Тэг: вакуумная сушилка

Вакуумная сушилка для сушки продуктов

Вакуумная сушилка - это оборудование для бережного удаления влаги из различных материалов. При вакуумной сушке температура кипения воды снижается ниже 100°C за счет снижения давления. Если атмосферное давление уменьшить в 100 раз, то температура кипения воды будет около 7°С. Степень вакуума и температура сушки подбираются в зависимости от чувствительности материала к скорости и температуре сушки.

Вакуумная и вакуумно-импульсная сушилка

Классическая вакуумная сушка не является дешевым способом сушки. Конечно, его стоимость сравнима с сублимационной сушкой, но обычно выше, чем у других методов. Поскольку вакуумные сушилки довольно дорогие, они часто используются в качестве этапа досушки (второго этапа сушки). В настоящее время разработаны и успешно эксплуатируются на российских предприятиях пищевой, косметической и фармацевтической промышленное более совершенные вакуумно-импульсные сушилки с меньшей стоимостью процесса сушки. В отличие от классических вакуумных сушилок, потребление энергии в них составляет всего 0,40-0,75 кВт на 1 кг удаленной влаги в зависимости от происхождения высушиваемого материала.

Применение вакуумных сушилок

Вакуумные сушилки применяются для сушки дорогих термочувствительных материалов. Основной целью вакуумной сушки является бережное удаление влаги и получение готовых продуктов с сохраненным исходным химическим составом и без изменения цвета, вкуса и аромата.

Оборудование для вакуумной импульсной сушки используется для производства сухих экстрактов после технологических этапов экстракции и концентрирования эссенций и ароматизаторов. Также их все чаще стали использовать для производства продуктов быстрого приготовления из мясного (мясо, мясо на кости, субпродукты, лакомства для собак и т.д.) и растительного сырья, а также для сушки косточковых фруктов, в которых основным сахаром является сахароза (персик, слива, абрикос). Содержание влаги в продуктах с высоким содержанием влаги при вакуумной досушке сначала снижается до 20%-25% традиционным методом, таким как сушка горячим воздухом, а затем применяется вакуум для снижения влажности до 5%-12%. Вакуумно-импульсные сушилки из-за низкого энергопотребления могут использоваться для осуществления процесса сушки полностью от начала и до конца с максимальной (99,9%) и до минимальной (4%) влажности соответственно.  Если вы хотите купить вакуумную сушилку, то все это нужно учитывать.

Нагрев в вакуумных сушилках

В отличие от вакуумных сушилок, вакуумно-импульсные сушилки могут использовать теплый воздух, как источник нагрева высушиваемого сырья между циклов вакуумирования.

Из-за пониженного давления передача тепла в классических вакуумных сушилках зависит от методов, отличных от конвекции. Излучение и теплопроводность — другие способы; однако теплопроводность может быть неэффективной, поскольку высыхающие материалы сжимаются, уменьшая, таким образом, площадь контакта. Вакуумная сушка не очень распространена в пищевой промышленности из-за высокой стоимости. В мировой практике метод вакуумной сушки применялся для обезвоживания цитрусовых соков, яблочных хлопьев и различных термочувствительных продуктов, в которых важно удержание аскорбиновой кислоты.

Температура сушки в вакуумной сушилке

Продукт сушат в вакууме при низких температурах. Диапазон температур составляет от 15°C до 55°C. Высушенные в ваукуме продукты достаточно гигроскопичны. При упаковке материалов необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы защитить их от впитывания влаги. Этот метод может быть применен как к периодическим, так и к непрерывным системам. В системах периодического действия продукт в лотках высушивается в отделении, где давление поддерживается ниже атмосферного.

В системах непрерывного действия продукт распределяется по ленте из нержавеющей стали и с помощью роликов проходит через вакуумный сосуд. Высушенный продукт собирается на другом конце. Этот метод также используется в сочетании с сушкой предварительно вспененных материалов. 

