CS242754B1 - Způsob sušení potravinářských výrobků - Google Patents
Způsob sušení potravinářských výrobků Download PDFInfo
- Publication number
- CS242754B1 CS242754B1 CS813803A CS380381A CS242754B1 CS 242754 B1 CS242754 B1 CS 242754B1 CS 813803 A CS813803 A CS 813803A CS 380381 A CS380381 A CS 380381A CS 242754 B1 CS242754 B1 CS 242754B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- drying
- period
- parameters
- values
- humidity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Způsob sušení potravinářských výrobků,
při němž se některým známým způsobem určí
dovolené horní meze teploty a rychlostí proudění
vzduchu a dolní mez relativní vlhkosti
sušicího média v prvním období sušení pokusně
a hodnoty těchto parametrů takové, aby ve
druhém období sušení zajištovaly proporce
mezi rychlostí vnitřní difúze, jakož i kritická
vlhkost bud experimentem, nebo přímým
snímáním, spočívající v tom, že se v prvním
období nastaví teplota, rychlost proudění
vzduchu a vlhkost na hodnoty z oblasti dovolených
parametrů a po dosažení kritické
vlhkosti výrobku se přestaví v druhém období
sušení tyto parametry na bezpečné hodnoty.
Možnosti využití způsobu jsou značné,
protože na rozdíl od dosavadních empirických
způsobů pro dosažení optimálního sušení
potravin, zejména masných výrobků, navrhuje
se zde metoda pro objektivní stanovení optimálního
režimu sušení.
Description
(54) Způsob sušení potravinářských výrobků
Způsob sušení potravinářských výrobků, při němž se některým známým způsobem určí dovolené horní meze teploty a rychlostí proudění vzduchu a dolní mez relativní vlhkosti sušicího média v prvním období sušení pokusně a hodnoty těchto parametrů takové, aby ve druhém období sušení zajištovaly proporce mezi rychlostí vnitřní difúze, jakož i kritická vlhkost bud experimentem, nebo přímým snímáním, spočívající v tom, že se v prvním období nastaví teplota, rychlost proudění vzduchu a vlhkost na hodnoty z oblasti dovolených parametrů a po dosažení kritické vlhkosti výrobku se přestaví v druhém období sušení tyto parametry na bezpečné hodnoty.
Možnosti využití způsobu jsou značné, protože na rozdíl od dosavadních empirických způsobů pro dosažení optimálního sušení potravin, zejména masných výrobků, navrhuje se zde metoda pro objektivní stanovení optimálního režimu sušení.
Ups/ks]
sM-i
Vynález se týká způsobu sušení potravinářských výrobků.
Potravinářské výrobky se konzervují sušením již od dob starověku. Je to bezpochyby nejstarší forma ochrany potravin, která se rozvinula v široké praxi.
Pro průběh fyzikálně chemických dějů a biochemických přeměn je určující volba klimatických podmínek - teploty, rychlosti proudění vzduchu a relativní vlhkosti.
Při sušení zeleniny, granulovaných masných polotovarů pro přípravu polévek a masných výrobků se určují tyto parametry zcela empiricky a stejně tak se provádí i kontrola ukončení procesu, většinou na základě hmotnostního poklesu. Subjektivní faktor v řízení technologie se zdůvodňuje značným kolísáním fyzikáiněchemických vlastností biologické hmoty, takže nemá smysl hledání exaktních měřítek. Například pro sušení trvanlivých masných výrobků je doporučována teplota 12 až 16 °C, relativní vlhkost v mezích 70 až 85 %, na začátku sušení 90 až 95 %. V minulosti byly obvyklé rychlosti proudění vzduchu 0,1 až 0,3 m/s, v dnešních moderních provozech se často sejdeme s rychlostí proudění 1 až 4 m/s, nebot technické vybavení klimatizačních jednotek dovoluje přesnější dodržení nastavených parametrů. V řadě zemí se však užívá teploty 28 °C až 40 °C na začátku cyklu a teplota se postupně snižuje na 13 °C.
