Тэг: сушка

Инфракрасная сушка

Сушка является распространенной производственной операцией. Сотни вариантов технических подходов, используемых при сушке твердых частиц, паст, листов, растворов или смесей (эмульсий и суспензий), поражают своим разнообразием.

Одним из популярных, но еще мало распространенных способов подвода тепла к высушиваемому материалу является инфракрасное (ИК) излучение. Хотя этот тип теплопередачи в прошлом был задействован случайно, сопровождая другие типы теплопередачи во время обезвоживания, теперь инфракрасные сушилки предназначены для использования лучистого тепла в качестве основного источника.

В настоящее время наиболее распространенными промышленными применениями инфракрасной сушки являются обезвоживание пленок и полотен с покрытием и корректировка профилей влажности при сушке бумаги и картона. Сообщения об инфракрасной сушке, применяемой к другим продуктам, таким как продукты питания, древесина или песок, стали появляться в литературе только с 2000 года. Европейцы изучили ИК-сушку зерна, муки, овощей, макаронных изделий, мяса, рыбы и др., и показали, что ИК-сушка может быть определенной долей успеха применена к пищевым продуктам. Имеются современные промышленные применения сушки сельскохозяйственной продукции с помощью инфракрасного излучения.

Многие сушилки могут быть модифицированы для установки ИК-нагревателей. Действительно, комбинированные конвективные и ИК-осушители оказались привлекательными. Кроме того, ИК-нагрев можно эффективно сочетать с вакуумным режимом для удаления испаряемой влаги, как например это сделано в сушильном столе вакуумно-импульсном для сушки растительных экстрактов.  

ИК-нагрев можно применять как в сушилках непрерывного так и периодического действия.

Теория инфракрасной сушки

Для передачи электромагнитного излучения не требуется среда для его распространения. Спектр длин волн излучения зависит от природы и температуры источника тепла. Диапазон длин волн теплового излучения составляет 0,1-100 мкм в пределах спектра. ИК-излучение относится к этой категории и условно классифицируется как ближнее ИК (0,75–3,00 мкм), среднее ИК (3,00–25 мкм) и дальнее ИК (25–100 мкм).

Тепловое излучение, падающее на тело, может быть поглощено, и его энергия может быть преобразована в теплоту, отраженную от поверхности или переданную через материал. Материалы можно классифицировать на основе их пропускаемости в зависимости от физического состояния тела, на которое падает излучение. Тело, не пропускающее через себя излучение, называется непрозрачным. Примерами таковых является большинство твердых тел. С другой стороны, жидкости и некоторые твердые вещества, такие как каменная соль или стекло, обладают определенной способностью пропускания, поэтому они прозрачны для излучения.

Отражение может быть регулярным (также называемым зеркальным) или
диффузным, которое зависит от чистоты поверхности материала. В одном случае угол падения излучения равен углу отражения за счет хорошо отполированной поверхности или гладкой поверхности. Когда поверхность имеет шероховатости больше длины волны, излучение диффузно отражается во всех направлениях.

Как правило, твердые тела поглощают все излучение в очень узком слое вблизи поверхности. Идеальное тело, которое поглощает всю падающую энергию, не отражая и не пропуская свет, называется черным телом.

Общее количество излучения, испускаемого телом на единицу площади и времени, называется полной мощностью излучения и зависит от температуры и характеристик поверхности тела. Эта энергия излучается с поверхности во всех направлениях и на всех длинах волн. Черное тело также определяется как тело, излучающее максимальное излучение на единицу площади. Излучательная способность абсолютно черного тела зависит только от его температуры. На самом деле очень немногие тела ведут себя как черные тела, поэтому более реалистичным предположением было бы рассматривать их как серые тела.

Кроме того, следует отметить, что иногда электромагнитное излучение, падающее на тело, может ослабляться внутри тела за счет рассеяния наряду с поглощением. При рассеянии принимается во внимание, что электромагнитное излучение может изменить направление, что может привести к частичной потере или увеличению энергии. Излучательная способность, поглощающая способность, отражательная способность и коэффициент пропускания являются ключевыми свойствами излучения.

Для практических целей требуется только среднее значение коэффициента излучения или поглощения по направлению .

При температурах излучения в диапазоне от 227°С до 620°С общая отражательная способность полированного чистого серебра составляет от 0,98 до 0,968, полированного чистого золота - от 0,982 до 0,965. Для полированного алюминия коэффициент отражения изменяется от 0,961 до 0,943 в диапазоне температур от 223°C до 577°C. Высокая отражательная способность этих материалов является причиной того, что отражатели радиационных ламп изготавливают из тонкого слоя серебра, а полированный алюминий применяют в качестве облицовочного материала внутренних перегородок в аппаратуре для ИК-излучения. Для изготовления оборудования для инфракрасной сушки и при подборе отражателей для ламп-радиаторов требуются светонепроницаемые материалы с высокой отражательной способностью.

