RU2256379C1 - Method of producing dried jerusalem artichoke - Google Patents

Method of producing dried jerusalem artichoke Download PDF

Info

Publication number
RU2256379C1
RU2256379C1 RU2004114518/13A RU2004114518A RU2256379C1 RU 2256379 C1 RU2256379 C1 RU 2256379C1 RU 2004114518/13 A RU2004114518/13 A RU 2004114518/13A RU 2004114518 A RU2004114518 A RU 2004114518A RU 2256379 C1 RU2256379 C1 RU 2256379C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
jerusalem artichoke
drying
during
cubes
stage
Prior art date
Application number
RU2004114518/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Остриков (RU)
А.Н. Остриков
И.А. Зуев (RU)
И.А. Зуев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия
Priority to RU2004114518/13A priority Critical patent/RU2256379C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256379C1 publication Critical patent/RU2256379C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: food-processing industry, in particular, production of powder from tubers of Jerusalem artichoke.
SUBSTANCE: method involves washing, sorting, inspecting, gauging, cleaning and additionally cleaning basic material; cutting prepared material, blanching and exposing to sulfitation; providing drying procedure followed by grinding. Drying procedure is provided in two short-time sequentially performed stages, which are provided in alternation multiple times: first stage involving subjecting cubic pieces of Jerusalem artichoke of predetermined size and supplied in dense layer to treatment with overheated steam of atmospheric pressure for predetermined time interval, and second stage involving treatment in fluidized bed for predetermined time at predetermined temperature.
EFFECT: improved quality of ready product and increased thermal efficiency of drying procedure.
3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сушеного топинамбура, и может быть использовано для производства порошка из клубней топинамбура.The invention relates to the food industry, namely the production of dried Jerusalem artichoke, and can be used to produce powder from Jerusalem artichoke tubers.

Известен способ производства сушеного топинамбура, предусматривающий мойку, сортировку, инспекцию, калибровку, очистку, доочистку, резку, бланширование и сульфитацию, сушку и последующий помол. Сушка топинамбура производится на конвейерных и барабанных сушилках. Продукт поступает на сушилку, раскладывается с помощью конвейероукладчика и движется по конвейерной ленте, пересыпаясь с одной ленты на другую. Начальная температура сушки 95...100°С, температура на средних участках сушилки 80°С, на конечном этапе температура 50...60°С. Нагрев теплонесущей части сушилки осуществляется при помощи пара, горячего воздуха или трубчатых электронагревателей (ТЭН). Влажность конечного продукта 14% [Голубев В.И., Волкова И.В. Топинамбур. Состав, свойства, переработка, области применения. – Астрахань: Волга, 1995 – 81 с.].A known method for the production of dried Jerusalem artichoke, which includes washing, sorting, inspection, calibration, cleaning, tertiary treatment, cutting, blanching and sulfite, drying and subsequent grinding. Jerusalem artichoke is dried on conveyor and drum dryers. The product enters the dryer, is laid out using a conveyor and moves along the conveyor belt, pouring from one belt to another. The initial drying temperature is 95 ... 100 ° C, the temperature in the middle sections of the dryer is 80 ° C, and at the final stage the temperature is 50 ... 60 ° C. Heating of the heat-carrying part of the dryer is carried out using steam, hot air or tubular electric heaters (TEN). The moisture content of the final product 14% [Golubev V.I., Volkova I.V. Jerusalem artichoke. Composition, properties, processing, applications. - Astrakhan: Volga, 1995 - 81 p.].

Недостатками известного способа являются значительные энергозатраты, невысокое качество готового продукта и длительность процесса сушки.The disadvantages of this method are significant energy consumption, low quality of the finished product and the duration of the drying process.