Zřejmě tedy neexistuje obecný předpis jak regulovat sušeni potravinářských výrobků, aby bylo dosaženo optima z hlediska objemu produkce, kvality a spotřeby energie.
Spektrum vyhovujících režimů je tak stále ještě dosti široké, aby se otevřel prostor pro optimalizaci vzhledem k minimální době sušení a minimálním energetickým nákladům.
Kontrola průběhu sušení většiny potravinářských materiálů se sice provádí bud vážením, nebo laboratorní analýzou obsahu vody, avšak výhradně pro účely stanoveni konce procesu. Tím se ovšem nezíská informace o stavech výrobku mezi začátkem a okamžikem ukončení, která je z fyzikálního hlediska rozhodující pro řízení parametrů sušicího média. Tak dochází bud ke zbytečně dlouhému sušicímu cyklu, nebo ke zmetkovitosti zapříčiněné nerovnoměrným vysycháním materiálu.
Podstatou vynálezu je způsob sušení potravinářských výrobků, při němž se v prvním období sušení nastaví teplota, rychlost proudění a relativní vlhkost sušicího média na hodnoty z oblasti dovolených parametrů a po dosažení kritické vlhkosti výrobku se v druhém období tyto parametry přestaví na bezpečné hodnoty.
Navrhované řešení respektuje předem stanovený okamžik dosažení kritické vlhkosti výrobku a využitím principu zpětné vazby nastavuje po jeho dosažení teplotu, vlhkost a rychlost proudění sušicího média na bezpečné hodnoty, které jsou dále definovány. Průběžně snímaná hmotnost výrobku umožní technologovi použít vyšších teplot, větších rychlostí proudění a nižší relativní vlhkosti vzduchu v období konstantní rychlosti sušení a délku tohoto období přesně určit.
Fyzikální mechanismus přenosu hmoty je v tomto období řízen konvekcí z povrchu do proudu média. Protože difuzní děj uvnitř výrobku je dostatečně rychlý, nemůže dojít k nerovnoměrnému toku vlhkosti, který způsobuje přesušení povrchu a vytvoření krusty. Tato přeschlá vrstva zabraňuje posléze difúzi vody na povrch, způsobuje nežádoucí chemické a mikrobiologické změny v jádře vlivem zvýšené koncentrace vlhkosti a je v řadě případů příčinou nevyhovujícího smyslového hodnocení, jak je tomu například u trvanlivých masných výrobků.
Toto nebezpečí se využitím sledování, registrace a zpětné vazby, která může být realizována automaticky zařazením dvoupolohových regulátorů teploty, relativní vlhkosti a průtoku vzduchu, zcela vyloučí, nebot v prvním období mohou být nastaveny dostatečně vysoké teploty a průtoky média a dostatečně nízké relativní vlhkosti.
Jejich omezení je určeno pouze hledisky, která nesouvisejí bezprostředně s rychlostí průběhu sušení, ale ovlivňují jeho výsledek (mikrobiologická čistota, energetická náročnost apod.). Hranice takto určeného intervalu teploty a rychlosti proudění a dolní hranici relativní vlhkosti budeme stručně nazývat dovolenými hodnotami.
Ve druhém období nemá vnější prostředí významný vliv na rychlost sušení, takže nastavené hodnoty je nutno upravit tak, aby se povrch nepřesušil. Tyto hodnoty parametrů prostředí budeme stručně nazývat bezpečnými hodnotami a jsou určeny právě rychlostí konvekčního přestupu hmoty z povrchu do prostředí, která odpovídá rychlosti transportu vlhkosti na povrch výrobku. Většinou jsou tyto parametry známy empiricky (u masných výrobků je to 15 až 17 °C, 0,3 až 0,5 m/s a vlhkost 70 až 90 i), často však je třeba je určit experimentálně. Přitom je ve většině případů rozhodující senzorické a také hygienické hledisko. Tím lze dosáhnout vedle snížení zmetkovitosti a úspor energie i zvýšení kapacity sušáren a snížení investičních nákladů při jejich projekci.