Материал, подлежащий сушке с помощью инфракрасного излучения, должен иметь низкую отражательную способность, чтобы свести к минимуму мощность, необходимую для его нагрева. При сушке красок или покрытий обычно лучше использовать материал с высокой поглощающей способностью, но при сушке густых влажных материалов, таких как пищевые продукты, предпочтительнее использовать материал с высокой пропускающей способностью, чтобы избежать чрезвычайно интенсивного нагрева и термического повреждения поверхности. Важно отметить, что если поглощающая способность материала низкая, его пропускающая способность высока, и наоборот. Изменение поглощающей способности или пропускающей способности влажных материалов в зависимости от длины волны трудно оценить без экспериментальных данных. Для многих материалов коэффициент пропускания выше при более низких длинах волн. Пищевые продукты, например, представляют собой сложные смеси различных крупных биохимических молекул и полимеров, неорганических солей и воды, и полосы поглощения каждого из этих компонентов неодинаковы. Как правило, многие влажные материалы имеют минимальную поглощательную способность на тех длинах волн, где вода имеет максимальную прозрачность.

По мере сушки высушиваемый материал претерпевает изменение своих радиационных свойств, увеличивая свою отражательную способность и, следовательно, снижая поглощательную способность при низком содержании воды. Тогда можно соответствующим образом изменить температуру излучателя, чтобы улучшить поглощение излучения во время сушки.

Коэффициент пропускания уменьшается с увеличением толщины слоя, тогда как поглощательная способность увеличивается.

У инфракрасной сушки есть свои преимущества и недостатки. На самом деле ИК-сушка имеет не мало положительных качеств, основным из которых является сокращение времени сушки. Кроме того, ИК-сушка предлагает решение проблем, которые в прошлом казались неразрешимыми, например, связанных с переносом летучих органических соединений из красок на основе растворителей с отходящим горячим воздухом в обычных конвективных сушилках.

Преимущества инфракрасной сушки

Можно выделить следующие преимущества инфракрасной сушки пищевых продуктов:

• универсальность ИК-нагрева;
• простота необходимого оборудования;
• экономия энергии;
• высокая эффективность преобразования электрической энергии в тепловую для электрических инфракрасных излучателей;
• излучение проникает непосредственно в продукт, не нагревая окружающую среду.
• равномерный нагрев продукта;
• простота программирования и управления циклом нагрева для различных продуктов, а также адаптация к изменяющимся условиям;
• выравнивание профилей влажности в продукте и низкая порча продукта;
• простота управления;
• ик-источники недороги по сравнению с диэлектрическими и микроволновыми источниками; имеют длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы;
• направленные характеристики, позволяющие сушить выбранные части крупных предметов;
• занимает мало места и легко адаптируется к ранее установленным обычным осушителям;
• дешевая технология.

Недостатки инфракрасной сушки

• масштабирование нагревателей не всегда просто;
• инфракрасные сушилки – это поверхностные сушилки. Тем не менее, предпринимаются большие усилия для усовершенствования этой технологии, чтобы приспособить ее для сушки толстых материалов;
• испытания оборудования должны проводиться на заводе, чтобы гарантировать успешную разработку;
• при проектировании и эксплуатации необходимо учитывать потенциальную опасность возгорания. 

Применение инфракрасных сушилок

ИК-нагрев широко используется в промышленности для поверхностной сушки или обезвоживания тонких листов, таких как текстиль, бумага, пленки, краски и т. д. В частности, в автомобильной промышленности наиболее успешным является ИК-обжиг для нанесения краски на металл. Еще одним сектором, в котором инфракрасный нагрев играет важную роль, является целлюлозно-бумажная промышленность. Применение инфракрасной энергии для сушки расширилось от более ранних промышленных применений до обработки пищевых продуктов и волокон.

Основное коммерческое применение инфракрасного нагрева в настоящее время заключается в теплопередаче во время воздушной сушки зерна, кусочков овощей, хлопьев рыбы или лапши или для обезвоживания жидких пищевых продуктов в вакуумно-импульсных и сублимационных сушилках.