Вакуумная сушилка

Основная цель вакуумной сушки – обеспечить удаление влаги при температуре ниже точки кипения в условиях окружающей среды. Вакуумная сушка обеспечивает важные преимущества для определенных продуктов с точки зрения конечного качества. Из-за высокой стоимости монтажа и эксплуатации вакуумных сушилок их применяют только для дорогостоящего сырья или продуктов, требующих доведения до предельно низкого уровня влажности без повреждений. Важной особенностью вакуумной сушки является практическое отсутствие воздуха при обезвоживании, и это делает процесс привлекательным для сушки материала, который может испортиться в результате окисления или может быть химически модифицирован в результате воздействия воздуха при повышенных температурах. Речь идет о продуктах, которые могут разлагаться или изменять структуру, консистенцию, внешний вид. Существует множество типов вакуумных сушилок, и вот какие они бывают:

• вакуумно-импульсная паровая лотковая сушилка (преимущество - наиболее универсальный вариант для широкого ассортимента сырья);
• полочная вакуумная сушилка;
• коническая вакуумная сушилка;
• ротационная вакуумная сушилка;
• ленточная вакуумная сушилка.

Все системы вакуумной сушки имеют следующие обязательные узлы:

• вакуумную камеру;
• модуль теплоснабжения;
• вакуумный блок;
• устройство для сбора водяного пара, когда он испаряется из пищевого продукта;

Все вакуумные сушилки также должны иметь эффективные средства передачи тепла продукту, чтобы обеспечить необходимую скрытую теплоту испарения, и средства удаления паров, выделяющихся из продукта во время сушки. Такие осушители должны быть спроектированы так, чтобы создавать и поддерживать вакуум, и они должны быть герметичными. Вакуумная сушилка и связанные с ней сосуды должны иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать перепад давления атмосферы снаружи и поддерживать вакуум внутри.

Полочная вакуумная сушилка

Вакуумная полочная сушилка, самый простой тип вакуумной сушилки, состоит из вакуумной камеры, содержащей ряд полок, расположенных для подачи тепла к продукту и для поддержки лотков, на которые продукт загружается в камеру. Полки могут нагреваться электрически или чаще за счет циркуляции по ним нагретой жидкости. Полки с подогревом называются плитами, и они передают тепло высушиваемому сырью, находящемуся с ними в контакте, путем теплопроводности. Когда несколько полок расположены одна над другой, они также излучают тепло на сырье, находящееся на нижней полке. Скорость теплопередачи в этом типе оборудования низкая по сравнению с сушилками, в которых сушильный материал перемещается или перемешивается каким-либо образом.

Создание вакуума производится вакуумным насосом или паровым эжектором. Другой важной частью вакуумной сушилки с вакуумным насосом является конденсатор с холодными стенками, который собирает водяной пар. Он может быть расположен внутри или снаружи вакуумной камеры, но должен располагаться перед вакуумным насосом, чтобы предотвратить попадание водяного пара в насос. Для создания вакуума также можно использовать паровой эжектор. Это своего рода аспиратор, в котором струя пара с высокой скоростью проходит через отверстие, всасывая воздух и водяной пар из вакуумной камеры. В установках с паровым эжектором конденсатор не нужен, так как паровой эжектор может конденсировать водяной пар, всасываемый вместе с воздухом из вакуумной камеры.

Полочная сушилка подходит только для работы в периодическом режиме. Оборудование легко обслуживать и оно отлично подходит для работы в условиях высокого вакуума. В сушилке этого типа можно обрабатывать широкий спектр фруктовых продуктов — жидкости, пасты, порошки, отдельные частицы, кусочки, ломтики и дольки.

Коническая вакуумная сушилка

Коническая вращающаяся вакуумная сушилка представляет собой сушилку периодического действия. Вращение сосуда обеспечивает очень мягкое скольжение продукта по внутренним стенкам сосуда, снабженного рубашкой для циркуляции горячей воды, пара или другого теплоносителя. Скользящее движение приводит к тесному контакту продукта с теплообменной поверхностью. Движение продукта обеспечивает равномерную температуру по всей его массе. Этот тип осушителя подходит для порошков или отдельных частиц при условии, что они не склонны образовывать комки или прилипать к стенкам сосуда, препятствуя тем самым теплопередаче и сушке.

Ротационная вакуумная сушилка

Ротационная вакуумная сушилка, очень эффективная сушилка, имеет горизонтальный стационарный цилиндрический сосуд с рубашкой для теплоносителя. Устройство может работать только в периодическом режиме. Он может работать с широким спектром продуктов и подходит для работы в условиях высокого вакуума.

