Тэг: 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. 

Сублимационная сушилка

При обычной вакуумной сушке влага в пищевых продуктах испаряется из жидкой в ​​паровую фазу. При сублимационной сушке влага удаляется из продукта сублимацией, т. е. превращением льда непосредственно в водяной пар. Поэтому переноса жидкости из центра масс на поверхность не происходит. По мере высыхания слой льда постепенно отступает к центру, оставляя пустые места, ранее занятые кристаллами льда.

Преимущества и недостатки сублимационных сушилок

Преимущества сублимационной сушки:

• высокое сохранение вкуса;
• максимальное сохранение питательной ценности;
• минимальное повреждение структуры и текстуры продукта;
• незначительное изменение формы, цвета и внешнего вида продукта;
• готовые продукты с открытой структурой, обеспечивающей быструю и полную регидратацию.

К недостаткам процесса сублимационной сушки относятся:

• высокие капиталовложения;
• высокие затраты на процесс сушки.

Этапы сублимационной сушки

Процесс сублимационной сушки включает два основных этапа. Сырые фрукты сначала замораживают обычным способом, а затем сушат в вакуумной камере примерно до 2-14% влажности, пока они еще заморожены.

Скорость замораживания может влиять на способность к восстановлению сублимированных пищевых продуктов, поскольку пористая природа продукта контролируется этим фактором. На процесс удаления паров влияют размер, форма и извилистость пор. Как правило, чем выше скорость замораживания, тем меньше пустот и тем медленнее скорость лиофилизации.

Устройство и принцип действия сублимационной сушилки

Наиболее распространенным типом оборудования для сублимационной сушки является система с камерами периодического действия, похожая на полочную вакуумную сушилку, но имеющая специальные функции для удовлетворения потребностей процесса сублимационной сушки. Материал, подлежащий сушке, укладывают на поддоны, расположенные между нагретыми плитами. Пластины имеют электрический или внутренний нагрев паром, горячей водой под давлением или маслом. Перед подачей тепла в камеру необходимо создать вакуум. Вакуум создается либо механическим насосом, либо паровым эжектором. Быстрое вакуумирование камеры необходимо после загрузки продукта, чтобы гарантировать, что не произойдет оттаивание до начала сушки вымораживанием. Вакуумная система должна поддерживать давление ниже 1 Торр, чтобы продукт оставался замороженным, пока вода присутствует во время цикла сушки. Охлаждающие конденсаторы обычно применяются для конденсации водяного пара, удаляемого из продукта. Поверхность охлаждаемого конденсатора должна поддерживаться при более низкой температуре, чем лед внутри продукта, чтобы обеспечить массоперенос. Для повышения устойчивости сублимированных фруктов при хранении обычной практикой является нарушение вакуума в камере по завершении процесса сушки газообразным азотом, что предотвращает мгновенное поглощение кислорода открытыми порами высушенного продукта. Затем продукт, пропитанный азотом, упаковывают в атмосфере азота в герметичные влагонепроницаемые контейнеры.

Большое количество исследований было сосредоточено на методах улучшения теплопередачи во время сушки вымораживанием. Ранняя практика подачи тепла от нагреваемых полок к высушиваемому сырью, помещенному между ними, ограничивала поток пара, а также обеспечивала неравномерный контакт. Чтобы преодолеть это, между полками поддонами с сырьем используются просечно-вытяжные металлические вставки. Этот процесс называется «ускоренной сублимационной сушкой». Для повышения эффективности процесса сублимационной сушки на некоторых заводах используется несколько камер периодического действия. Также имеются системы непрерывного действия. Потенциальный интерес представляет использование гибридных схем сушки, в которых используется положительное влияние сублимационной сушки на клеточную структуру пищевых продуктов, но снижается стоимость процесса за счет удаления части влаги перед замораживанием или сушкой сублимацией.

Продукты сублимационной сушки

Сублимационная сушка применима к широкому спектру фруктовых продуктов. Основной проблемой является его очень высокая стоимость по сравнению с затратами на консервирование, замораживание или другие методы обезвоживания. Сушка вымораживанием оказалась превосходным методом обезвоживания многих распространенных фруктов, включая чернику, вишню и клубнику.

