой 3-8 мм шириной 6-9 мм и длиной 10-50 мм; широкие пластинки и кубики с гранями 5-10 мм; лук, яблоки и картофель шинкуют также на кружки толщиной 3-7 мм, капусту – на стружку шириной 3-5 мм.
В последние годы большим спросом пользуются сушеные продукты, нарезанные кубиками. Они имеют хороший внешний вид, высокую насыпную плотность (0,35 кг/дм3), более устойчивы к механическим воздействиям, но выход нестандартных кубиков при резке может достигать до 30 %.
Уменьшение толщины частиц сырья менее 2-3 мм увеличивает потери крошки при резке, а увеличение более чем на 5 мм замедляет процесс сушки. Содержание мелочи в нарезанном сырье должно быть не более 5-8 %.
Неравномерная резка по толщине и ширине, наличие слипшихся или не полностью разрезанных частиц недопустимы, так как нарушается режим термической обработки и ухудшается качество. Поверхность среза должна быть ровной и гладкой. В этом случае клетки сырья меньше разрушаются.
При резке картофеля происходит частичное разрушение клеточных стенок и освобождается часть крахмальных зерен из клеток. Свободный крахмал при последующих технологических операциях (бланшировании) клейстеризуется, это придает частицам картофеля клейкую структуру, ухудшает аэродинамические условия удаления влаги при сушке. Поэтому частицы картофеля после резки обязательно подвергают мойке для удаления высвобожденных крахмальных зерен.
Резка применяется при использовании конвективного способа сушки (в плотном слое, во взвешенном слое). Для резки применяются различные типы машин: шинковальные – для резки капусты, лука, яблок на кружки, кольца и стружку; дисковые с прямыми плоскими ножами для резки корнеплодов на широкие пластины, столбики и яблоки на кружки; комбинированные овощерезки типа «Ритм» для резки на пластины, столбики и кубики.
Большое количество механических устройств применяется для измельчения сырья на бесформенные кусочки или на однородную пюреобразную массу (дробилки, протирочные машины). Такой способ измельчения используется при кондуктивном способе сушки, распылительной сушке. Чем тоньше измельчение, тем больше площадь поверхности испарения влаги и, следовательно, выше скорость сушки.
Сульфитация
Сульфитацию применяют для предупреждения потемнения материалов в процессе сушки и хранения. Сульфитация проводится обработкой 0,1-0,5 %-ными рстворами сульфита (Na2SO3), бисульфита (NaHSO3), пиросульфита (Na2S2O5) путем погружения в них сырья на 2-3 мин или орошения в течение 20 с: картофеля – после очистки и бланширования, капусты и моркови – после бланширования, яблок, груш и абрикосов – после резки. Обработка также может проводиться окуривание газообразным сернистым ангидридом (SO2).
Растворы сернистой кислоты и ее солей являются сильными восстановителями, инактивируют окислительные ферменты и тем самым тормозят процессы ферментативного потемнения. Кроме того, в процессе сульфитации SO2 присоединяется к свободным карбонильным группам редуцирующих сахаров, предохраняя их от реакций меланоидинообразования.
При сульфитации нарушается проницаемость клеточных оболочек. В сульфитированных продуктах лучше сохраняются цвет, содержание аскорбиновой кислоты, но значительно разрушается витамин В1, а у лука теряется острота вкуса и запаха из-за взаимодействия SO2 с эфирными маслами.
Растворы сернистой кислоты и ее солей не имеют запаха, поэтому сульфитация проводится в цехе на оборудовании, которое устанавливается в основную технологическую линию.
При сушке большая часть сернистого ангидрида улетучивается и в готовых сушеных продуктах он практически отсутствует (остаток после сушки: в картофеле 0,04 %, капусте – 0,06 %, в остальных овощах – 0,01 %).
Бланширование сырья
Бланширование – одна из важнейших подготовительных операций перед сушкой. Теплопередающей средой является вода или пар. Воздействие тепла – основной фактор, который влияет на изменение структуры и химического состава сырья.
Лук, яблоки, грушу, айву, абрикосы не подвергают тепловой обработке, они поступают на сушку без существенного изменения структуры, химического состава и коллоидных свойств.
Тепловую обработку картофеля, моркови, свеклы, капусты, зеленого горошка применяют для ускорения процесса сушки, лучшей сохранности при сушке, а также для лучшей восстанавливаемости. При бланшировании инактивируются окислительно-восстановительные и гидролитические ферменты. Это предохраняет сырье от потемнения, способствует сохранению вкуса, цвета, аромата, консистенции. Режим бланширования определяется реакцией на пероксидазу – наиболее термоустойчивый фермент. Для его инактивации температура в центре частицы должна быть 88 0С.
Режимы бланширования зависят также от температуры, вида среды, продолжительности процесса и размера частиц. Бланширование нарезанных овощей проводится при водой или паром при температуре 94-100 0С в течение 3-8 мин. Бланширование в воде приводит к значительным потерям сухих веществ по сравнению с бланшированием паром (потери сахара в 3 раза, витамина С в 1,5 раза).