Одним из применений, где длинноволновый ИК-нагрев наиболее эффективен, является обезвоживание пищевых продуктов. Однако уже давно известно, что инфракрасное излучение в основном является поверхностным осушителем, подходящим для сушки краски, бумаги и тонких слоев растворов, и, таким образом, одним из основных недостатков применения к фруктам и овощам заключается в том, что их размер не должен превышать 5 мм, чтобы они были достаточно сухими. ИК-обработка однородна только в случае плоских и тонких материалов; следовательно, для пищевых материалов толщиной в несколько миллиметров дифференциальное поглощение белками, жирами, углеводами и водой влияет на равномерность сушки. Еще один момент, который следует учитывать при сушке термочувствительных материалов, заключается в том, что если параметры ИК-излучения не оптимизированы должным образом, их поверхность может перегреться, что приведет к ухудшению качества. Поэтому бережный нагрев возможен только при проведении процесса сушки при более низкой температуре, то есть для сушки в вакууме или сублимационной сушки. Методы сушки, работающие под вакуумом, имеют трудности с передачей тепла из-за отсутствия молекул для осуществления конвекции или плохого контакта для проведения которые легко преодолеваются с помощью инфракрасного нагрева.

Японская пищевая промышленность использует этот тип нагрева для сушки морских водорослей, соуса карри, моркови, тыквы и других продуктов. Другими важными применениями инфракрасного нагрева в пищевой промышленности являются приготовление соевых бобов, злаков, какао-бобов и орехов, приготовление риса, бекона и ячменных зерен, тушения мяса и жарки, стерилизации и пастеризации.  ИК-сушка в сочетании с конвекцией или вакуумом становится популярной. Кроме того, сочетание лучистого нагрева в вакууме является технически правильным процессом для сушки пастообразных продуктов, и тонко нарезанных мяса, овощей и фруктов. 

Продукты переработки кожуры и семен граната

Гранат (Punica granatum L.) — хорошо известный фрукт, обладающий прекрасным вкусом и полезными для здоровья свойствами. Плоды граната, побочные продукты его переработки, в том числе экстракты граната обладают профилактической и ослабляющей активностью в отношении многих хронических и опасных для здоровья/жизни заболеваний, таких как, атеросклероз, сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2-го типа, а также гепатопротекторным и антигиперлипидемическим действием. Нутрицевтические свойства и биологически активные компоненты граната обнаружены не только в съедобной части плодов граната, но и в несъедобных побочных продуктах, включая кожуру, семена, кору, почки, цветы и листья. Эллагитанниновые пуникалагины являются основными ингредиентами фенольных соединений в кожуре шелухе граната. Пуникалагин является потенциальным антиоксидантом, и его мощная биологическая активность может быть объяснена его способностью гидролизоваться в эллаговую кислоту и защищать липиды от окислительного повреждения. 

Экстракт граната

Кожура и семена граната, побочные продукты производства гранатового сока и концентратов, обладают широким спектром фармацевтических и нутрицевтических свойств. Кожура граната включает различные фенольные антиоксиданты. Из кожуры и семян граната получают ценные экстракты. 

Экстракт граната:

• борется против атеросклероза, опухолей, окислителей, ингибирования старения и отбеливания кожи;
• устраняет симптомы, вызванные высоким уровнем сахара в крови и гипертонией;
• обладает антиоксидантными, коагулянтными и седативными свойствами;
• помогает снизить кровяное давление, ингибировать вирусы и многие виды микроорганизмов;
• оказывает противоопухолевое действие на опухоли прямой кишки и толстой кишки, карциномы пищевода, рака печени, рака легких и рака языка и кожи.

По сравнению с мякотью несъедобная кожура граната содержит в три раза больше общего количества полифенолов, включая конденсированные дубильные вещества, катехины, галлокатехины и продельфинидины.  Недавние исследования продемонстрировали антиканцерогенную активность экстрактов граната в ряде раковых клеток человека. Всесторонний анализ известных мишеней и механизмов наряду с критической оценкой полифенолов граната показал, что полифенолы граната используются в качестве будущих противораковых средств. Гранат вызывает антипролиферативные, антиинвазивные и антиметастатические эффекты. Более того, самые убедительные доказательства его противоопухолевой активности получены в исследованиях рака предстательной железы.

Кожура граната дает экстракты с повышенным содержанием фенолов, что важно для использования в фармацевтической промышленности, а порошок кожуры граната можно использовать в качестве БАДов для здоровья и химиопрофилактических пищевых добавок. Между тем, порошок кожуры граната использовался в качестве пищевого консерванта и для инновационного производства продуктов питания в пищевой промышленности.