При сублимационной сушке, как и при других способах обезвоживания, трудно обезвоживать большие куски продукта. По мере увеличения размера кусков продукта растут затраты на сушку вымораживанием, проблемы с качеством и проблемы с восстановлением. Более доступным аналогом сублимационных сушилок в настоящее время являются холодные атмосферные и вакуумно-импульсные сушилки. Они позволяют получать сушеные продукты такого же качества, но при меньших затратах.

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.

Микроволновая сушилка

Микроволновый СВЧ-нагрев уже давно был опробован экспериментально для обезвоживания фруктов. Поскольку микроволны избирательно нагревают воду с небольшим прямым нагревом большинства твердых веществ, можно добиться быстрой сушки по всему продукту при относительно низких температурах. Кусочки фруктов размером 16 x 16 x 16 мм и начальным содержанием влаги около 85 % быстро высушиваются до влажности около 14 %. Высушенные кусочки сладкими, без морщин. Использование микроволновой энергии для сублимационной сушки тоже имеет место быть. Поскольку микроволновая энергия обладает способностью избирательно нагревать кристаллы льда, тем самым устраняя проблему теплопроводности через высушенный пищевой слой в середине и конце цикла сублимационной сушки, последние этапы цикла сублимационной сушки ускоряются. Использование микроволновой энергии снижает время СВЧ-сушки, требуемое при обычной сушке вымораживанием. Недостатки микроволновых сушилок способствуют распространению более прогрессивных холодных атмосферных и вакуумных сушилок для пищевых продуктов, в том числе зелени и овощей. 

Недостатки микроволновой сушилки

Основной проблемой, которая до сих пор не решена, является неравномерный нагрев и связанные с этим очаговые перегревы высушиваемого сырья. Таким образом, сушеный в микроволновом поле под вакуумом сыр получается локально подгоревший, что существенно ухудшает его внешний вид.

Микроволновое оборудование также является сложным и дорогим, и в настоящее время коммерческие установки не используют его для сушки фруктов. Микроволновые сушилки чаще используются для стерилизации и предварительной сушки фруктов, чем для полного процесса обезвоживания. Энергия микроволн также может быть использована для уравновешивания пищевых продуктов с низким содержанием влаги в поверхностном слое и высоким содержанием влаги в центре.

Вальцовая сушилка

При вальцовой сушке, которая подходит для широкого спектра жидких, суспензионных и пюреобразных продуктов, тонкий слой продукта наносится на поверхность медленно вращающегося нагретого барабана; и в течение примерно 300° одного оборота влага в продукте испаряется, а высушенный материал соскребается с барабана неподвижным или возвратно-поступательным лезвием в какой-то точке на периферии. Барабан обычно нагревается изнутри паром, а внешняя поверхность барабана используется для сукши с хорошей теплопередачей. Барабанные сушилки способны увеличить содержание сухих веществ в пюре примерно с 9-30% до 90-98% сухих веществ. Время пребывания продукта в сушилке составляет от 2 секунд до нескольких минут.

Типы вальцовых сушилок

Вальцевые сушилки можно разделить на две большие категории:

• сушилка с одним вальцом;
• сушилка с двумя вальцами.

Вальцы (барабаны) сушилки вращаются в противоположных направлениях, и сырье подается на оба вальца. Оборудование может использоваться как в атмосферных, так и в вакуумных условиях. В двухбарабанных сушилках используется «зажимная» подача с регулируемым зазором между вальцами, что позволяет контролировать толщину пленки. В однобарабанных сушилках подача обычно осуществляется сверху, где вальц проходит через неглубокий желоб для загружаемого материала.

Хотя барабанная сушка является недорогим методом сушки, ее коммерческое применение ограничивается менее термочувствительными продуктами. Его полезность для обезвоживания фруктов весьма ограничена, потому что требуемые высокие температуры, обычно выше 121°C, придают фруктовому продукту вареный вкус и неприятный цвет. Кроме того, высокое содержание сахара в большинстве фруктовых соков затрудняет их удаление из барабанных сушилок из-за высокой термопластичности таких продуктов. Подача охлажденного воздуха, направленного на узкую полосу непосредственно перед съемным лезвием, охлаждает тонкий лист фруктов и облегчает его удаление.