Технической задачей изобретения является улучшение качества готового продукта и повышение тепловой эффективности процесса сушки за счет использования в качестве теплоносителя перегретого пара атмосферного давления и чередующихся режимов обработки топинамбура в псевдоожиженном и плотном слое, снижение энергозатрат на получение готового продукта, интенсификация процесса сушки.An object of the invention is to improve the quality of the finished product and increase the thermal efficiency of the drying process through the use of superheated atmospheric pressure steam and alternating processing regimes of Jerusalem artichoke in a fluidized and dense bed, reducing energy costs for obtaining the finished product, and intensifying the drying process.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе производства сушеного топинамбура, включающем мойку, сортировку, инспекцию, калибровку, очистку, доочистку, резку, бланширование и сульфитацию, сушку и последующий помол, новым является то, что сушку проводят в два последовательно многократно чередующихся кратковременных этапа: на первом этапе кубики топинамбура с размерами 6×6×6 мм обрабатывают в плотном слое перегретым паром атмосферного давления, причем продолжительность первого этапа в течение первых 4,5 мин составляет 90 с, затем в течение 16 мин - 120 с и, наконец, в течение 8 мин - 240 с, а на втором этапе обработку осуществляют в псевдоожиженном слое, продолжительность которого в течение всего процесса сушки составляет 4 с; причем температура перегретого пара в процессе сушки в течение первых 270 с составляет - 408 К, затем в течение 960 с - 413 К и, наконец, в течение 480 с - 418 К, а скорость перегретого пара при сушке в плотном слое в течение первых 1230 с составляет 2,8 м/с, затем в течение 480 с - 1,85 м/с; а при сушке в псевдоожиженном слое в течение первых 1230 с - 10,1 м/с, затем в течение 480 с - 8,0 м/с.The problem is achieved in that in the proposed method for the production of dried Jerusalem artichoke, including washing, sorting, inspection, calibration, cleaning, post-treatment, cutting, blanching and sulphite drying, drying and subsequent grinding, the new is that drying is carried out in two successively repeatedly alternating short-term stage: at the first stage, Jerusalem artichoke cubes with dimensions 6 × 6 × 6 mm are treated in a dense layer with superheated steam of atmospheric pressure, and the duration of the first stage for the first 4.5 minutes is 90 s, then for 16 minutes - 120 s and, finally, for 8 minutes - 240 s, and in the second stage, the treatment is carried out in a fluidized bed, the duration of which during the entire drying process is 4 s; moreover, the temperature of superheated steam during drying during the first 270 s is - 408 K, then within 960 s - 413 K and, finally, within 480 s - 418 K, and the speed of superheated steam during drying in a dense layer during the first 1230 s is 2.8 m / s, then for 480 s - 1.85 m / s; and when drying in a fluidized bed during the first 1230 s - 10.1 m / s, then within 480 s - 8.0 m / s.

Технический результат заключается в повышении тепловой эффективности и интенсификации процесса сушки, улучшении качества готового продукта за счет использования в качестве теплоносителя перегретого пара атмосферного давления и чередующихся режимов обработки топинамбура в псевдоожиженном и плотном слое, в снижении энергозатрат на получение готового продукта.The technical result consists in increasing the thermal efficiency and intensification of the drying process, improving the quality of the finished product due to the use of superheated atmospheric pressure steam and alternating processing regimes of Jerusalem artichoke in a fluidized and dense bed, and reducing the energy consumption for obtaining the finished product.

На чертеже представлены кинетические зависимости процесса сушки кубиков топинамбура при рациональных режимных параметрах: а - диаграмма изменения скорости νn и температуры Т перегретого пара во времени, б - кривая сушки U=f(τ) (1) и кривая скорости сушки dU/dτ=f(U) (2) топинамбура перегретым паром, где U - влагосодержание топинамбура, кг/кг, τ - время, с; в – термограмма процесса сушки топинамбура перегретым паром Тк=f(τ), где Тк - температура топинамбура.The drawing shows the kinetic dependences of the drying process of Jerusalem artichoke cubes with rational operating parameters: a - diagram of the change in the velocity ν n and temperature T of superheated steam over time, b - the drying curve U = f (τ) (1) and the drying velocity curve dU / dτ = f (U) (2) Jerusalem artichoke with superheated steam, where U is the moisture content of Jerusalem artichoke, kg / kg, τ is time, s; c - thermogram of the process of drying Jerusalem artichoke with superheated steam T k = f (τ), where T k is the temperature of Jerusalem artichoke.