Оборудование для переработки кожуры и семян граната

Для того, чтобы кожура граната сохранила все свои полезные свойства и не теряла их на протяжении всего срока хранения, используют консервацию кожуры обезвоживанием в холодных атмосферных сушилках. Из высушенной таким способом кожуры граната добывают высококачественные экстракты, применяя линии производства густых и сухих экстрактов, а также сверхкритических СО2-экстрактов. Низкие температуры технологической обработки позволяют получать продукты с высокой биологической активностью.

Функциональные продукты питания

Те продукты питания, которые обычные люди часто называют полезными, в науке принято называть функциональными продуктами питания. Функциональная пища похожа на обыкновенную пищу или представляет собой обыкновенную пищу, которая имеет физиологическую пользу или помогает в лечении или профилактике различных хронических и/или дегенеративных заболеваний. В качестве рабочего определения можно сказать, что пища является функциональной, если она содержит компонент (независимо от того, является ли он питательным веществом), который целенаправленно улучшает одну или ограниченное число функций в организме, что имеет отношение либо к состоянию благополучия здоровья или снижает риск заболевания, или если он имеет физиологический или психологический эффект, выходящий за рамки традиционного пищевого эффекта.

К числу продуктов функционального питания относятся (некоторые примеры):

• злаки (содержат пищевые волокна);
  
• кисломолочные продукты (содержат пробиотики);
• овощи и фрукты (содержат фитохимические соединения)
• спирулина (высокое содержание растительного белка). 

Популярность

С увеличением ожидаемой продолжительности жизни и более широким освещением в СМИ вопросов здравоохранения потребители все больше интересуются потенциальными преимуществами функциональных продуктов питания для профилактики заболеваний. В то же время достижения в области технологий пищевых продуктов и ингредиентов в сочетании с лучшим пониманием конкретных свойств питательных веществ стимулировали появление инновационных пищевых продуктов. Растет признание потенциальной роли функциональных пищевых продуктов в снижении рисков для здоровья и улучшении качества здоровья. На мировом рынке функциональные продукты питания превратились в многомиллиардную индустрию. Функциональные продукты — самый быстрорастущий сегмент современной пищевой промышленности. Концепция функционального питания стала популярной сначала в Японии, а затем и в других странах. Помимо своей питательной ценности и функции обеспечения удовольствия, диета с применением функциональных продуктов питания обеспечивает потребителей компонентами, способными как модулировать функции организма, так и снижать риск некоторых заболеваний.

Производство функциональных продуктов питания признается мировой пищевой промышленностью на первом месте, поскольку меняющиеся тенденции в демографии населения, благосостоянии потребителей, рост образования, ожидаемая продолжительность жизни и улучшение здравоохранения приводят к быстрому появлению потребительской клиентуры, заботящейся о правильном питании и здоровье.­­

Рынок

Функциональные пищевые продукты показательно вышли на мировые рынки в последнее десятилетие и быстро завоевали долю рынка, которая, по консервативным оценкам, превышает долю органических продуктов. Таким образом, помимо пользы для здоровья, функциональные продукты открывают новые экономические возможности. Более того, спрос на функциональные продукты питания в развивающихся странах растет, что открывает выгодные возможности для развития внутреннего рынка. Помимо возможностей для диверсифицированного производства с высокой добавленной стоимостью, фермерство для производства функциональных пищевых продуктов может принести пользу производителям сырья и сельским сообществам.

Россия является богатым источником сырья для функциональных пищевых продуктов из-за их огромного биоразнообразия. Производство функциональных продуктов питания в России с их последующим сбытом в самодостаточные регионы является перспективным направлением производственного бизнеса.

Преимущества

Определенные питательные вещества положительно влияют на различные функции организма человека. Функциональные пищевые продукты обладают питательными и физиологическими преимуществами и применимы для профилактики и лечения заболеваний. Применение биотехнологических методов для разработки функциональных пищевых растений с более высоким уровнем биоактивных компонентов или повышенной доступностью питательных веществ несет огромную пользу большинству населения и улучшает общее состояние здоровья и питания.