Распылительная сушка

Распылительная сушка включает диспергирование жидкости или суспензии в потоке нагретого воздуха. Далее следует сбор высушенных частиц после их отделения от воздуха. Процесс, широко используемый для обезвоживания фруктовых соков, имеет несколько особенностей, способствующих получению высококачественных продуктов. Мелкая дисперсия частиц обеспечивает большую площадь поверхности, что приводит к короткому времени высыхания при высокой скорости теплопередачи. Температура капель остается ниже температуры осушительного газа по влажному термометру до тех пор, пока почти вся вода не будет удалена из-за высокой скорости испарения. Окончательно высушенный продукт поставляется в виде сыпучего порошка. Распылительная сушка также является непрерывной и простой в эксплуатации системой, а из-за большой пропускной способности ее эксплуатационные расходы относительно низки. Распылительные сушилки широко распространены в молочной промышленности для сушки молока и в соковой промышленности для сушки сока. 

Устройство распылительной сушилки

Основными компонентами многочисленных типов имеющегося оборудования для распылительной сушки являются:

• система распыления, работающая при давлении 17,6–35,2 кг/см2;
• установка по производству горячего сушильного воздуха;
• камера встречи распыляемых частиц с горячим воздухом;
• система фильтрации отходящего воздуха, которая чаще оснащается системой встряхивания мешочных фильтров.

Конкретная конструкция этих компонентов может варьироваться в зависимости от высушиваемого продукта, поскольку для каждого продукта требуется свой набор условий сушки (например, размер распыляемых частиц, тип потока воздуха в сушильной камере, температура воздуха, метод разделения и сбора).

Типы распылителей

Обычно используются три типа распылителей:

сопло нагнетательного или струйного типа;

• двухжидкостный форсуночный, в котором жидкость разбивается на брызги с помощью струи воздуха или пара, вводимой в медленно движущуюся жидкость;
• центробежный или дисковый тип.

Типы потока воздуха

Распылительные сушилки рассчитаны на три типа воздушного потока:

• горизонтальные прямоточные сушилки;
• вертикальные прямоточные сушилки, которые могут быть восходящими или нисходящими, простыми или сложными;
• вертикальные противоточные сушилки.

Варианты систем сбора сухого продукта

Сбор продукта обычно осуществляется с помощью следующих систем:

• циклон;
• скруббер;
• мешочный фильтр (при этом сухой продукт выгружается из основания устройства сбора).

Башенная распылительная сушилка

В прошлом веке разработанная распылительная сушилка — это башенная сушилка, в которой капли жидкости падают с вершины 61-метровой башни через противоток осушенного воздуха с температурой 30°С. Капли опускаются в башне примерно за 90 сек. Соковые продукты, такие как лимон и апельсин, которые трудно высушить горячим воздухом, могут быть успешно высушены в этой сушилке. Хотя получаемые сухие продукты имеют более плотные частицы, чем обычные продукты, высушенные распылением, они сохраняют гораздо более натуральный вкус из-за низкотемпературного процесса. Но из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат низкотемпературная распылительная сушилка еще не получила широкого распространения в коммерческой эксплуатации. Пока ее благополучно заменяют вакуумно-импульсные и сублимационные сушилки.

Сушилка с псевдоожиженным слоем

В сушилке с псевдоожиженным слоем, являющейся модификацией ленточной сушилки, потока воздуха снизу достаточно, чтобы поднять частицы пищи и в то же время доставить их к выходному отверстию. Влажный воздух выпускается в верхней части оборудования. Процесс непрерывный, а продолжительность пребывания частиц в сушилке можно регулировать глубиной поддона и другими способами. Преимущества сушилок с псевдоожиженным слоем заключаются в простоте конструкции, тесном контакте газа с частицами и равномерном воздействии на частицы без механического перемешивания. Их использование, однако, ограничено, потому что, если скорость воздуха становится слишком большой, тогда большая часть воздуха выходит, не выполняя своей функции. При еще более высоких скоростях воздуха частицы могут выбрасываться из слоя. Таким образом, использование обычных псевдоожиженных слоев ограничивается приготовлением пищевых порошков. Их часто устанавливают в качестве вторичных сушилок для завершения процесса сушки, начатого в сушилках других типов. Минимальная скорость воздуха для создания псевдоожижения составляет 114 м/мин для яблок, нарезанные кубиками размером 9,5 мм. Первоначальная обработка горячим воздухом длится 30 минут при 100°, 90° и 80°C и, наконец, около 2 часов при 60°C. Начальная температура оказывает незначительное влияние на скорость сушки или общую продолжительность сушки. Яблочные кубики быстро высушиваются до 10% влажности за время около 2 ч. Качество получаемых сушеных овощей, ягод и фруктов ниже среднего. Чтобы получить выское качество сушеных плодов, необходимо использовать холодные сушилки. 

