RU2101966C1

RU2101966C1 - Dried product obtaining method

Info

Publication number: RU2101966C1
Application number: RU93012800A
Authority: RU
Inventors: Р.М. Кацель; Д.Н. Кашин; Н.А. Кашин; Р.Х. Рахимов; В.Н. Хорн
Original assignee: Малое государственное предприятие "Феруза"
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: food-processing industry. SUBSTANCE: method involves preparing raw plant product; providing convective-infrared radiation drying in two stages, with first stage being conducted at constant drying rate and second stage conducted at decreasing drying rate. At each stage, infrared radiating wave length and flux intensity have predetermined values. EFFECT: increased efficiency, simplified method and improved quality of dried plant product.

Description

Изобретение относится к области производства пищевых продуктов, в частности к способу производства сушеных пищевых продуктов, преимущественно сушеных растительных пищевых продуктов. The invention relates to the field of food production, in particular to a method for the production of dried food products, mainly dried plant food products.

Известен способ производства сушеных пищевых продуктов, преимущественно сушеных растительных пищевых продуктов, при котором исходные продукты сортируют, моют, очищают, режут и сушат конвективно /Гинзбург А. С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности М. Пищевая промышленность, 1966, с. 254 256 /. A known method for the production of dried food products, mainly dried plant food products, in which the starting products are sorted, washed, cleaned, cut and dried convectively / Ginzburg A. C. Infrared technology in the food industry M. Food industry, 1966, p. 254,256 /.

Недостатками известного способа производства являются низкое качество конечных продуктов вследствие прежде всего низкой биологической, пищевой и товарной ценностей, а также низкая экономичность процесса производства, вследствие низкой скорости сушки и высокого расхода энергии. Резко снижается содержание ценных веществ /витаминов, кислот, провитамина-каротина, сахара, некоторых ферментов и др. / в конечных продуктах по сравнению с исходными продуктами. Ухудшается восстанавливаемость конечных продуктов и консистенций восстановленных продуктов вследствие по крайней мере частичного разрушения структуры поверхностных слоев конечных продуктов. Ухудшается вкус конечных продуктов по сравнению с исходными продуктами. Изменяются запах и цвет восстановленных продуктов вследствие изменения содержания антоцианидов, пигментов, хлорофила и др. в конечных продуктах по сравнению с исходными продуктами. Объясняется это прежде всего тем, что при известном способе производства тепловая энергия сушильного агента поглощается только поверхностью обрабатываемых продуктов. Следствием этого является большая неравномерность прогрева, а значит и обезвоживания по сечению продуктов. В результате возможны перегрев, деформация и даже возможно разрушение прежде всего поверхностных слоев продуктов. Часто возникает необходимость введения в процесс производства искусственной конвекции. The disadvantages of this method of production are the low quality of the final products due primarily to low biological, food and commodity values, as well as the low efficiency of the production process, due to the low drying speed and high energy consumption. The content of valuable substances / vitamins, acids, provitamin-carotene, sugar, some enzymes, etc. / in the final products sharply decreases in comparison with the initial products. The recoverability of the final products and the consistency of the reduced products is deteriorating due to at least partial destruction of the structure of the surface layers of the final products. The taste of the final products is deteriorating compared to the starting products. The smell and color of the reduced products change due to changes in the content of anthocyanides, pigments, chlorophyll, etc. in the final products compared to the starting products. This is primarily due to the fact that with the known production method, the thermal energy of the drying agent is absorbed only by the surface of the processed products. The consequence of this is a large unevenness of heating, and hence dehydration over the cross section of the products. As a result, overheating, deformation, and even destruction of primarily the surface layers of products are possible. Often there is a need to introduce artificial convection into the manufacturing process.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства сушеных пищевых продуктов, преимущественно сушеных растительных пищевых продуктов, при котором исходные продукты сортируют, моют, очищают, режут и сушат конвективно-радиационно с использованием инфракрасного излучения /ИК-излучения/. При этом длину волны и плотность потока энергии ИК-излучения в процессе сушки продуктов поддерживают постоянными и длину волны излучения выбирают в пределах ближней части инфракрасной области спектра /Гинзбург А. С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности М. Пищевая промышленность, 1966, с. 256 266/. The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a method for the production of dried food products, mainly dried plant food products, in which the starting products are sorted, washed, cleaned, cut and dried by convection radiation using infrared radiation / IR radiation /. In this case, the wavelength and energy flux density of infrared radiation during drying of the products are kept constant and the radiation wavelength is chosen within the near infrared region of the spectrum / A. Ginzburg. Infrared technology in the food industry M. Food industry, 1966, p. 256,266 /.