Пробиотики (например, лактобактерии и бифидобактерии) и пребиотики (например, инулин и его гидролизат олигофруктозы) — это новейшие концепции в области питания, которые уже использовались и будут использоваться в будущем для поддержки разработки функциональных пищевых продуктов, направленных на функции желудочно-кишечного тракта. Различные исследования показали, что диеты на растительной основе, особенно те, которые богаты овощами и фруктами, обеспечивают большое количество антиоксидантных фитохимических веществ, таких как витамин С и Е, глутатион, фенольные соединения и растительные пигменты, которые защищают клетки от повреждений. Факторы образа жизни, включая диету с высоким содержанием насыщенных жиров, энергии и холестерина, играют важную роль в риске сердечно-сосудистых заболеваний. Соблюдение диеты, богатой природными антиоксидантами, связано с профилактикой и/или лечением сердечно-сосудистых заболеваний.­­

Сушка

Сушка – одна из важных единичных операций, применяемых в производстве функционального пищевого продукта. Многие пищевые ингредиенты термолабильны, поэтому основное внимание уделяется воздействию различных температур на эти ингредиенты. Сушка может производиться в основном двумя способами, естественным и искусственным, естественной считается сушка на солнце, а искусственной - с помощью тепла от других источников в специально сконструированных сушилках. В основном используется искусственный метод сушки, поскольку он дает продукт более высокого качества, чем метод сушки на солнце, поскольку он обеспечивает более быструю обработку и меньшее время воздействия ферментативных изменений, которые могут повредить перерабатываемый материал, такой как фрукты, овощи и т. д. Некоторые из основных критериев качества продуктов; усадка клеток, меньший коэффициент регидратации, смачиваемость, перемещение твердых веществ, затвердевание оболочки и потеря летучих ароматических компонентов. Некоторые функциональные пищевые ингредиенты подвергаются различным методам сушки во время приготовления продукта. Большинство функциональных компонентов чувствительны к температуре. Поэтому для сохранения питательных свойств и приятного внешнего вида функционального пищевого продукта очень важен выбор подходящего метода сушки с контролем температуры.­

При производстве большинства продуктов функционального питания сушка является одной из важнейших операций. Основные потери биологически активных веществ происходят за счет растворимости в воде, массопереноса, термочувствительности и ферментативного окисления при сушке, если процесс сушки организован на предприятии неправильно. В неправильно организованном процессе сушки происходит изменение показателей качества высушенных продуктов. Степень изменения зависит от типа процесса сушки и уровней выбранных параметров процесса.

Функциональные продукты, такие как чеснок, помидоры, виноград, ягоды, овес, грибы, витаминизированное молоко, пробиотические продукты и т. д., рекомендуется сушить с использованием таких методов, как холодная атмосферная, вакуумная сублимационная и вакуумно-импульсная сушка.

Сублимационная сушка (лиофилизация) работает по принципу замораживания материала и снижения окружающего давления, что позволяет замороженной воде в материале сублимировать непосредственно из твердой фазы в газ. Это сводит к минимуму изменения состава во время обезвоживания и способствует получению очень низкого уровня конечного содержания влаги. Сублимационная сушка является хорошо известным методом сушки благодаря своей способности производить обезвоженный продукт превосходного качества. Но она не может широко использоваться в рецептурах функциональных пищевых продуктов из-за своей дороговизны. Экономическая доступность методов холодной атмосферной сушки и вакуумно-импульсной сушки гораздо выше, поэтому они рекомендуются к использованию в процессах сушки функциональных продуктов питания.

Промышленность функционального питания требует повышения стабильности пробиотических штаммов при хранении, особенно при хранении их при комнатной температуре. Вакуумно-импульсная сушка набирает популярность в области сушки пробиотических штаммов, так как обеспечивает высокую выживаемость и низкую влажность готового порошкового продукта. Процесс сушки пробиотических штаммов ведется с использованием различных защитных агентов (например, глицерин, маннит, сорбит, инулин, декстрин, кукурузный крахмал и т.д.).  

Сушка лекарственного сырья

Сушка – важнейшая операция послеуборочной обработки, позволяющая сохранить качество ценного, но скоропортящегося лекарственного сырья. Большинство биологически активных ингредиентов в лекарственных растениях чувствительны к теплу, поэтому методы сушки, которые могут сохранить биологически активные ингредиенты, необходимы в промышленности по переработке лекарственных растений. На сегодняшний день многие методы сушки были исследованы и использовались для сушки лекарственных трав, такие как сушка горячим воздухом, вакуумная сушка, сублимационная сушка, сушка в струйном носике, микроволновая конвективная сушка и сушка тепловым насосом. Влияние методов сушки и параметров сушки заметно с точки зрения качества высушенных лекарственных растений.

Использование

Сухое лекарственное сырье (лекарственные травы и грибы) обычно используется в качестве лекарств, специй, ароматизаторов, сырья для производства густых, сухих и сверхкритических СО2-экстрактов и т. д. На сегодняшний день во всем мире наблюдается растущий спрос на лекарственные растения.