Центробежный псевдоожиженный слой

Технология псевдоожиженного слоя может была усовершенствована. Так появился центробежный псевдоожиженный слой, который обеспечивает высокую скорость потока воздуха 2,3-7,6 м/сек. В такой установке используется центробежная сила, превышающая силу гравитации, что приводит к увеличению кажущейся плотности частиц и обеспечивает плавное, однородное псевдоожижение при гораздо больших скоростях воздуха. Повышенная скорость воздуха обеспечивает улучшенный теплообмен, так что можно использовать умеренные температуры, тем самым устраняя проблемы подгорания или теплового повреждения поверхности, связанные с высокотемпературной сушкой. Яблочные кубики 9,5 x 9,5 x 8,0 мм уменьшаются в весе на 50% менее чем за 6 минут в сушилке с центробежным псевдоожиженным слоем, работающем при скорости воздуха 132 м/мин при 115°C.

Ленточная сушилка

Непрерывная ленточная (конвейерная) сушилка в принципе аналогична туннельной сушилке, за исключением того, что пищевой материал транспортируется через систему горячего воздуха на непрерывно движущейся ленте без использования грузовых тележек. Таким образом, система имеет очевидное преимущество, заключающееся в исключении дорогостоящей обработки продуктов на лотках до и после сушки. Ленточная сушилка также обеспечивает непрерывную работу и автоматическую подачу и сбор высушенного материала. Обычно используемая ленточная сушилка непрерывного действия оснащена лентой длиной около 23 м и шириной 2,4 м, который проходит через систему за 2-5 часов. Сырые фрукты равномерно загружаются на глубину 10-15 см на ленту, которая сделана из плетеной металлической сетки или взаимосвязанных пластин. Скорость конвейера регулируется в зависимости как от продукта, так и от тепловых условий. Кроме того, технологические условия обычно контролируются путем проектирования системы в виде секций, что позволяет устанавливать различные скорости потока, влажности и температуры в каждой секции, а также путем переворачивания продукта, когда он перемещается с одной секции ленты на другую.

Более низкие начальные температуры на входе обычно используются в первой зоне нагрева ленточной сушилки, чем в туннельной сушилке, потому что эффект прохождения потока горячего воздуха через продукт, а не над ним, приводит к более высокой скорости испарения. Поэтому необходимо тщательно контролировать температуру, чтобы избежать подгорания, затвердевания оболочки и денатурации белка из-за высокой скорости испарения. Температуру во второй зоне обычно поддерживают на 5—8°С ниже, чем в первой, а в третьей зоне — примерно на 5°С ниже второй зоны и т.д. Некоторые фрукты с высоким содержанием сахара прилипают к ленте на разгрузочном конце, поэтому для их удаления с поверхности пластины требуется вращающаяся щетка или скребковое устройство. Адгезия может быть сведена к минимуму путем нанесения на ленту слоя «воска-дегидратора» или спрея из пищевого минерального масла. Для получения линии сушки с высокой производительностью и премиальным качеством получаемых сушеных продуктов используют тандемы паровых ленточных сушилок с температурным зонированием и вакуумно-импульсных сушилок.