Příklad
Byl proveden čtvrtprovozní pokus se sušením trvanlivého salámu. Polotovar byl připraven ve výrobně, vzorky sušeny v klimatizační skříni. Průběh sledované sušicí křivky je patrný z grafu na výkresu. Za akční veličinu pro řízení procesu byla zvolena teplota vzduchu, která má podle dosavadních zkušeností nejvýznamnější vliv na rychlost sušení. Rychlost příčného proudění vzduchu byla zvolena konstantně 0,9 m/s, stejně tak relativní vlhkost 80 %.
Sušení bylo podrobeno celkem pět vzorků, z nichž první dva byly sušeny při teplotě 15 °C (křivka 1 a 2 na výkresu), další dva (křivka 3, 4 tamtéž) při teplotě 20 °C. Poslední vzorek byl vybrán tak, aby se počáteční vlhkostí blížil jednomu z prvních dvou vzorků a v počátečním období sušen při teplotě 20 °C (úsek AB). Po dosažení stanovené kritické hodnoty vlhkosti, která se v mezích přesnosti měření dala pokládat za reprodukovatelnou, byla teplota prostředí změněna na 15 °C (úsek BC).
Za kritérium technologického vysušení bylo vzato snížení celkového obsahu vody o 22 %. Této hranice bylo dosaženo u vzorku č. 5 o 38 hodin dříve než u vzorku 1 a O 43 hodin dříve oproti vzorku 2. Na nákroji salámů č. 3 a 4 bylo po ukončení procesu zřejmé přesušení povrchu (tzv. kroužek), nebot podmínky vnějšího prostředí byly v druhém období příliš drastické. Vzorek č. 5 byl po senzorické stránce bezvadný a srovnatelný se vzorky 1 a 2.
Pokus dokazuje, že lze zkrátit dobu sušení a vyhnout se výrobním vadám za předpokladu, že se respektují fyzikální parametry předem stanovené na základě experimentu vymezujícího kinetiku sušení. Sledování hmotnostních změn bylo prováděno tenzometrickou aparaturou zvlášt k tomu sestavenou.
Symboly na výkresu:
T - teplota °C
N - rychlost sušení h'1 u - relativní hmotnostní zlomek vlhkosti materiálu kg/k
Τ' - doba, za níž je dosaženo 22 % snížení celkové vlhkosti - čas h
W - rychlost proudění vzduchu m/s
Ý - relativní vlhkost vzduchu %
Index k - kritická hodnota
| vz. | T N | uk | ťl h | N.103 M |
| 1 | 15 | 1,068 | 140 | 2,28 |
| 2 | 15 | 1,061 | 145 | 2,13 |
| 3 | 20 | 1,072 | 89 | 3,73 |
| 4 | 20 | 1,062 | 87 | 3,81 |
| 5 AB | 20 | 1,068 | - | 3,75 |
| 5 BC | 15 | - | 102 |
Možnosti použití způsobu řízení průběhu sušení potravinářských výrobků podle tohoto vynálezu jsou značné.
Sušení v potravinářském průmyslu je velmi rozšířená operace. Jde zde nejen o sušení masných výrobků, ale i zeleniny, polévkových polotovarů a v některých zemích se velmi hojně suší ryby. Pokud možno rovnoměrné prostorové rozložení koncentrace vlhkosti uvnitř vysušeného výrobku je jedním ze základních požadavků mikrobiální údržnosti, senzorických vlastnosti i případné resorpce vody, která je zvlášt důležitá u polévkových polotovarů. Tento způsob lze využít všude tam, kde jsou výrazně patrná období konstantní rychlosti sušeni a období klesající rychlosti. Rovněž je podmínkou dostatečně reprodukovatelná hodnota kritické vlhkosti u^.
