L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ СУШКИ ВЫСОКОВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ
| Название | СПОСОБ СУШКИ ВЫСОКОВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Волончук Сергей Константинович, Шорникова Лариса Павловна |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2305235 |
| Дата регистрации | 26.02.2006 |
| Правообладатель | Государственное Научное Учреждение Сибирский Научно-Исследовательский и Проектно-Технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции |
| Область применения (класс МПК) | F26B 3/30 (2006.01) F26B 7/00 (2006.01) |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Изобретение относится к способам сушки высоковлажных материалов растительного и животного происхождения: овощей, фруктов, овощной зелени и лекарственных трав, мяса, рыбы, с применением нагрева ИК-излучателями в импульсном режиме нагрев-охлаждение. Способ сушки высоковлажных материалов предусматривает подготовку сырья путем мойки, измельчения, формирования его слоя путем раскладывания на поддоне и последующего облучения ИК-лучами до заданной влажности, согласно изобретению сушку ведут в сушильной камере в импульсном режиме нагрев-охлаждение, при этом нагрев осуществляют ИК-лучами с длиной волны в диапазоне 1,2-10 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м2 в течение 3-11 с до достижения предельной температуры в камере 55-60°С, а охлаждение ведут в течение 9,0-33,0 с до достижения температуры в камере, равной 45-50°С. Способ сушки позволяет за счет регулирования плотности потока энергии ИК-излучения, продолжительности его воздействия, равномерности распределения облучения, образованной отражателями, и предельной температуры нагрева снизить энергозатраты и ускорить процесс сушки за счет импульсного режима нагрев-охлаждение, удаления испаренной влаги и охлаждения материала путем принудительного вентилирования. При этом улучшается качество продукта: сохранность витаминов достигает 50-80% и деструктуризация белков не наблюдается. 2 ил.
Сущность изобретения: сушку ведут в сушильной камере в импульсном режиме нагрев-охлаждение, при этом нагрев осуществляют ИК-лучами с длиной волны в диапазоне 1,2-10 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м2 в течение 3,0-11,0 с до достижения предельной температуры в камере 55-60°С, а охлаждение ведут в течение 9,0-33,0 с до достижения температуры в камере, равной 45-50°С.
Изобретение относится к сушильной технике, а именно к способам сушки с помощью инфракрасного излучения, и может быть использовано для сушки высоковлажных материалов растительного и животного происхождения (овощи, грибы, фрукты, рыба, мясо и т.п.).
Известен способ сушки фруктов и овощей, заключающийся в том, что сушку проводят потоком инфракрасного (ИК) излучения плотностью до 3,6 кВт/м в дальней области спектра. К недостаткам способа можно отнести использование среднетемпературных ИК-излучателей (ТЭНов) с преимущественно 4,0 мкм длиной волны излучения, поглощаемого поверхностью облучаемого материала, имеющих невысокий коэффициент преобразования электрической энергии в ИК-излучение. Выбор указанного выше значения плотности потока приводит к повышению расхода электроэнергии и бесконтрольному росту температур в процессе сушки и низкому качеству получаемого продукта. Наиболее близким к изобретению является способ сушки высоковлажных материалов путем формирования его слоя и последующего облучения ИК-лучами до заданной влажности, в котором сушку ведут в импульсном режиме нагрев-охлаждение, при этом облучение ИК-лучами осуществляют в диапазоне 2-10 мкм с плотностью потока 4,5-8,5 кВт/м2 до достижения температуры материала, равной 0,8-0,9 его предельной температуры сушки, а охлаждение ведут до достижения температуры материала, равной 0,4-0,6 его предельной температуры сушки. Недостатком данного способа является то, что заявленная предельная температура нагрева материала, температура отключения ИК-излучателей 68°С ведет к деструктуризации белков и витаминов группы В и С, т.е. ухудшению качества продукта. Также недостатком данного способа является то, что заявленная предельная температура охлаждения материала, например моркови, 35°С, слишком низкая, что ведет к увеличению продолжительности процесса сушки и затрат энергии на нагрев материала для достижения предельной температуры нагрева.
Целью изобретения является повышение качества конечного продукта, сокращение энергозатрат и ускорение процесса сушки.
Способ осуществляется следующим образом.
Предварительно определяется предельная температура сушки материала. Она может быть определена статистически в результате обработки накопленных экспериментальных данных опытным путем непосредственно перед началом сушки или из известных источников (справочников, словарей и т.п.).
Способ может быть осуществлен с помощью сушильного шкафа, представленного на фиг.1, 2.
Материал (сырье), подвергаемый сушке, предварительно подготавливают путем мойки, измельчения, формирования слоя раскладыванием на поддон 6, который устанавливают в корпус сушильного шкафа 1, и последующего облучения ИК-лучами. На блоке управления 7 устанавливают температуру и время, включают ИК-излучатели 2, которые установлены в отражателе 3, включают вентилятор 4 и счетчик электроэнергии 5. Сушку ведут в импульсном режиме нагрев-охлаждение, при этом нагрев осуществляют ИК-лучами до заданной влажности с длиной волны в диапазоне 1,2-10 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м2 в течение 3,0-11,0 с до достижения предельной температуры в камере 55-60°С, а охлаждение ведут в течение 9,0-33,0 с до достижения температуры в камере, равной 45-50°С. Температура задается с помощью датчика температуры 8. Как только температура сушки достигнет указанного значения, излучатели 2 отключаются, и материал начинает остывать. Для ускорения охлаждения материала и ускорения удаления испаренной влаги используется вентилятор 4, установленный на задней стенке корпуса 1. При охлаждении материала до значения температуры 45-50°С автоматически включаются излучатели 2, и процесс сушки продолжается аналогично описанному выше до достижения материалом заданной влажности.
Пример осуществления способа. В качестве исходного материала взята морковь сорта "Нантская" с начальным массовым содержанием влаги 86-88%. Предварительно вымытая, очищенная и нарезанная соломкой 3×3-7×7 мм и длиной от 15 до 20 мм морковь раскладывается на сетчатые поддоны слоем до 10 мм. Температура отключения ИК-излучателей устанавливается 55-60°С, включения ИК-излучателей 45-50°С. Плотность потока излучения 6,0-15 кВт/м2, диапазон длин волн 1,2-10 мкм. Продолжительность включения ИК ламп 3-11 с. Процесс сушки заканчивался при достижении материалом остаточной влажности 12%. По органолептическим показателям морковь после сушки соответствовала ГОСТу 7588-71. Сохранялось 50-80% витаминов, деструктуризации белков не происходило.
Формула изобретения
Способ сушки высоковлажных материалов, предусматривающий подготовку сырья путем мойки, измельчения, формирования его слоя, раскладывая на поддоне и последующего облучения ИК-лучами до заданной влажности, отличающийся тем, что сушку ведут в сушильной камере в импульсном режиме нагрев-охлаждение, при этом нагрев осуществляют ИК-лучами с длиной волны в диапазоне 1,2-10 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м2 в течение 3-11 с до достижения предельной температуры в камере 55-60°С, а охлаждение ведут в течение 9,0-33,0 с до достижения температуры в камере равной 45-50°С.
Медаль Альфреда Нобеля