RU2194228C2 - Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод - Google Patents
Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194228C2 RU2194228C2 RU2000123044/13A RU2000123044A RU2194228C2 RU 2194228 C2 RU2194228 C2 RU 2194228C2 RU 2000123044/13 A RU2000123044/13 A RU 2000123044/13A RU 2000123044 A RU2000123044 A RU 2000123044A RU 2194228 C2 RU2194228 C2 RU 2194228C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- berries
- drying
- fruits
- energy
- water
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение предназначено для использования в пищевой и смежных областях промышленности при сушке и обеззараживании продуктов и других водосодержащих материалов. Способ предусматривает четыре этапа. На первом этапе фрукты и ягоды нагревают токами низкой частоты до 55-65oС. Из них удаляют до 10% воды. При этом происходит их электролитическое обеззараживание. На втором, третьем и четвертом этапах фрукты и ягоды сушатся энергией ИК-излучения и СВЧ-энергией с плотностью потока мощности не более 0,2, 0,3 и 0,4 Вт/см2 соответственно. На каждом этапе соотношение СВЧ-энергии и энергии ИК-излучения соответственно равно 1/6÷10; 1/3÷6; 1/1,5÷3. Поэтапно обеспечивают испарение соответственно 35, 30 и 15% воды из фруктов и ягод. Изобретение обеспечивает уменьшение энергозатрат, стоимости используемой аппаратуры, более высокое качество готового продукта, высокий уровень обеззараживания.
Description
Предлагаемый способ сушки и обеззараживания фруктов и овощей может быть использован в пищевой и смежных областях для сушки и обеззараживания продуктов и других водосодержащих материалов.
Известны традиционные способы сушки фруктов и ягод: солнечно-воздушная сушка и искусственная сушка [1]. Искусственная сушка имеет следующие преимущества: возможность применения в любых климатических зонах; большую механизацию и автоматизацию производственных процессов и лучшие санитарные условия, меньшую продолжительность сушки, более качественные окрас и вкус сухофруктов и меньшие потери полезных веществ в процессе сушки. Наиболее распространены: способ непосредственного соприкосновения сырья с нагретым воздухом или перегретым паром и контактный способ, когда тепло к продукту передается через нагретую агентом сушки поверхность. Недостатками этих способов сушки являются низкий к.п.д. использования энергоносителей и низкое качество продукции. Известна также сублимационная сушка [1], при которой воду из плодов и ягод выпаривают под вакуумом при низкой отрицательной температуре. При этом способе основная часть влаги продукта удаляется благодаря испарению льда без перехода его в жидкое состояние. Продукт в это время находится в замороженном состоянии и потери ароматических веществ и витаминов минимальны и биохимические изменения незначительны. Качество сушеных плодов и ягод при сублимационной сушке самое высокое. Недостатками данного способа являются сложное и дорогое оборудование, очень значительные энергозатраты и отсутствие обеззараживания продукта.
Известен радиоционный метод (под воздействием инфракрасных лучей - ИК-излучение) сушки плодов и ягод [2]. Радиоционный метод сушки плодов и ягод может эффективно применяться только в сочетании с другими методами сушки, которые способствуют выдавливанию влаги на поверхность фруктов и ягод.
Известен метод сушки плодов и ягод токами промышленной частоты [3]. Этот метод позволяет с целью интенсификации сушки производить предварительный прогрев плодов и ягод токами промышленной частоты перед началом ведения процесса. При сушке растительных материалов переменным электрическим током происходит электроплазмолиз и создание пористой структуры в растительном материале. Наиболее целесообразно осуществление электроплазмолиза растительного сырья в первый период сушки, так как при этом происходит быстрейшее прекращение всех процессов жизнедеятельности растительных материалов, что обеспечивает большую сохранность питательных веществ и ускорение процесса удаления свободной влаги из материалов. При этом обеспечиваются энергоэкономичность процесса, простота аппаратного оформления, доступность контроля и широкая возможность регулирования энергетических параметров, а также происходит обеззараживание, заключающееся в электролитическом разложении ядохимикатов, пестицидов и других вредных для здоровья веществ, запасенных во фруктах, ягодах и овощах в процессе выращивания и обработки ядохимикатами от вредителей, на вещества, не вредные для здоровья человека.
Недостатком этого метода является то, что его можно эффективно использовать только на начальном этапе сушки, когда влажность плодов и ягод более 50%.
