Тэг: усадка

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.

Уменьшение размеров при сушке

Усадка пищевых продуктов во время сушки неизбежна, так как нагрев и удаление воды из пищевой матрицы могут вызывать напряжения в клеточной структуре, что приводит к разрушению структуры, из менению объема, деформации формы и сужению капилляров. Как же сохранить форму сырья при сушке?

Образно можно считать, что усадка материала равна объему удаленной воды. Следовательно, можно получить параметрическую зависимость, связывающую объемную усадку с содержанием влаги в материале. Сама по себе температура сушки не является существенной переменной, влияющей на усадку, особенно когда материал находится в резиноподобном состоянии при высоком уровне влажности. При низком содержании влаги температура стеклования повышается, что вызывает фазовый переход из резиноподобного состояния в стеклообразное. В результате скорость усадки значительно снижается за счет жесткости материала. В основном усадка пищевого материала увеличивается с увеличением количества испаренной воды. Вода при сушке перемещается от центра продукта к поверхности, поэтому чем больше воды удаляется, тем больше напряжения сжатия воздействуют на материал. Можно всегда видеть, что усадка увеличивается с уменьшением содержания влаги в продукте, но характеристики усадки различаются в зависимости от продуктов сушки и способов сушки. Создавая необходимые технологические условия сушки удается избежать усадки полностью или даже увеличить пористость сырья (раздувание структуры). Такие условия достижимы при использовании холодной вакуумной импульсной сушки.