Вакуумная ленточная сушилка

В ленточной вакуумной сушилке может быть достигнута непрерывная работа в вакууме. Этот тип сушилки состоит из горизонтальной резервуарной камеры, в которой есть одна или несколько конвейерных лент. Камера подключена к системам создания вакуума и конденсации влаги. Соответствующие изолирующие запирающие устройства на концах загрузки и разгрузки обеспечивают непрерывный поток материала через сушилку. Ряд инфракрасных нагревательных панелей или плит с подогревом расположен над, а иногда и под конвейером для подачи тепла. Эффект опрокидывания создается на конце каждой конвейерной ленты, когда система с несколькими конвейерными лентами используется для обеспечения воздействия источников тепла на каждую сторону частиц по мере их прохождения через сушилку. Вакуумная ленточная сушилка непрерывного действия особенно подходит для сушки кусочков фруктов, гранул, и отдельных частиц в относительно высоком вакууме. Капитальные затраты на это оборудование намного больше, чем на сушильную серийную установку аналогичной мощности.

Осмотическая сушка 

Осмотическая сушка – это процесс обезвоживания нарезанных кусочков фруктов, которые подвергают воздействию концентрированного сахарного сиропа (сухого сахара) или соли для удаления воды из фруктов путем осмоса. Таким образом можно удалить более 50% первоначального веса фруктов в виде воды. Частично обезвоженный кусочек фрукта затем дополнительно сушат с помощью других методов обезвоживания - чаще всего, но не обязательно в вакуумной сушилке с полками - до низкого содержания влаги. Эта двухступенчатая комбинация осмотической и вакуумной сушки называется процессом «осмовак».

Высокая концентрация сахара, окружающего кусочки фруктов, предотвращает ферментативное потемнение фруктов, что позволяет производить сухой продукт хорошего цвета с небольшим содержанием SO2 или других восстановителей или без них. Такие фрукты, как яблоки, персики, бананы сушатся таким способом со значительно улучшенным вкусом и прекрасным цветом. Кроме того, интересная получается с помощью технологии осмовака и применения небольшого количества SO2 или его отсутствия.

Преимущества и недостатки осмотической сушки

Метод осмотической сушки с последующей сушкой в вакууме имеет следующие дополнительные преимущества:

• сокращение времени, в течение которого продукт подвергается воздействию высокой температуры;
• минимизация теплового повреждения цвета и вкуса;
• использование сахарного сиропа в качестве осмотического агента снижает потери свежести, фруктового вкуса;
• часть фруктовой кислоты удаляется путем осмоса, который в сочетании с остаточным сахаром после осмотической обработки дает более мягкий и сладкий продукт, чем обычные сухофрукты.

Однако снижение кислотности и добавление сахара могут быть неблагоприятными для некоторых продуктов.

Определены некоторые химические изменения, происходящие в ломтиках яблок, высушенных осмоваком. Соотношение сахара и кислоты в конечном продукте увеличивается в три раза по сравнению с исходными яблоками. Однако осмовак-высушенные яблоки обладают приятным сладким вкусом, подходящим для закусок или компонентов хлопьев для завтрака.

Имеются недостатки процесса осмовака:

• стабильность при хранении может измениться для некоторых продуктов из-за развития прогорклости в продуктах, обработанных сахаром и высушенных до низкого уровня влажности;
• стоимость процесса, включая нерешенную проблему утилизации избыточного раствора сахара;
• склеивание обработанных сахаром кусочков фруктов в большие гроздья, которые трудно разделить без образования большого количества мелких частиц.

Оборудование для вакуумной сушки

Каждый из нас может вспомнить солнечный день с ветреной погодой, когда белье быстро сохнет, в то время как пасмурный день с влажной погодой затрудняет сушку белья. На производстве это  недопустимо, и для сушки влажного сырья в промышленных условиях требуется система, которая будет обеспечивать эффективную сушку в любую погоду, чтобы поддерживать производство качественных сушеных продуктов и ритмичность производства на проектном уровне при любых обстоятельствах.  Для такой сушки с высокой эффективностью необходим метод вакуумной (или холодной атмосферной) сушки. Используйте оборудование для вакуумной сушки и легко решайте задачи обезвоживания овощей, ягод, фруктов, мяса, сыра, меда, готовых блюд, пищевых и косметических ингредиентов и многого другого сырья до состояния хрусткости.  