Биологически активные вещества в лекарственных растениях необходимы для здоровья человека. Поскольку профилактика лучше, чем лечение, в настоящее время люди уделяют больше внимания укреплению иммунной системы организма, чтобы предотвратить приступы болезней. Согласно опросу Всемирной организации здравоохранения, около 70–80% населения мира полагаются на нетрадиционную медицину для получения первичной медико-санитарной помощи вместо того, чтобы потреблять синтетические лекарства

Лекарственные растения условно можно разделить на лекарственные грибы (не являются растениями и относятся к царству грибов), корни и  травы.

Методы сушки

Традиционные методы сушки, такие как сушка на открытом воздухе и сушка на солнце, все еще практикуются в тропических и субтропических странах из-за большого количества солнечной энергии, которая является возобновляемой, дешевой и экологически чистой. Несмотря на это, эти методы сушки не могут обеспечить высокие стандарты качества, требуемые для лекарственных растений, из-за загрязнения и длительного времени сушки, которые оказывают обратное влияние на качество высушенных лекарственных растений.

Сушка является одним из важных послеуборочных процессов для лекарственных растений, чтобы предотвратить порчу растений за счет снижения количества влаги в продуктах во время хранения. Кроме того, сушка лекарственных растений должна производиться сразу после сбора урожая, чтобы сохранить качество растений и предотвратить заражение и потери, вызванные насекомыми, птицами и грибками. Однако неправильная термическая сушка может привести к значительной потере активных ингредиентов лекарственных растений, поскольку они термолабильны. Кроме того, неблагоприятное влияние на качество лекарственных растений, такое как потемнение и ухудшение содержания эфирного масла, происходит, когда они подвергаются воздействию высоких температур (например, сушка горячим воздухом) в процессе сушки. Следовательно, правильные методы сушки важны для повышения качества высушенных лекарственных растений, особенно с точки зрения содержания активных ингредиентов. Для сушки термолабильных лекарственных растений рекомендуется применение холодных атмосферных сушилок, сублимационных вакуумных или вакуумно-импульсных сушилок.

Грибы

Грибы пользуются все большим спросом из-за их широкого использования в кулинарии. Большинство съедобных грибов, таких как вешенки (Pleurotus flavus), шампиньоны (Agaricus bisporus) и грибы шиитаке (Lentinus edodes), богаты питательными веществами, включая свободные аминокислоты, белки, углеводы, витамины и минералы. Помимо пищевой ценности, грибы также обладают медицинской активностью в отношении нескольких терапевтических эффектов, таких как противораковые, противоопухолевые, противовирусные, антиоксидантные и иммуномодулирующие благодаря содержанию биологически активных веществ.

Ганодерма — известный китайский лекарственный гриб, относящийся к классу базидиомикотиновых грибов. В течение последних двух тысячелетий ганодерма использовалась в народной медицине, особенно в азиатских странах, для лечения различных заболеваний человека на основе биоактивных ингредиентов плодовых тел культивируемого мицелия и базидиоспор. Он содержит фармакологически активные компоненты, в том числе полисахариды, тритерпеноиды, нуклеозиды, белок, органический германий и другие микроэлементы, такие как клетчатка. Эти активные компоненты могут снижать кровяное давление, уровень сахара в крови, усиливать иммунную функцию, оказывать противораковое, противовоспалительное, антиоксидантное, противоопухолевое и анти-ВИЧ действие.

Сушка лекарственных грибов проста и экономична по сравнению с консервированием и заморозкой. Предварительная сушка лекарственных грибов, такая как промывание в воде с хлором, предварительная обработка метабисульфитом калия обычно применяется для стабилизации цвета, улучшения сохранения вкуса и сохранения вкуса. текстурных свойств в процессе сушки. Холодная атмосферная сушка тепловым насосом отлично подходит для сушки лекарственных грибов (плодовых тел). Этот способ позволяет обезвоживать грибы при низкой температуре сушки (от 28 до 35°C) с высокой скоростью сушки, что приводит к сокращению общего времени сушки, по сравнению с другими способами сушки. Это, в свою очередь, обеспечивает хорошее качество продукта с точки зрения содержания активных ингредиентов (например, водорастворимых полисахаридов видов Gandoerma), характеристик регидратации и цвета высушенных продуктов.

С другой стороны, сушка кусочков Ganoderma горячим воздухом при умеренной температуре (например, 60°C) подходит для сохранения базидиоспор, что является ценным лекарственным средством. Однако следует отметить, что сушка горячим воздухом при температуре 60°C может привести к потере питательных веществ из биологически активных ингредиентов, содержащихся в ломтиках грибов. Кроме того, лекарственный гриб также содержит водорастворимые активные ингредиенты, такие как полисахариды и тритерпены в сыром экстракте лекарственных грибов. Быстрая сушка может свести к минимуму потерю этих ингредиентов. Поскольку высокая температура губительна для термочувствительных ингредиентов. Высокая температура исключается из стратегии сушки.

