Обоснование температурного режима сушки растительных материалов

Если при обосновании температурных режимов сушки гидробионтов было отмечено, что применение высокой температуры уместно только тогда, когда речь идет о производстве продукции длительного хранения из мышечной ткани или сушке жидких систем (агаровых растворов, гидролизатов и т.д.). При этом обязательным условием применения высоких температур является низкое содержание или отсутствие жира в полуфабрикате. А в целом оптимальным режимом сушки является дробный, когда более жесткие условия чередуются с более мягкими. Это как уже было показано, в первую очередь связано с особенностями биохимических и структурных свойств мышечной ткани.

При сушке растительных материалов применение повышенных температур нагретого воздуха значительно сокращает продолжительность сушки. Особенно важное значение имеет применение высоких температур сушильного агента при глубокой сушке растительных пищевых материалов, так как с понижением влажности сохранность сушеных продуктов значительно увеличивается. При низкотемпературной сушке в неподвижном слое практически невозможна глубокая сушка материалов с сохранением высокого качества продукта, так как на удаление остаточной влаги, наиболее прочно связанной с материалом, нужно затратить несколько часов, причем пределы низкотемпературной сушки ограничены равновесным влагосодержанием (около 6%). При удалении связанной влаги высокие скорости и низкая влагоемкость воздуха практически не ускоряют процесса.

Порча продукта является следствием как температуры, так и продолжительности теплового воздействия. Суммарная температура материала в течение всего процесса при высоких температурах нагретого воздуха значительно меньше, чем при умеренных температурах агента сушки. Например, для свеклы, нарезанной кубиками 15х15х15 мм, при сушке до остаточного влагосодержания 12% с температурой сушильного агента 140 °С суммарная температура будет 3200°С/мин, а с температурой 80 °С— 5800 °С/мин, т. е. в 1,81 раза больше.

Кроме усиления температурного воздействия, вызывающего тепловую порчу продукта, в процессе длительной низкотемпературной сушки создаются благоприятные условия для роста бактерий, плесеней, повышается активность окислительных ферментов поврежденных растительных тканей, что также приводит к ухудшению питательной ценности продукта. Наоборот, значительное сокращение продолжительности сушки, т. е. сокращение теплового воздействия, а также разрушение ферментной системы, создание губительных условий для развития микрофлоры способствуют лучшему сохранению питательной ценности пищевых материалов при использовании повышенных температур агента сушки. Кроме того, низкотемпературная сушка является малоэффективной, приводит к увеличению затрат теплоты на испарение влаги по сравнению с высокотемпературной сушкой вразвитой стадии кипящего слоя.

Глубокая сушка по сравнению с обычной приводит к увеличению сроков хранения готового продукта в несколько раз.

При исследовании процесса сушки пищевых растительных материалов с температурами нагретого воздуха выше 105 °С впервые было обнаружено, что частицы в процессе сушки не дают усадки, сохраняют свою первоначальную форму и объем, имеют пористое строение. Регулированием степени бланшировки и температуры сушильного агента можно получать продукт с первоначальными формой и объемом частиц, либо с увеличенным объемом частиц, либо взорванные частицы.

Мелкопористое строение и лиофильность растительных тканей понижают парциальное давление водяного пара над сильно вогнутым мениском жидкости и уменьшают температуру кипения. При этом происходит интенсивное образование пара внутри частиц, зоной испарения становится весь их объем. Образование большого количества пара при сушке в кипящем слое с температурами нагретого воздуха свыше 105 °С способствует получению безусадочных частиц.

Пористое строение безусадочных частиц не препятствует удалению образовавшегося пара в окружающее пространство и тем самым ускоряет процесс сушки. Наоборот, усадка материала приводит к более плотному расположению клеток, уменьшению диаметра пор, затвердеванию материала, что снижает скорость перемещения влаги к поверхности частиц и увеличивает продолжительность сушки.

Для обоснования оптимальных режимов сушки изучали изменение органолептических и химико-технологических показателей картофеля, зеленого горошка, гречневой, рисовой, пшеничной и пшенной круп и других материалов. Полученные данные показали, что при сушке картофеля и зеленого горошка потери витамина С при температуре воздуха 110-150°С меньше, чем при температурах 60—90 и 160—180 °С. Это объясняется значительным сокращением продолжительности и уменьшением теплового воздействия при температурах агента сушки 110-150°С. Применение температуры воздуха свыше 160 °С не рекомендуется из-за возможного подгорания, так как температура нагрева этих материалов в конце сушки превосходит допустимую для зеленого горошка и картофеля.

Оптимальная температура агента сушки при обезвоживании влажных растительных материалов находится в следующих пределах (в °С): картофеля в зависимости от сорта— 110—150; зеле­ного горошка—130—140; моркови, цикория и столовой свек­лы— 110—160; лука и капусты — 110—120; яблок и айвы — 110—120; груш и абрикосов — 90—100; субтропической хурмы — 160—180.

Коэффициент набухаемости является важным показателем качества сушеных пищевых материалов, так как определяет способность восстановления первоначальных свойств при обводнении. Безусадочные частицы пористого строения отличаются большим значением коэффициента набухаемости и меньшей продолжительностью разваривания.

Дата добавления: 2013-12-12