В процессе тепловой обработке сырья перед сушкой растительная ткань претерпевает значительные изменения. Наибольшим изменениям подвержен крахмал картофеля и зеленого горошка. При нагревании до температуры 46 0С зерна крахмала за счет поглощения воды набухают, увеличиваются в объеме. При дальнейшем нагревании, когда температура в клетках достигнет 59 0С, происходит клейстеризация крахмала, она заканчивается при температуре 65 0С. При этом крахмальные зерна значительно увеличиваются в объеме, мембраны крахмальных зерен лопаются и крахмал заполняет все содержимое растительной клетки серой массой. Клейстеризованный крахмал определяет консистенцию бланшированных овощей.
При бланшировании изменяется конфигурация белковых молекул, происходит их денатурация при температуре выше 63 0С. Это приводит к усадке и уплотнению растительных тканей, к уменьшению их гидрофильности. Этим создаются лучшие условия для сушки, но ухудшается набухаемость и развариваемость сушеных продуктов.
При бланшировании, когда температура ткани достигает 60-65 0С, происходит гидролиз нерастворимого протопектина срединных пластинок и стенок клеток до растворимого пектина. В результате этого уменьшается прочность сцепления клеток, нарушается избирательная проницаемость клеточных мембран, состояние тургора исчезает, наступает явление плазмолиза, давление по обе стороны клеточной оболочки выравнивается, часть влаги переходит из клетки в межклеточное пространство, вытесняя оттуда воздух.
В растительных материалах с незначительным содержанием крахмала (морковь, свекла, капуста и др.) часть вытесненной влаги становится несвязанной, а в высококрахмалистых материалах (картофель, зеленый горошек, крупы и др.) эта влага поглощается крахмальными зернами.
Бланшированные частицы овощей теряют хрупкость, приобретают эластичность и упругость. Это объясняется заменой воздуха в межклеточном пространстве влагой, денатурацией белка цитоплазмы, образованием кальциевых мостиков между молекулами пектина, так как карбоксильные группы пектина, которые освободились в результате гидролиза протопектина, реагируют с ионами кальция.
Таблица 1.10 - Зависимость продолжительности сушки от способа подготовки материала
| Материал | Темпе-ратура сушки, 0С | Подготовка перед сушкой | Продолжительность сушки (в мин) до остаточного влагосодержания, % | |||
| Картофель 10х10х10 мм | Без обработки Бланширование Без обработки Бланширование Без обработки Бланширование | 53,5 | - - - | - - - | ||
| Зеленый горошек | Без обработки Бланширование Без обработки Бланширование | 19,5 22,5 27,5 | - - - - | - - - - | - - - - | |
| Свекла 10х10х10 мм | Без обработки Бланширование Без обработки Бланширование | 24,5 46,5 | 59,5 | - - | - - | |
| Капуста | Без обработки Бланширование Без обработки Бланширование | 10,5 | 11,5 | - - - - | ||
| Морковь 10х10х10 мм | Без обработки Бланширование | 33,5 32,5 |
Бланширование не только способствует ускорению процесса сушки, но часто в результате бланширования продолжительность сушки даже увеличивается (таблица 1.10). Замедление процесса сушки бланшированных картофеля и зеленого горошка объявляется клейстеризацией крахмала. Набухшие зерна поглощают свободную влагу, образуется адсорбционно-связанная влага и происходит замедление обезвоживания на всех этапах сушки.
При бланшировании свеклы сахарный сироп (среди сахаров свеклы преобладает сахароза) проникает в межклеточные пространства и закупоривает поры и тем самым затрудняет удаление влаги при последующей сушке. Поэтому бланширование картофеля, свеклы и других овощей проводится не столько для ускорения процесса сушки, сколько для улучшения сохранности и восстанавливаемости сушеных продуктов. Так, развариваемость бланшированного картофель увеличивается практически в 2 раза.
Ускорение сушки бланшированных моркови и капусты объясняется уменьшением прочности сцепления клеток, потерей полупроницаемости клеточных оболочек, выделением влаги в межклеточное пространство.
Поэтому способы (в воде, паром, в растворах солей, кислот и т.д.) и режимы бланширования определяют видом растительных материалов, предусмотренных для сушки.
Контрольные вопросы
1 Какие требования предъявляются к воде, используемой для мойки сырья?
2 Как контролируется процесс мойки?
3 Какое влияние оказывает процесс удаления покровных тканей на сушку?
4 Какие способы очистки используются, их преимущества и недостатки?
5 Как влияет степень измельчения растительных тканей на протекание процесса сушки?
6 При использовании каких способов сушки необходимо измельчение тканей?
7 Что такое сульфитация, с какой целью ее используют?
8 Как контролируют остаточное содержание диоксида серы в сульфитированных продуктах?
9 С какой целью проводят бланширование сырья перед сушкой?
10 От чего зависят режимы бланширования сырья?
11 Как влияние бланширование на процесс сушки различных растительных материалов?
ПРОМЫШЛЕННАЯ СУШКА ОВОЩЕЙ
Сушка картофеля
Сушка моркови
Сушка свеклы
Сушка белых кореньев
Сушка зеленого горошка
Сушка капусты
Сушка лука и чеснока
Сушка зелени и пряностей
|
|
|