В качестве объекта исследования использовали свежие, свежеохлажденные клубни топинамбура, имеющие сильно развитый мясистый корень. Клубни топинамбура могут быть различной формы, различной окраски (белые, желтые, лилово-фиолетовые, розово-красные). Они различаются и по величине (от 10 граммов до 150 и более граммов).As an object of study, fresh, freshly chilled Jerusalem artichoke tubers with a highly developed fleshy root were used. Jerusalem artichoke tubers can be of various shapes, different colors (white, yellow, lilac-violet, pink-red). They vary in size (from 10 grams to 150 or more grams).

Клубни топинамбура, поступающие в переработку, по своему качеству должны соответствовать требованиям ТУ 10-1155-93 и отвечать следующим требованиям:Jerusalem artichoke tubers coming to processing must meet the requirements of TU 10-1155-93 in quality and meet the following requirements:

по внешнему виду: корнеплоды свежие, неувядшие, целые, незагрязненные, не пораженные сельскохозяйственными вредителями, очищенные от мочковатых корешков;in appearance: the root crops are fresh, unfading, whole, unpolluted, not affected by agricultural pests, peeled of fibrous roots;

по размерам корнеплодов, мм, не менее: по наибольшему поперечному диаметру - 20; по наименьшему поперечному диаметру 10 мм;by the size of root crops, mm, not less: by the largest transverse diameter - 20; smallest transverse diameter 10 mm;

по содержанию корнеплодов, %, не более: с механическими повреждениями - 5; с засечкой головки корнеплода, разветвленных, с мочковатыми корешками - 15; ветвистых - нет; поврежденных вредителями - 3; увядших - 5;according to the content of root crops,%, no more: with mechanical damage - 5; with serif root head, branched, with fibrous roots - 15; branched - no; damaged by pests - 3; withered - 5;

корней, зараженных болезнями, раздавленных более чем на 1/3 поверхности, мороженных и подмороженных, а также загнивших - не допускается;roots infected with diseases, crushed on more than 1/3 of the surface, frozen and frost-bitten, and also rotten - not allowed;

по наличию земли, прилипшей к корнеплодам, % - 2.by the presence of land adhered to root crops,% - 2.

Общее число допустимых отклонений не должно превышать 25% к массе, причем допуски по каждому показателю не должны превышать установленной для них нормы.The total number of permissible deviations should not exceed 25% by weight, and the tolerances for each indicator should not exceed the norms established for them.

Клубни содержат 85% воды. В клубнях топинамбура содержится белка до 3,2% (в пересчете на сухое вещество) и накапливается до 16...18% инулина-полисахарида, легко усваиваемого организмом. Гидролиз этого полисахарида приводит к безвредному для диабетиков сахару-фруктозе. Поэтому потребление клубней положительно влияет на обмен веществ при заболевании сахарным диабетом. Клубни содержат мало клетчатки (около 4%) и богатый набор микроэлементов.Tubers contain 85% water. Jerusalem artichoke tubers contain protein up to 3.2% (in terms of dry matter) and accumulate up to 16 ... 18% of inulin polysaccharide, easily absorbed by the body. The hydrolysis of this polysaccharide leads to fructose sugar, which is harmless to diabetics. Therefore, the consumption of tubers has a positive effect on the metabolism of diabetes. Tubers are low in fiber (about 4%) and rich in micronutrients.