Сушка горячим воздухом и вакуумная сушка?

Что такое сушка горячим воздухом? Привычная всем сушка сильно нагретым воздухом называется конвективной горячей сушкой, при которой следующие условия являются критическими для быстрой сушки:

• высушиваемое сырье нагревается.
• воздух продувает сырье (дует ветер).
• влажность воздуха низкая.

Качество сушки определяется разностью парциального давления водяных паров (или разностью плотности) у поверхности сырья и воздуха. Чем выше температура поверхности или чем ниже влажность осушительного воздушного потока, тем выше разница парциального давления водяных паров (разница плотности). Эти два условия являются факторами, которые увеличивают разницу в парциальном давлении водяного пара. Однако температура объекта снижается из-за скрытой теплоты влаги, которая покидает сырье, пока оно сохнет. Падение парциального давления водяного пара вызывает меньшую разницу между парциальным давлением водяного пара и воздуха, что затрудняет сушку. В бытовом примере сушки белья солнечные лучи обычно без проблем согревают белье в солнечные дни. Системы для промышленной сушки пищевых продуктов обычно используют тепло от теплого воздуха или воздуха, подогретого нагревателем, чтобы предотвратить падение температуры и ускорить высыхание объекта. Еще этот метод высушивает влагу с поверхности объекта. Для сушки пористого предмета напитанного влагой, например губки, требуется время, чтобы дождаться, пока влага, находящаяся внутри, просочится на поверхность и испарится, что удлиняет время до полного высыхания.

Что такое вакуумная сушка?

Метод сушки, при котором подлежащий сушке объект помещается в закрытый контейнер для выпуска воздуха и снижения давления с помощью вакуумного насоса для искусственного увеличения перепада парциального давления водяного пара, называется вакуумной сушкой. Метод вакуумной сушки позволяет высушить предмет при температуре 45ºC в 5-7 раз быстрее, чем при сушке горячим воздухом. Вакуумная сушка выполняется в закрытом контейнере, так что она не получает постоянного притока тепла, подаваемого солнцем, излучателем или теплым воздухом. Метод требует лишь некоторого подогрева в межцикле или во время вакуумирования, чтобы предотвратить падение температуры объекта сушки, сопровождающееся испарением влаги. 

Вакуумная сушка заставляет давление в узких зазорах и капилярах сырья уменьшаться, что позволяет влаге быстрее испаряться. Кроме того, влага, попавшая в узкие зазоры в результате толчков, может выйти наружу, если только температура внутри сушильного объекта не упадет чрезмерно, что еще больше ускорит сушку. Таким образом, использование насоса с объемом, достаточным для отвода испаряемой влаги для вакуумной сушки, позволяет полностью и равномерно высушить любое пористое или даже вязкое пастообразное сырьё даже изнутри.

Однако, несмотря на преимущества равномерной сушки даже изнутри пористого объекта или более быстрой сушки, чем сушка теплым воздухом, скорость сушки определяется температурой, при которой уравновешивается количеством энергии, удаляемой при испарении, и поступающей энергией. В случае пористых или порошкообразных объектов с низкой теплопроводностью при повышении температуры поверхности от метода нагрева внутренняя температура не повышается, что задерживает высыхание в центре. Таким образом, сушка пористого материала с низкой теплопроводностью может привести к полному высыханию поверхности методом вакуумной сушки, но не к полному высыханию внутренней части. Использование наших технологий вакуумно-импульсной сушки позволяет решить и эту задачу. У нас вы можете купить вакуумную сушилку любого типоразмера под любые производственные задачи. 