Холодная атмосферная сушилка сохраняет большее количество водорастворимых полисахаридов при более коротком общем времени сушки. 

Корни

Имбирь — корневище Zingiber officinale Roscoe (Zingiberaceae). Он известен своими кулинарными и лечебными свойствами. Имбирь импортируется в Россию в виде эфирного масла и порошка. Помимо ароматизатора, он обычно используется в качестве ингредиента для лекарственных сборов, которые могут стимулировать аппетит, успокаивать желудок и предотвращать рвоту. Имбирь содержит фитохимические группы, такие как н-гингерол, зингерон, н-шогаол и парадолы (основные острые компоненты имбиря), которые являются хорошими источниками антиоксидантов. Помимо корневища имбиря, листья имбиря различных видов, таких как Alpinia zerumbet, Etlingera elatior, Curcuma longa и kaempheria galangal, также используются в качестве пищевых ароматизаторов и лекарственного сырья. 

Корневища имбиря обычно сушат, чтобы продлить срок их хранения и облегчить транспортировку из-за избыточного производства в некоторых странах, таких как Таиланд. Также перспективным направлением в переработке является сушка нетоварного имбиря, который не имеет товарного вида (поврежденный, залежавшийся и т.д.).

Созревшее корневище имбиря содержит от 82,6% до 90% влаги, и его обычно сушат примерно до 10% (влажная основа) конечного содержания влаги. Однако, содержание влаги в корневище имбиря снижается с возрастом растения в меньшую сторону.

Сушка корневищ имбиря в холодных атмосферных сушилках может сохранить большее количество 6-гингерола по сравнению с другими методами сушки. Предварительная обработка осмотическим обезвоживанием может применяться для удаления влаги. Концентрация осмотического раствора влияет на кинетику сушки. Более высокая концентрация проникающего агента может сократить общее время сушки, поскольку начальный переходный период сокращается при последующей операции сушки. Для сушки листьев имбиря холодная атмосферная сушка тоже предпочтительнее, так как она может сохранить большее количество антиоксидантов. Кроме того, эксплуатационные расходы холодных атмосферных сушилок ниже, чем у традиционных и вакуумных сублимационных сушилок.

Женьшень, род Panax, принадлежащий к семейству Araliaceae, известен в Азии как ценное лекарственное средство на травах. Азиатский женьшень (Panax ginseng CA Meyer) и североамериканский женьшень (Panax quinquefolius L.) являются коммерчески важными видами. Корни женьшеня являются наиболее ценной частью растений, которые содержат активные ингредиенты, а именно гинзенозиды группы Rb (большинство), гинзенозиды группы Rg и полиацетилены. Установлено, что эти активные ингредиенты обладают терапевтическими эффектами, такими как снятие усталости, противораковое, противовоспалительное, иммунодепрессивное и ингибирование тромбоцитов.

Рыночная стоимость корней женьшеня зависит от ряда факторов, включая возраст корней, содержание влаги, форму высушенных корней и уровень содержания гинсенозидов.

Женьшень обычно выращивают в лесу и в горах. Это нежное растение, качество которого во многом зависит от возраста и содержания биологически активных ингредиентов. Большинство собранных корней женьшеня сушат и продают в страны Азии. Свежие корни женьшеня содержат около 70% влаги. В типичных промышленных операциях они должны быть высушены до низкого содержания влаги около 8-10%  в течение короткого времени после сбора урожая.

Что касается цвета высушенных корней, подходящая температура сушки для сушки корней женьшеня находится в диапазоне от 29,4°C до 43°C, а 38°C была признана оптимальной температурой для предотвращения ухудшения цвета. Однако сушка при низкой температуре требует длительного времени сушки, что может способствовать эффекту потемнения высушенных корней. В связи с этим применяются холодные атмосферные сушилки с тепловым насосом.

Травы

Травы — это лекарственные растения, которые служат сырьем для пищевой, косметической и фармацевтической промышленности для производства специй, эфирных масел и лекарств. Их собирают в виде листьев, цветков или корней. Листья трав обычно используются в кулинарии для улучшения вкуса и внешнего вида благодаря их привлекательному цвету, аромату и вкусу. Они являются отличным источником минеральных компонентов, которые важны в рационе человека. Перец, листья мяты, листья лайма и лабазник — некоторые из трав, которые содержат биологически активные ингредиенты, такие как эфирное масло, фенольные соединения, каротиноиды, цитронеллаль и аскорбиновую кислоту. Большинство этих активных ингредиентов действуют как антиоксиданты и противораковые.