Этот известный способ производства имеет те же недостатки, что и предыдущий. Однако эти недостатки проявляются в меньшей степени. Объясняется это прежде всего тем, что при этом известном способе производства энергия ИК-излучения превращается в тепловую не только на поверхности, но и в некоторой части приповерхностного объема обрабатываемых продуктов. Следствием этого является снижение неравномерности нагрева, а значит, и обезвоживания по сечению продуктов. В результате уменьшаются возможность перегрева, деформации и разрушения прежде всего поверхностных слоев продуктов. Уменьшается область использования в процессе производства искусственной конвекции. This known production method has the same disadvantages as the previous one. However, these shortcomings are manifested to a lesser extent. This is explained primarily by the fact that with this known method of production, the energy of infrared radiation is converted into heat not only on the surface, but also in some part of the near-surface volume of the processed products. The consequence of this is to reduce the unevenness of heating, and hence the dehydration over the cross section of the products. As a result, the possibility of overheating, deformation and destruction of primarily the surface layers of the products is reduced. The area of use in the manufacturing process of artificial convection is reduced.

Кроме того, использование при сушке более жесткого ИК-излучения увеличивает вероятность разрушения структуры обрабатываемых продуктов, а также вызывает необходимость использования светлых излучателей, более дорогих и менее долговечных, чем темные излучатели. In addition, the use of stiffer IR radiation during drying increases the likelihood of destruction of the structure of the processed products, and also necessitates the use of light emitters, more expensive and less durable than dark emitters.

Вместе с тем необходимо отметить следующее. Процесс сушки продуктов можно разбить на две стадии. However, the following should be noted. The drying process of products can be divided into two stages.

Первая стадия характеризуется постоянной скоростью сушки. На этой стадии относительная влажность обрабатываемых продуктов высокая. Отсюда возможность достижения высокой скорости испарения влаги продуктов. Следовательно, возможно использование жестких режимов сушки, характеризующихся использованием ИК-излучения с малой длиной волны и большей плотностью энергии, без перегрева продуктов. Тем самым возможно сочетание высокого качества конечных продуктов с высокой экономичностью процесса производства. The first stage is characterized by a constant drying rate. At this stage, the relative humidity of the processed products is high. Hence the ability to achieve a high rate of evaporation of moisture products. Therefore, it is possible to use hard drying modes, characterized by the use of infrared radiation with a short wavelength and a higher energy density, without overheating of the products. Thus, a combination of high quality end products with high efficiency of the production process is possible.

Вторая стадия характеризуется падающей скоростью сушки. На этой стадии относительная влажность ниже. Отсюда скорость испарения ниже. Следовательно, режимы без перегрева должны быть мягче. Тем самым для достижения высокого качества конечных продуктов необходимо снизить экономичность процесса производства. The second stage is characterized by a decreasing drying rate. At this stage, the relative humidity is lower. Hence, the evaporation rate is lower. Therefore, modes without overheating should be softer. Thus, to achieve high quality end products, it is necessary to reduce the efficiency of the production process.

Следовательно, постоянные длина волны и плотность потока энергии в процессе сушки неизбежно приведут к снижению качества готовых продуктов при чрезмерной жесткости режимов на второй стадии или снижению экономичности процесса производства при недостаточной жесткости режимов на первой стадии. Вышеизложенное положено в основу изобретения. Therefore, constant wavelength and energy flux density during the drying process will inevitably lead to a decrease in the quality of finished products with excessive rigidity of the regimes in the second stage or a decrease in the efficiency of the production process with insufficient rigidity of the regimes in the first stage. The foregoing is the basis of the invention.

Новым техническим результатом в предложенном способе производства сушеных пищевых продуктов, преимущественно сушеных пищевых растительных продуктов, по сравнению с известными способами, является повышение качества конечных продуктов или экономичности процесса производства, обусловленное использованием при сушке ИК-излучения с изменяющимися в процессе сушки длиной волны и плотностью потока энергии, а также выбором длины волны излучения в пределах средней части инфракрасной области спектра. A new technical result in the proposed method for the production of dried food products, mainly dried food plant products, in comparison with known methods, is to improve the quality of the final products or the efficiency of the production process due to the use of infrared radiation during drying with a changing wavelength and flow density energy, as well as the choice of the radiation wavelength within the middle part of the infrared region of the spectrum.

Техническая сущность изобретения заключается в следующем. Исходные продукты сортируют. Отсортированные продукты моют. Вымытые продукты очищают. Очищенные продукты режут. Нарезанные продукты сушат конвективно-радиационно с использованием ИК-излучения в две стадии. При этом на первой стадии сушки в период постоянной скорости сушки длину волны ИК-излучения выбирают в пределах 4,3 6,5 мкм и плотность потока энергии выбирают в пределах 2,0 0,2 вт/см². На второй стадии сушки в период падающей скорости сушки длину волны ИК-излучения выбирают в пределах 5,8 8,2 мкм, а плотность потока энергии выбирают в пределах 0,55 0,01 Вт/см².The technical essence of the invention is as follows. Source products are sorted. Sorted products are washed. Washed products cleanse. The peeled products are cut. Sliced products are dried convectively-radiation using infrared radiation in two stages. At the same time, at the first stage of drying during the period of constant drying speed, the wavelength of infrared radiation is selected in the range of 4.3 to 6.5 μm and the energy flux density is selected in the range of 2.0 0.2 W / cm ² . In the second stage of drying during the incident drying speed, the wavelength of infrared radiation is selected in the range of 5.8 to 8.2 μm, and the energy flux density is selected in the range of 0.55 0.01 W / cm ² .