Первенствует топинамбур среди культурных растений и по накоплению кремния. Содержание этого элемента в клубнях в пересчете на сухое вещество достигает 8%. По содержанию витаминов B1, B2 и С топинамбур богаче картофеля, моркови и свеклы более чем в три раза.Jerusalem artichoke excels among cultivated plants and in the accumulation of silicon. The content of this element in tubers in terms of dry matter reaches 8%. By the content of vitamins B 1 , B 2 and C, Jerusalem artichoke is richer than potatoes, carrots and beets more than three times.

Порошок высушенного топинамбура используют в пищевой промышленности как добавку при производстве пищевых продуктов.Dried Jerusalem artichoke powder is used in the food industry as an additive in food production.

Топинамбур - одно из самых важных инулиносодержащих растений во всем мире. Из него получают препараты по удалению из организма тяжелых металлов, пестицидов, ядохимикатов, радиоактивных элементов. В связи с высоким содержанием кремния (до 80%) в легкоусваиваемой форме, он особенно полезен для людей пожилого возраста.Jerusalem artichoke is one of the most important inulin-containing plants in the whole world. From it, preparations are obtained to remove heavy metals, pesticides, pesticides, radioactive elements from the body. Due to the high silicon content (up to 80%) in an easily digestible form, it is especially useful for the elderly.

Земляная груша (топинамбур) служит основой для производства фруктозного сахара и сиропа, этилового спирта, витаминизированных продуктов повышенной биологической ценности. Так, аптечная биологически активная добавка “Долголет” изготовлена из клубней топинамбура, обладает иммунозащитными свойствами и рекомендована Минздравом РФ для широкого применения как лечебно-профилактическое средство.Ground pear (Jerusalem artichoke) serves as the basis for the production of fructose sugar and syrup, ethyl alcohol, fortified foods of high biological value. So, the pharmacy biologically active additive “Longevity” is made from Jerusalem artichoke tubers, has immunoprotective properties and is recommended by the RF Ministry of Health for widespread use as a therapeutic and prophylactic agent.

Кроме того, топинамбур содержит витамины, органические кислоты, макро- и микроэлементы, белки, пектины, горечи и другие жизненно необходимые организму вещества. В связи с этим он полезен при воспалительных заболеваниях слизистой оболочки желудка, тонкого и толстого кишечника, болезнях печени, желчного пузыря, почек, различных аллергических состояниях. Он уменьшает уровень сахара в крови, улучшает обмен веществ, способствует выведению из организма холестерина. Топинамбур способствует очищению организма от радиоактивных и других вредных веществ, усиливает деятельность сердца, успокаивает нервную систему, повышает защитные силы организма.In addition, Jerusalem artichoke contains vitamins, organic acids, macro- and microelements, proteins, pectins, bitterness and other substances vital to the body. In this regard, it is useful for inflammatory diseases of the mucous membrane of the stomach, small and large intestines, diseases of the liver, gall bladder, kidneys, and various allergic conditions. It reduces blood sugar, improves metabolism, helps to remove cholesterol from the body. Jerusalem artichoke helps cleanse the body of radioactive and other harmful substances, enhances the activity of the heart, calms the nervous system, and increases the body's defenses.

Способ производства сушеного топинамбура осуществляется следующим образом.A method of manufacturing dried Jerusalem artichoke is as follows.

Топинамбур, предварительно инспектированный (вручную отобраны некондиционные корни) и мытый (в проточной воде при соотношении воды и продукта 3:1), разрезают на кубики размером 6х6х6 мм. Затем кубики топинамбура бланшируют при температуре 95...98°С в течение 3...5 мин и обрабатывают раствором бисульфита натрия 0,20...0,25%-ной концентрации в течение 3 мин.Jerusalem artichoke, previously inspected (substandard roots were manually selected) and washed (in running water with a water: product ratio of 3: 1), are cut into 6x6x6 mm cubes. Then the Jerusalem artichoke cubes are blanched at a temperature of 95 ... 98 ° C for 3 ... 5 minutes and treated with a solution of sodium bisulfite of 0.20 ... 0.25% concentration for 3 minutes.