Известен метод сушки с использованием сверхвысокочастотной энергии (СВЧ) [2, 3] . Характерная особенность СВЧ-сушки состоит в том, что удельная мощность рассеивания в продукте зависит от его электрофизических параметров и прежде всего влажности. К основным особенностям СВЧ-энергии следует отнести: способность проникать на значительную глубину внутрь продукта; способность полной стерилизации обрабатываемого продукта, отсутствие контакта обрабатываемого продукта с теплоносителем, высокий к.п.д. преобразования СВЧ-энергии в тепло, выделяемое в нагреваемом продукте. При СВЧ-нагреве можно сконцентрировать весьма высокие энергии в небольших объемах продукта, при этом можно создать такие условия, что внутри продукта температура будет больше, чем снаружи. Это позволяет создать условия для выдавливания воды из капилляров на поверхность продукта, что значительно снижает энергозатраты на испарение воды. Качество сушеных плодов и ягод при сушке с использованием СВЧ-энергии - высокое. Недостатком данного способа является то, что для его реализации используется сложное дорогостоящее оборудование.
Известен комбинированный способ сушки плодов и ягод с использованием СВЧ-энергии в вакуумной сушилке [4]. Качество плодов и ягод, полученных при этом способе сушки, является высоким. Метод имеет недостаточно высокий к.п. д. , сложное и дорогостоящее аппаратурное оформление, при этом методе отсутствует обеззараживание готового продукта.
Известен комбинированный способ сушки фруктов и ягод с использованием конвективного нагрева и СВЧ-нагрева [5]. Сначала продукт подвергают конвективному нагреву, а затем, при достижении критической влажности, микроволновому облучению до полной сушки. При этом методе отсутствует обеззараживание готового продукта.
Известен комбинированный метод сушки фруктов и ягод с использованием СВЧ-излучения и ИК-излучения [6], который принят за прототип. Способ сушки отличается тем, что высушиваемый материал сначала подвергают воздействию СВЧ-энергии высокой интенсивности и короткой продолжительности, при этом в клеточной ткани образуется пар, который разрывает клеточную структуру, и влага выдавливается на поверхность фруктов и ягод, затем ИК-излучением осуществляется испарение влаги с поверхности фруктов и ягод. Недостатком данного метода является отсутствие обеззараживания готового продукта.
Целью настоящего изобретения является создание способа сушки и обеззараживания фруктов и ягод токами низкой частоты, СВЧ-энергией и энергией ИК-излучения. Указанная цель достигается тем, что на первом этапе в течение от 0,5 до 5 мин фрукты и ягоды нагревают токами низкой частоты от 50 до 20000 Гц до температуры 55-65oС. И из них испаряют до 10% воды при их электролитическом обеззараживании, на втором этапе фрукты и ягоды сушат в течение от 20 до 30 мин с использованием энергии ИК и СВЧ-энергии с плотностью потока мощности не более 0,2 Вт/см2, при этом энергия ИК-излучения больше СВЧ-энергии от 6 до 10 раз и обеспечивается испарение до 35% воды из фруктов и ягод, на третьем этапе и ягоды сушат в течение от 20 до 30 мин с использованием ИК-излучения и СВЧ-энергии с плотностью потока мощности не более 0,3 Вт/см2, при этом энергия ИК-излучения больше СВЧ-энергии от 3 до 6 раз и обеспечивается испарение до 30% воды из фруктов и ягод, на четвертом этапе фрукты и ягоды сушат в течение от 30 до 40 мин с использованием энергии ИК-излучения и СВЧ-энергии с плотностью потока мощности не более 0,4 Вт/см2, при этом энергия ИК-излучения больше СВЧ-энергии от 1,5 до 3 раз и обеспечивается испарение до 15% воды из фруктов и ягод.
Процесс сушки в заявленном методе осуществляется следующим образом.
На первом этапе фрукты и ягоды токами низкой частоты от 50 до 20000 Гц нагревают до температуры 55-65oС и сушат в течение от 0,5 до 5 мин, при этом из фруктов и ягод удаляют до 10% воды, масса удаленной воды определяется условием предотвращения снижения качественных показателей сушеной продукции и зависит также от свойств обрабатываемого продукта и параметров режима: значения частоты и тока. На первом этапе происходит электролитическое обеззараживание фруктов и ягод: полная инактивация микроорганизмов, разрушение микробных токсинов, пестицидов, ядохимикатов и других вредных соединений.
На первом этапе происходит также разрыхление продукта и повышение коэффициента диффузии влаги за счет расширения микрокапилляров.
На втором, третьем и четвертом этапах для сушки продукта используют СВЧ-энергию и энергию ИК-излучения. Под воздействием СВЧ-энергии из-за внутреннего прогрева продукта вода из макрокапилляров и микрокапилляров продукта выдавливается на его поверхность и под воздействием высокого уровня энергии ИК-излучения испаряется. Соотношения между уровнями мощности СВЧ-энергии и энергии ИК-излучения на каждом этапе выбраны из условия получения максимального значения к.п.д.
Был изготовлен макет сушильной установки, в которой реализован предлагаемый способ сушки.