Ленточно-лотковая сушилка

В ленточной сушилке непрерывная лента из проволочной сетки из нержавеющей стали образует желоб длиной около 3,3 м и шириной 1,2 м. Сырье подается на один конец желоба и обезвоживается за счет нагнетания нагретого воздуха вверх по ленте и продукту. Лента движется непрерывно, удерживая кусочки сырья в желобе в непостоянном движении и постоянно обнажая новые поверхности. Движение ленты и боковой наклон сушилки от входного конца, а также непрерывная подача свежего продукта во входной конец толкают продукт по поверхности желоба к нижнему разгрузочному концу. Лотковые сушилки применяются двухстадийными сериями для обезвоживания продукта до влажности 10-12%. Одноступенчатые установки подходят для обработки частично высушенных продуктов, таких как дегидрозамороженные продукты, с уменьшением веса примерно на 50%. Ленточно-лотковые сушилки успешно используются для обезвоживания кусочков овощей, однако они не совсем подходят для сушки фруктов, потому что кусочки фруктов, выделяющие сахар при сушке, имеют тенденцию слипаться и комковаться при переворачивании.

Туннельная сушилка

Наиболее гибкой и эффективной системой обезвоживания является туннельная сушилка, которая широко используется при сушке фруктов. Оборудование по существу похоже на сушильный шкаф, за исключением того, что оно обеспечивает непрерывную работу вдоль прямоугольного туннеля, по которому движутся грузовые тележки с поддонами. Туннель продувается потоком нагретого воздуха, который вводится с одного конца. Туннельная сушилка обычно обеспечивает быстрый и относительно равномерный процесс сушки. Качество получаемых продуктов на уровне среднего. Чтобы получить премиальное качество сушеных овощей, ягод и фруктов используются холодные атмосферные, сублимационные и вакуумные сушилки.

Размеры сушилки

Размеры туннельных сушилок сильно различаются. Типичная система для фруктов состоит из двух или трех одноступенчатых туннелей длиной около 9 м, шириной 2 м и высотой 2 м каждый. Воздух обычно направляется в направлении противотока и в конце достигает примерно 82–93 °C и 32 °C температуры по влажному термометру.

Скорость сушильного воздуха

Скорость воздуха составляет от 183 до 366 м/мин. Такое устройство может сушить ломтики яблок толщиной 8-6 мм с 23-24% влажности до 2,5% влажности за 2-3 часа со скоростью около 454 кг/час готового продукта.

Классификация сушилок

Туннельные сушилки классифицируются по направлению, в котором воздух проходит через продукт. В установке с «параллельным потоком» свежий материал сначала встречается с самым сухим и теплым воздухом и выходит из сушилки с самого холодного конца; в «противоточной» установке направление воздуха противоположно движению продукта, поэтому сухой продукт, выходящий из сушилки, сталкивается с горячим сухим воздухом при входе в систему.

Система с параллельным потоком имеет высокие начальные скорости испарения и представляет небольшую опасность перегрева продукта, поскольку температура поверхности фруктов ниже температуры сухого термометра, поскольку тепло отводится в процессе испарения. Но так как продукт находится в контакте с более холодным воздухом, что приводит к снижению скорости сушки, с помощью этой системы невозможно достичь очень низкого содержания влаги. Параллельное оборудование обычно используется только для сушки винограда или используется в сочетании с противоточным оборудованием.

Противоточный процесс более экономичен и часто используется в оборудовании для сушки фруктов. Однако большинство туннельных сушилок работают как двухступенчатые установки, и эти две ступени часто устроены как отдельные туннели. Противоточно-параллельная система устроена таким образом, что продукт сначала сталкивается с потоком воздуха в противоточном направлении, а затем с потоком воздуха в параллельном направлении; это достигается за счет подачи воздуха в центральную точку. Система с параллельно-противоточным потоком является наиболее широко используемой компоновкой в ​​коммерческих двухступенчатых операциях и использует преимущества высокой скорости начального испарения, обеспечиваемой системами с параллельным потоком. Эта система приводит к более равномерной сушке, увеличению производительности и хорошему общему качеству. Часто, длина первой ступени короче второй, чтобы компенсировать низкую скорость сушки на второй ступени. Двухступенчатая система позволяет независимо регулировать температуру воздуха. В системе с параллельным потоком за более высокой температурой воздуха следует более низкая температура в завершающем противоточном положении, что очень выгодно.

Используются также многоступенчатые сушилки, состоящие из трех, четырех или пяти ступеней сушки. Такие системы очень гибкие и могут обеспечить условия сушки, близкие к оптимальным, для самых разных продуктов.

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.