Область применения холодных атмосферных и вакуумно-импульсных сушилок

Чтобы подробно охарактеризовать возможности холодных атмосферных и вакуумно-импульсных сушилок, необходимо немного рассказать о причинах необходимости применения технологии холодной сушки. Эта технология возникла не случайно. Дело в том, что традиционные методы конвективной камерной, конвективной инфракрасной, конвективной ленточной, кондукционной, СВЧ- и других видов сушки – это технологии уходящего века и тысячелетия в аспекте качества получаемых продуктов и энергоэффективности процесса сушки. Высокие потребительские предпочтения, которые в настоящее время предъявляются к вкусу, цвету, аромату, сроку хранения и стоимости готовой сушеной продукции, не могут быть удовлетворены традиционными методами сушки, в которых главной движущей силой процесса выступает градиент температур сырья и сушильного агента. Применение высоких температур сушки пагубно влияет на пищевую ценность, структуру и органолептические характеристики высушиваемых продуктов, порождая следующие проблемы: изменение вкуса, цвета (ферментативное побурение) и аромата; снижение пищевой ценности за счет деградации витаминов и других полезных химических соединений; снижение свойств регидратации; существенное изменение размеров и формы; снижение сроков хранения высушиваемых продуктов. К тому же, применение высокотемпературного фактора помимо ухудшения качества готовой продукции бьет по карману производителя еще и с точки зрения высоких энергозатрат на процесс сушки. Для сравнения, традиционный процесс сушки расходует от 2.5 до 4.5 кВт энергии на 1 кг удаленной влаги, когда холодные атмосферные и вакуумно-импульсные сушилки потребляют до 1 кВт энергии на 1 кВт удаленной влаги, что 2.5 – 4.5 меньше. Поэтому технология холодной сушки и занимает лидирующие позиции на рынке современного оборудования.  

Как наиболее дорогая в приобретении и эксплуатации, вакуумная сублимационная сушка в аспекте технологии холодной сушки не рассматривается. Все преимущества и возможности холодной сушки будут рассмотрены на примере вакуумно-импульсной и холодной атмосферной сушки.

Холодная атмосферная сушка

Холодная атмосферная сушилка – камерное оборудование, построенное на базе холодильной техники по принципу  теплового насоса. Дегидратация помещаемого в камеру сушилки сырья достигается не за счет теплового перегрева, а за счет непрерывного контакта сырья с предварительно осушенным воздухом. Благодаря этому высокая интенсивность сушки достигается без увеличения временных затрат на процесс. Другими словами, в холодной атмосферной сушилке вы можете сушить растительное и мясное сырье при температуре 30 градусов Цельсия за то же время, что и в традиционных сушилках, а иногда даже быстрее.

Отличительными особенностями холодных атмосферных сушилок являются:

• стоимость в 2-3 раза меньше, чем на вакуумные сублимационные сушилки;
• крайне низкие удельные энергозатраты на процесс сушки – около 0,5 кВт на 1 кг удаленной влаги;
• простота в эксплуатации, высокий уровень автоматизации и надежность работы;
• высокая сохранность органолептических характеристик продукта;
• высокая степень регидратации сушеных продуктов.

Продукты холодной сушки

С помощью холодных атмосферных сушилок можно производить следующие продукты:

• сушеные ягоды,  сушеные нарезанные овощи, фрукты, грибы, мясо, мясные продукты и гидробионты премиум-класса;
• плодово-ягодные снеки, в том числе их смеси премиум-класса;
• напитки быстрого приготовления (комплектуется вспомогательным оборудованием);
• продукты вызревания мясного сырья при термостатировании;
• вяленое мясное, рыбное, грибное и растительное сырье;
• сушеное лекарственное сырье с повышенной биологической активностью. 

Вакуумно-импульсная сушка

Вакуумно-импульсная сушилка – камерное оборудование, построенное на базе стойких для низких отрицательных внутренних давлений сосудов и трубопроводов, а также специального вакуумного оборудования. Удаление влаги достигается за счет периодического резкого глубокого вакуумирования предварительно подогретого теплым воздухом до температуры 45°С высушиваемого материла. Общая схема процесса сушки строится по принципу чередования циклов «нагрев при атмосферном давлении – резкое вакуумирование». В результате таких импульсов давления часть воды удаляется не за счет энергозатратного испарения, а за счет механического вырывания капилярной влаги из глубинных слоев сырья. Остаток влаги мигрирует к поверхности сырья испаряется с нее в условиях глубокого вакуума при низких температурах от 15°С до 35°С. Такой подход обеспечивает бережное отношение к термочувствительным ценным компонентам сырья, а также позволяет проводить процесс сушки очень быстро по сравнению с любыми другими видами сушки. Время вакуумно-импульсной сушки обычно не превышает 2 часов.

