Пути интенсификации процесса сушки

Основной недостаток традиционных низкотемпературных режимов – чрезмерная продолжительность сушки.

В 70-х годах все ведущие зарубежные фирмы перешли на высокотемпературные и сверхтемпературные режимы сушки, что позволило сократить продолжительность сушки в сушилках автоматизированных поточных линий: длинные с 10-20 до 10-12 ч, короткие с 7-8 до 4 -6 ч..

Преимущества ВТ и СВТ режимов сушки:

1. Улучшается цвет высушенных изделий (в результате тепловой инактивации фермента полифенолоксидазы замедляется или прекращается процесс ферментативного потемнения). При дальнейшем увеличении температуры сушки (СВТ) возникает опасность неферментативного потемнения изделий в результате протекания реакции Майяра. Чтобы избежать этого, необходимо поддерживать относительную влажность воздуха не меньше 80% при температуре воздуха 90 °С

2. Сокращается время варки изделий до готовности, снижается клейкость сваренных изделий, улучшается их консистенция. В большей степени улучается качество изделий из продуктов помола мягкой пшеницы (уменьшение клейкости обусловлено тем, что белковая матрица, фиксирующаяся во время сушки, прочно удерживает клейстеризующиеся во время варки зерна крахмала).

3. При традиционной сушке создаются оптимальные условия для развития различных микроорганизмов. В 1 г изделий может содержаться до 10⁶ и выше колоний микроорганизмов (среди них сальмонеллы, стафилококки). Они переносят варку. Сушка при 70 °С снижает этот показатель до 10²-10³ кол/г. При 80-90°С и относительной влажности 80% происходит полная пастеризация макаронных изделий.

При повышении температуры и относительной влажности воздуха:

- снижается градиент влажности в высушиваемых изделиях, т.е. разница во влажности слоев, возникающая в результате испарения влаги с поверхности изделия и осушение наружных слоев;

- снижается значение критической влажности макаронных изделий, т.е. увеличивается период нахождения в пластическом состоянии.

Именно эти два фактора позволяют интенсифицировать процесс удаления влаги из изделий с сохранением прочности их структуры.

Но применение ВТ сушки возможно только на оборудовании, оснащенном автоматизированными и компьютерными системами контроля и регулирования заданного режима сушки.

1. Снижается расход энергии.

2. Уменьшаются производственные площади.

О других преимуществах ВТ и СВТ было упомянуто выше.

Сущность этих режимов состоит в том, что повышение температуры сушки макаронных изделий должно сопровождаться повышением относительной влажности воздуха.

При одновременном повышении температуры и влажности воздуха:

- снижается градиент (перепад) влажности в высушиваемых изделиях;

- снижается значение критической влажности макаронных изделий, т.е. увеличивается период их нахождения в пластическом состоянии

Эти два фактора позволяют интенсифицировать процесс удаления влаги из изделий с сохранением прочности их структуры.

К СВТ режимам сушки относится режим с гигротермической обработкой сырых изделий перед сушкой. Сырые изделия обрабатывают паровоздушной смесью в течение 2 мин (для макарон) или сухим паром в течение 30 мин (для коротких) с последующей сушкой. Параметры паровоздушной смеси: температура 95-98 °С, влажность 95 %, температура нагретого пара от 120 до 180 °С. Последующая сушка происходит при жестких режимах, не опасаясь появления трещин. Во время гигротермообработки происходит денатурация белка, следовательно, снижается энергия связи влаги с материалом. Однако, одновременно происходит клейстеризация крахмала в поверхностном слое, а это делает изделие липким.

В настоящее время этот режим сушки используется в производстве макаронных изделий быстрой варки и изделий, не требующих варки.

Для интенсификации сушки используют воздействие на материал энергетического поля – терморадиационная сушка и сушка в электромагнитном поле высокой и сверхвысокой частоты (ВЧ и СВЧ).

Большая стоимость СВЧ-энергии по сравнению с конвективной сушкой перекрывает экономию от сокращения длительности сушки макаронных изделий, если продолжительность СВЧ-обработки больше 15 мин.