Пример. Example.

Производство сушеной моркови выполняли следующим образом. Морковь сорта "Лосиноостровская" сортировали. Отсортированную морковь мыли в емкости с водой при соотношении продукта и воды 1:3. Промытую морковь ополаскивали под душем. Ополоснутую морковь очищали от кожуры с удалением глазков и темных пятен. Очищенную морковь резали на пластины длиной и шириной 10 мм и толщиной 4 мм. Нарезанную морковь весом 2,4 кг укладывали на подносы бытовой сушилки слоем толщиной 20 мм и сушили конвективно-радиационно с использованием ИК-излучения в две стадии. Температура окружающего воздуха была 25^oС, а относительная влажность 60% На первой стадии в период постоянной скорости сушки длину волны ИК-излучения выбирали равной 4,8 мкм, плотность потока энергии 1,1 Вт/см². При этом мощность, потребляемая сушилкой, была равна 0,8 кВт. Средняя температура моркови была равна 68^oС. Продолжительность первой стадии была равна 2,5 ч. При этом средняя относительная влажность моркови уменьшилась с 85,4% до 35,0% На второй стадии в период падающей скорости сушки длину волны ИК-излучения выбирали равной 5,9 мкм, а плотность потока энергии 0,5 Вт/см². При этом мощность, потребляемая сушилкой, была равна 0,6 кВт. Средняя температура моркови была равна 58^oС. Продолжительность второй стадии была равна 1,5 ч. При этом средняя относительная влажность моркови уменьшилась с 35,0% до 13,5% На протяжении всего процесса сушки проводились периодические через 1,0 ч ворошения моркови для предотвращения ее слипания и через 0,5 ч замеры режимов сушки.The production of dried carrots was performed as follows. Carrots varieties "Losinoostrovskaya" sorted. Sorted carrots were washed in a container with water at a 1: 3 ratio of product to water. The washed carrots were rinsed in the shower. The rinsed carrots were peeled to remove the eyes and dark spots. Peeled carrots were cut into plates 10 mm long and 4 mm thick. Sliced carrots weighing 2.4 kg were placed on trays of a household dryer with a layer of 20 mm thick and dried by convection-radiation using infrared radiation in two stages. The ambient temperature was 25 ^o C, and the relative humidity was 60%. At the first stage, during the period of constant drying speed, the infrared wavelength was chosen to be 4.8 μm, the energy flux density was 1.1 W / cm ² . At the same time, the power consumed by the dryer was 0.8 kW. The average temperature of the carrots was 68 ^o C. The duration of the first stage was 2.5 hours. The average relative humidity of the carrots decreased from 85.4% to 35.0%. At the second stage, during the falling drying speed, the wavelength of infrared radiation was chosen equal to 5.9 microns, and the energy flux density of 0.5 W / cm ² . At the same time, the power consumed by the dryer was 0.6 kW. The average temperature of the carrots was 58 ^o C. The duration of the second stage was 1.5 hours. The average relative humidity of the carrots decreased from 35.0% to 13.5%. Throughout the entire drying process, carrots were tiled periodically after 1.0 hours. to prevent it from sticking together and after 0.5 h, measurements of drying modes.

Результаты исследования проб сушеной моркови показали следующее. Среднее содержание ценных веществ в готовой моркови составили 90,6% от этого содержания в исходной моркови. Вредная микрофлора в готовой моркови практически отсутствовала. Средняя восстанавливаемость объема и формы готовой моркови составила 90% Восстановленная морковь по вкусу, запаху, консистенции и цвету практически не уступала исходной моркови. The results of the study of dried carrot samples showed the following. The average content of valuable substances in the finished carrot was 90.6% of this content in the original carrot. There was practically no harmful microflora in the finished carrots. The average recoverability of the volume and shape of the finished carrot was 90%. The recovered carrots were almost as good as the taste, smell, texture and color of the original carrot.

При использовании изобретения в процессе производства сушеных пищевых продуктов преимущественно сушеных растительных пищевых продуктов, повышается качество конечных продуктов вследствие прежде всего повышения биологической, пищевой и товарной ценностей или экономичность процесса производства вследствие прежде всего повышения скорости сушки и уменьшения расхода энергии. When using the invention in the production process of dried food products of predominantly dried plant food products, the quality of the final products is increased due primarily to an increase in biological, food and commodity values or the efficiency of the production process due to primarily an increase in the drying speed and a decrease in energy consumption.

Claims

A method for the production of dried food products, mainly vegetable, including the preparation of raw materials and convective-radiation drying using infrared radiation, characterized in that the drying is carried out in two stages, at the first, during the period of constant drying speed, the wavelength of infrared radiation is selected within 4 , 3 6.5 microns with an energy flux density of 0.2 2.0 W / cm ² ; for the second, during a decreasing drying speed, the wavelength is selected within 5.8 8.2 microns with an energy flux density of 0.01 0.55 W / cm ² .