Отличительной особенностью вакуумно-импульсных сушилок являются:

• возможность обработки любого сырья (цельного, измельченного, пастообразного, трудно поддающегося сушке: высокосахаристого, высокобелкового, высоковязкого и т.д.)
• высокая скорость сушки (от 7 минут по пастообразным продуктам и до 60 минут по кусковым, в среднем);
• возможность снижения влажности в готовом продукте до 5%;
• стоимость в 1.5-2 раза меньше, чем на вакуумные сублимационные сушилки;
• низкие удельные энергозатраты на процесс сушки – около 0,8 кВт на 1 кг удаленной влаги;
• простота в эксплуатации, высокий уровень автоматизации и надежность работы;
• высокая сохранность органолептических характеристик продукта;
• высокая степень регидратации сушеных продуктов.

С помощью вакуумно-импульсных сушилок можно производить следующие продукты:

• сушеные ягоды,  сушеные нарезанные овощи, фрукты, грибы, мясо, мясные продукты и гидробионты премиум-класса;
• плодово-ягодные снеки, в том числе их смеси премиум-класса;
• косметические субстанции;
• фармацевтические субстанции;
• пищевые субстанции;
• сухие растительные и животные экстракты (водные, водно-спиртовые) из густых форм;
• мясо быстрого приготовления;
• лакомства для собак (рубец, трахея, колено, легкое, ушки и т.д.);
• натуральные ингредиенты для мясных и сырных соусов (сушеное мясо и сыр);
• сухие порошковые пищевые концентраты натурального происхождения;
• продукты, трудно поддающиеся сушке;
• сушеные продукты длительного хранения любого происхождения и состава;
• сушеный мед в порошковом состоянии;
• сушеные молочные и яичные продукты (творог, кефир, яйца и т.д.);
• переведенные в сухую форму кулинарные блюда;
• сухие порошковые соки и т.д.

Купить оборудование для холодной сушки: +7-906-968-1922

О технологиях сушки пищевых продуктов

На рынке сушильного оборудования можно найти четыре основных вида сушилок для плодово-ягодного и лекарственного сырья:

• сублимационные;
• камерные вакуумно-импульсные;
• камерные конвективные «холодные» по принципу теплового насоса;
• камерные конвективные «горячие».

Самыми распространенными со времен Советского Союза являются камерные конвективные горячие ленточные и туннельные сушилки непрерывного действия с высокой температурой сушки. Такие сушилки высокопроизводительны, удобны в эксплуатации, но значительно уступают вакуумно-импульсным, сублимационным и камерным холодным сушилкам по качеству готовой продукции.

Сушка пищевых продуктов при низкой температуре

Для получения продукции высокого качества применяют вакуумно-импульсные, сублимационные и камерные холодные сушилки. Если конечной целью не является сушка с сохранением исходных ферментных и гормональных систем сырья (кровь, сыворотка, гормональные препараты и т.д.), то сублимационные сушилки при оценке капитальных и эксплуатационных затрат являются неоправданно дорогими. При приобретении сублимационной сушилки покупатель несет затраты в 7-18 раз выше затрат на приобретение вакуумно-импульсной или камерной холодной сушилки. При эксплуатации затраты на 1 кг выпущенной продукции – в 1.5 раза выше.

Инновационное оборудование для бережной сушки

Гораздо выгоднее на этапе приобретения и в эксплуатационном плане при сушке плодово-ягодного и лекарственного сырья смотрятся вакуумно-импульсные и камерные холодные сушилки, которые имеют большую производительность, потребляют меньше энергии на процесс удаления влаги и при этом стоят дешевле сублимационных (см. таблицу 1).

Применение высокопроизводительных ленточных сушилок технологически и экономически целесообразно на первых этапах влагоудаления, когда высокая температура сушки наименее губительна для термолабильных веществ сырья. А в случае применения ленточных сушилок, работающих по принципу теплового насоса, качество получаемых продуктов сопоставимо с качеством продуктов сублимационной и вакуумно-импульсной сушки. 

Современный сушильный комплекс должен быть комбинированным и состоять из различных видов сушильного оборудования с целью производства высококачественных продуктов различных категорий с высокой экономической эффективностью.

Таблица 1 – Сравнение различных способов сушки