В макете сушильной установки в блоке электролитического обеззараживания нарезанные яблоки токами низкой частоты в течение 0,5-5 мин нагревают до температуры 55-65oС, продолжительности нагрева выбирают для каждого продукта в зависимости от его диэлектрических свойств; блок электролитического обеззараживания представляет собой два плоских сетчатых электрода, между которыми находится обрабатываемый продукт. Обработанный в блоке электролитического обеззараживания продукт последовательно поступает в первую, вторую и третью конвейерные СВЧ-камеры, в которых установлены СВЧ-излучатели, подключенные к источникам СВЧ-энергии, и ИК-излучатели. В СВЧ-камерах СВЧ-энергия в основном выдавливает воду из капилляров на поверхность продукта, которая мгновенно испаряется под воздействием энергии ИК-излучения. Указанные в заявляемом способе режимы и соотношения между энергией СВЧ- и энергией ИК-излучения окончательно определены экспериментально на макете сушильной установки. В качестве исходного сырья использовались яблоки, нарезанные толщиной от 6 до 20 мм. Как показали экспериментальные исследования, в обрабатываемом продукте при сушке происходит полная инактивация микроорганизмов, разрушение микробных токсинов, пестицидов, ядохимикатов и других вредных соединений.
Технический результат предлагаемого способа сушки подтвержден экспериментальными исследованиями на макете сушильной установки и заключается в том, что предлагаемый способ сушки фруктов и ягод по сравнению с прототипом обладает улучшенными техническими и экономическими показателями:
- меньшими на 20-30% энергетическими затратами на испарение 1 кг воды;
- меньшей в 2 раза стоимостью аппаратуры, используемой для реализации предлагаемого способа сушки;
- более высоким качеством готового продукта;
- высоким уровнем обеззараживания.
- меньшими на 20-30% энергетическими затратами на испарение 1 кг воды;
- меньшей в 2 раза стоимостью аппаратуры, используемой для реализации предлагаемого способа сушки;
- более высоким качеством готового продукта;
- высоким уровнем обеззараживания.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Ю. Г. Скрипников. "Технология переработки плодов и ягод", стр. 177-196, Москва, ПО "Агропромиздат", 1988 г.
1. Ю. Г. Скрипников. "Технология переработки плодов и ягод", стр. 177-196, Москва, ПО "Агропромиздат", 1988 г.
2. И. А. Рогов, А. В. Горбатов. "Физические методы обработки пищевых продуктов", стр. 191-271, Москва, из-во "Пищевая промышленность".
3. Шестая всесоюзная научно-техническая конференция "Электрические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья", стр. 186, 187, 375, Москва, типография ВНИИТЭМП, 1989 г.
4. Пат. США 4640020, F 26 B 3/397 34-1.
5. Пат. США 4622757, F 26 B 3/397 34-1.
6. Заявка ФРГ 372412, F 26 B 3/397.
Claims (1)
- Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод путем воздействия СВЧ-энергии и энергии ИК-излучения, отличающийся тем, что на первом этапе в течение от 0,5 до 5 мин фрукты и ягоды нагревают токами низкой частоты от 50 до 20000 Гц до 55-65oС и из них испаряют до 10% воды при их электролитическом обеззараживании, на втором этапе фрукты и ягоды сушат в течение от 20 до 30 мин с использованием энергии ИК-излучения и СВЧ-энергии с плотностью потока мощности не более 0,2 Вт/см2, при этом энергия ИК-излучения больше СВЧ-энергии от 6 до 10 раз и обеспечивают испарение до 35% воды из фруктов и ягод, на третьем этапе фрукты и ягоды сушат в течение от 20 до 30 мин с использованием энергии ИК-излучения и СВЧ-энергии с плотностью потока мощности не более 0,3 Вт/см2, при этом энергия ИК-излучения больше СВЧ-энергии от 3 до 6 раз, и обеспечивают испарение до 30% воды из фруктов и ягод, на четвертом этапе фрукты и ягоды сушат в течение от 30 до 40 мин с использованием энергии ИК-излучения и СВЧ-энергии с плотностью потока мощности не более 0,4 Вт/см2, при этом энергия ИК-излучения больше СВЧ-энергии от 1,5 до 3 раз, и обеспечивают испарение до 15% воды из фруктов и ягод.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123044/13A RU2194228C2 (ru) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123044/13A RU2194228C2 (ru) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000123044A RU2000123044A (ru) | 2002-11-10 |
RU2194228C2 true RU2194228C2 (ru) | 2002-12-10 |
Family
ID=20239764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000123044/13A RU2194228C2 (ru) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2194228C2 (ru) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449544C1 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (ГОУВПО "ВГТА") | Технологическая линия производства фруктовых чипсов |
RU2464793C1 (ru) * | 2011-06-01 | 2012-10-27 | Сергей Алексеевич Бахарев | Способ сушки и обеззараживания продуктов с использованием волн различной физической природы |
RU2485803C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Линия для производства плодоовощных чипсов |