Řízení může být realizováno na různé úrovni počínaje dvoupolohovou regulaci na základě známého okamžiku dosažení kritické vlhkosti přes programový řídicí systém, vhodný zejména pro velkokapacitní sušárny, kde se zpracovává rozsáhlý sortiment až po adaptivní řízení, které může být součástí rozsáhlého řídicího algoritmu celého technologického celku. V takovém případě by řízení zahrnovalo i vyhodnocovací algoritmus pro stanovení kritických vlhkostí nových výrobků, reagovalo by na kolísáni kvality výrobků a ostatních výrobních parametrů a dovolovalo velmi přesně určit optimální režim v sušárně.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZUZpůsob sušení potravinářských výrobků, při němž se některou známou metodou určí jednak horní hranice oblasti dovolených teplot a rychlosti proudění média a dolní hranice oblasti dovolených relativních vlhkostí a jednak bezpečné hodnoty těchto parametrů, zajištující rychlost vnější konvekce odpovídající rychlosti difúze v pevné fázi, jakož i kritické vlhkosti pro daný výrobek, vyznačený tím, že se v prvním období sušení nastaví teploty rychlosti proudění a relativní vlhkost sušicího média na hodnoty z oblasti dovolených parametrů a po dosažení kritické vlhkosti výrobku se v druhém období tyto parametry přestaví na bezpečné hodnoty1 výkres
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS813803A CS242754B1 (cs) | 1981-05-22 | 1981-05-22 | Způsob sušení potravinářských výrobků |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS813803A CS242754B1 (cs) | 1981-05-22 | 1981-05-22 | Způsob sušení potravinářských výrobků |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS380381A1 CS380381A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS242754B1 true CS242754B1 (cs) | 1986-05-15 |
Family
ID=5379176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS813803A CS242754B1 (cs) | 1981-05-22 | 1981-05-22 | Způsob sušení potravinářských výrobků |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS242754B1 (cs) |
-
1981
- 1981-05-22 CS CS813803A patent/CS242754B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS380381A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pathare et al. | Effective moisture diffusivity of onion slices undergoing infrared convective drying | |
| Chua et al. | Batch drying of banana pieces—effect of stepwise change in drying air temperature on drying kinetics and product colour | |
| Taheri et al. | Microwave fluidised bed drying of red lentil seeds: Drying kinetics and reduction of botrytis grey mold pathogen | |
| Tirawanichakul et al. | Simulation and grain quality for in-store drying of paddy | |
| Zanoelo et al. | Dynamic modeling and feedback control for conveyors-belt dryers of mate leaves | |
| Sawhney et al. | Determination of drying constants and their dependence on drying air parameters for thin layer onion drying | |
| CS242754B1 (cs) | Způsob sušení potravinářských výrobků | |
| Rindang et al. | CFD analysis of temperature drying chamber at rotary dryer with combined energy | |
| Pangavhane et al. | Drying kinetic studies on single layer Thompson seedless grapes under controlled heated air conditions | |
| Oforkansi et al. | Mathematical model of thin-layer drying process in a plantain sample | |
| CN116951908A (zh) | 一种适用于双向通风干燥机的稻谷变温干燥方法及系统 | |
| Jayas et al. | Preserving quality during grain drying and techniques for measuring grain quality. | |
| US20110117260A1 (en) | Method for Drying Pasta Products | |
| Moradi et al. | Dimensionless modeling of thin layer drying process of Aloe vera gel | |
| Ziegler et al. | Airflow resistance of two hop varieties | |
| Hacihafizoğlu et al. | Diffusion model for thin layer drying process of corn | |
| Adejumo et al. | Modeled dryer using an automatic control system for agricultural products | |
| Kurmanov et al. | Research of plum drying process | |
| Yadav et al. | Cross-flow thin bed drying characteristics of maize (Zea mays) using continuous sample weight measurement | |
| Ghaly et al. | Heat-induced damage in wheat as a consequence of spouted bed drying | |
| Rupp et al. | Contact disc dryer | |
| Veleșcu et al. | Experimental study of drying behaviour of potato | |
| Murata et al. | Effect of initial moisture on the adsorption and desorption equilibrium moisture contents of polished rice | |
| US20220400713A1 (en) | Food process line for in-line processing food and method for processing food | |
| SE463068B (sv) | Foerfarande foer torkning av raadegvaror |