Сушка является одним из важных послеуборочных процессов трав для хранения и экспорта. Следовательно, для повышения качества трав следует использовать хорошее оборудование для сушки. Качество трав во многом зависит от содержания активных ингредиентов. Поскольку большинство активных ингредиентов чувствительны к температуре, температура сушки трав всегда ограничена от 35 до 45°C при атмосферном давлении. Травы имеют высокую начальную влажность до 85% и обычно высушиваются до конечной влажности менее 12%. Поскольку количество влаги при сушке трав огромно, это действительно энергоемкий процесс.

С точки зрения качества продукта, сушка при низкой температуре и короткое время термической обработки с помощью холодной атмосферной сушилки приводят к получению высушенных продуктов с минимальным ухудшением цвета и более высоким сохранением фитохимического содержания по сравнению с сушкой на солнце и сушкой на лотках горячим воздухом. Кроме того, холодная атмосферная сушка листьев трав дает оптимальные значения цвета в высушенных продуктах, поскольку этот метод может свести к минимуму реакцию потемнения в результате относительно короткого времени сушки.

Для сушки целых лекарственных растений, таких как лабазник и ива, душица и горечавка, холодная атмосферная сушка при низкой температуре сохраняет более высокое содержание общего фенола в высушенных лекарственных растениях. Холодная атмосферная сушка быстро инактивирует ферменты деградации полифенолов, а именно полифенолоксидазы (ПФО) в лекарственных растениях, что, в свою очередь, сохраняет большее количество полифенолов и флавоноидов по сравнению с сушкой на солнце и микроволновой сушкой. Также холодная атмосферная сушка отлично подходит для сушки шалфея и хмеля, поскольку высушенные продукты содержат большее количество эфирного масла и содержание альфа-кислоты по сравнению с традиционной воздушной сушкой.

Холодная атмосферная сушка является инновационным зарекомендовавшим себя методом сушки плодов лекарственных растений, таких как перец. Высокая скорость сушки и высокая удельная скорость извлечения влаги снижают потребление энергии и обеспечивают высокое качество продукции по сравнению с традиционными методами сушки.

Влияние процесса сушки

При сушке пищевого, косметического и фармацевтического сырья так или иначе проявляются нежелательные изменения его свойств: усадка, упрочнение корпуса (затвердевание), потемнение.

Чтобы минимизировать нежелательные явления, необходимо применять технологии холодной сушки. 

Усадка

При сушке по мере удаления влаги пищевой материал становится меньше в размерах. Это также влияет на объемную плотность (вес на единицу объема) пищевого материала. Медленное высыхание приводит к развитию внутренних напряжений. Эти разрывы сдавливают и постоянно искажают относительно жесткие клетки, придавая пище сморщенный вид. Такой пищевой материал при регидратации поглощает воду медленнее. Желатинизация крахмала, денатурация белков и кристаллизация целлюлозы также влияют на характеристики регидратации. Быстрое высыхание улучшает текстурные характеристики, такие как смачиваемость, погружаемость, диспергируемость и растворимость.

Упрочнение корпуса (затвердевание)

Образование непроницаемого слоя на поверхности высушенного пищевого продукта, характеризующегося внутренним мягким и внешним твердым слоем, что приводит к трудностям в сушке. Это всегда происходит в пищевых продуктах, богатых растворенными веществами, и при очень высокой начальной температуре сушки. При начальной высокой температуре частицы растворенного вещества выходят и оседают на поверхности в результате образования непроницаемого слоя, препятствующего дальнейшему удалению влаги. Этого можно избежать, используя более низкую температуру сушки.

Потемнение

Потемнение относится к изменению цвета пищевого материала от светло- до темно-коричневого цвета. Это изменение цвета может происходить любым из трех способов, приведенных ниже:

• остаточное ферментативное потемнение – это когда остаточные ферменты, особенно в овощах, таких как так как полифенолоксидазы вызывают окисление, что приводит к изменению цвета (как у разрезанного яблока, и это ответ на вопрос почему яблоко темнеет).
• реакция Д. Майяра - это реакция между аминогруппой белков и восстанавливающими сахарами углеводов при нагревании. Этот тип потемнения чаще всего встречается в сушеных продуктах.
• карамелизация - это превращение сахаров только в соединения темного цвета под действием тепла.

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.