CN103610220A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-05 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种红外干燥法生产黑莓全果的方法 |
RU2541395C1 (ru) * | 2013-10-15 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Способ вакуумной сушки фруктов и ягод |
RU2543282C1 (ru) * | 2014-01-30 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Технологическая линия производства цукатов |
WO2015054163A1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-16 | Hawes Matthew D | Method of drying cannabis materials |
RU2548896C1 (ru) * | 2013-12-31 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Технологическая линия производства сушеных специй |
RU2551093C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" | Способ обеззараживания сушеных пищевых продуктов |
MD1045Z (ru) * | 2015-10-23 | 2017-01-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Устройство и способ обезвоживания слив |
RU2723280C1 (ru) * | 2019-12-20 | 2020-06-09 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Магратеп" | Устройство для электротермической обработки растительного сырья |
RU2773997C1 (ru) * | 2022-01-20 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ сублимационной сушки шиповника |
-
2000
- 2000-09-04 RU RU2000123044/13A patent/RU2194228C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449544C1 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (ГОУВПО "ВГТА") | Технологическая линия производства фруктовых чипсов |
RU2464793C1 (ru) * | 2011-06-01 | 2012-10-27 | Сергей Алексеевич Бахарев | Способ сушки и обеззараживания продуктов с использованием волн различной физической природы |
RU2485803C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Линия для производства плодоовощных чипсов |
WO2015054163A1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-16 | Hawes Matthew D | Method of drying cannabis materials |
RU2541395C1 (ru) * | 2013-10-15 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Способ вакуумной сушки фруктов и ягод |
CN103610220A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-05 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种红外干燥法生产黑莓全果的方法 |
CN103610220B (zh) * | 2013-12-10 | 2016-09-07 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种红外干燥法生产黑莓全果的方法 |
RU2548896C1 (ru) * | 2013-12-31 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Технологическая линия производства сушеных специй |
RU2543282C1 (ru) * | 2014-01-30 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Технологическая линия производства цукатов |
RU2551093C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" | Способ обеззараживания сушеных пищевых продуктов |
MD1045Z (ru) * | 2015-10-23 | 2017-01-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Устройство и способ обезвоживания слив |
RU2723280C1 (ru) * | 2019-12-20 | 2020-06-09 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Магратеп" | Устройство для электротермической обработки растительного сырья |
RU2773997C1 (ru) * | 2022-01-20 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ сублимационной сушки шиповника |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2194228C2 (ru) | Способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод | |
CN105875804B (zh) | 一种超声波辅助烫漂结合串联干燥改善黄花菜干制品色泽的方法 | |
US4978501A (en) | Continuous process for the partial sterilization of mushroom casing | |
CN104013069B (zh) | 一种高能电子束结合热风干燥控制脱水香辛料的微生物的加工方法 | |
KR101029007B1 (ko) | 곶감 제조방법 및 제조장치 | |
JPS6463365A (en) | Preparation of dried food and apparatus therefor | |
NL8502618A (nl) | Continue werkwijze voor de partiele sterilisatie van afdekmateriaal voor champignons. | |
IL42993A (en) | Process for treatment of vegetable protein | |
CN108936424A (zh) | 一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法 | |
Irina et al. | Pulsed infrared radiation for drying raw materials of plant and animal origin | |
Bhatt et al. | Microwaves and radiowaves: In food processing and preservation | |
Olsen et al. | Some biological effects of microwave energy | |
Alabi et al. | Characteristics of onion under different process pretreatments and different drying conditions | |
CN110800713A (zh) | 一种便携式微波杀虫机 | |
CN100403913C (zh) | 一种用蒸汽预处理提高果蔬粉微波杀菌效果的方法 | |
CN101147615B (zh) | 一种纳米银涂膜与微波联用对冻干食品保质杀菌的方法 | |
Budnikov et al. | The Application of Electrophysical Effects in the Processing of Agricultural Materials | |
WO2019085734A1 (zh) | 冻干食品的蒸汽巴氏灭菌方法 | |
US4307120A (en) | Coconut method and product | |
CN211091485U (zh) | 一种便携式微波杀虫机 | |
DE10132535A1 (de) | Trocknungsverfahren und Einrichtungen zur Verfahrensdurchführung | |
RU2294124C2 (ru) | Способ стерилизации сушеных пищевых продуктов | |
KR101567415B1 (ko) | 김치 재료의 신속 숨죽임방법 | |
KR20210017380A (ko) | 살균수단이 구비된 농산물 및 수산물의 건조기 | |
CN105962312A (zh) | 清爽牛肉酱的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060905 |