Обработанный таким образом топинамбур помещают в рабочую камеру сушилки и подвергают сушке в два последовательно многократно чередующихся кратковременных этапа (фиг.1а). На первом этапе кубики топинамбура обрабатывают в плотном слое перегретым паром атмосферного давления, причем продолжительность первого этапа в течение первых 4,5 мин составляет 90 с, затем в течение 16 мин - 120 с и, наконец, в течение 8 мин - 240 с, а на втором этапе обработку осуществляют в псевдоожиженном слое, продолжительность которого в течение всего процесса сушки составляет 4 с.The Jerusalem artichoke thus treated is placed in the working chamber of the dryer and subjected to drying in two successively repeatedly alternating short-term steps (Fig. 1a). At the first stage, Jerusalem artichoke cubes are treated in a dense layer with superheated steam of atmospheric pressure, and the duration of the first stage for the first 4.5 minutes is 90 s, then for 16 minutes - 120 s and, finally, for 8 minutes - 240 s, and at the second stage, the treatment is carried out in a fluidized bed, the duration of which during the entire drying process is 4 s.

Температура перегретого пара в процессе сушки в течение первых 270 с составляет - 408 К, затем в течение 960 с - 413 К и, наконец, в течение 480 с -418 К, а скорость перегретого пара при сушке в плотном слое в течение первых 1230 с составляет 2,8 м/с, затем в течение 480 с - 1,85 м/с; а при сушке в псевдоожиженном слое в течение первых 1230 с - 10,1 м/с, затем в течение 480 с - 8,0 м/с.The temperature of superheated steam during drying during the first 270 s is - 408 K, then for 960 s - 413 K and, finally, for 480 s -418 K, and the speed of superheated steam during drying in a dense layer during the first 1230 s it is 2.8 m / s, then for 480 s - 1.85 m / s; and when drying in a fluidized bed during the first 1230 s - 10.1 m / s, then within 480 s - 8.0 m / s.

Из анализа кривых сушки и скорости сушки топинамбура (фиг.1б) видно, что имеют место три периода: прогрева, постоянной и убывающей скоростей сушки. Одной из основных причин интенсификации процесса сушки топинамбура перегретым паром атмосферного давления является быстрый прогрев продукта до температуры насыщения Ts=373 К, который обусловлен конденсацией пара на поверхности частиц вследствие их относительно низкой начальной температуры (фиг.1в).From the analysis of the drying curves and the drying speed of Jerusalem artichoke (figb), it is seen that there are three periods: heating, constant and decreasing drying speeds. One of the main reasons for the intensification of the drying process of Jerusalem artichoke with superheated steam of atmospheric pressure is the rapid heating of the product to a saturation temperature T s = 373 K, which is due to condensation of steam on the surface of the particles due to their relatively low initial temperature (Fig. 1c).

Анализ кривых сушки топинамбура (фиг.1б) показывает, что продолжительность периода прогрева весьма значительна и составляет 4...5 мин. При этом большая часть влаги, как сконденсировавшейся из пара, так и собственной продукта, активно поглощается продуктом. В периоде прогрева процесса сушки топинамбура происходят качественные изменения веществ. Так, например, в результате денатурации белки свертываются, что влечет за собой уплотнение обводненных гелей и выпрессовывание значительной части содержащейся в них влаги, которая поглощается углеводами. Углеводы топинамбура представляют собой высокомолекулярные углеводные соединения, отличающиеся структурными характеристиками и размерами молекулярных цепей. Набухание топинамбура обусловлено также набуханием содержащихся в них белков, которые поглощают воду и связывают ее адсорбционно и осмотически.Analysis of the drying curves of Jerusalem artichoke (figb) shows that the duration of the heating period is very significant and is 4 ... 5 minutes At the same time, most of the moisture, both condensed from steam and its own product, is actively absorbed by the product. In the period of heating up the drying process of Jerusalem artichoke, qualitative changes in substances occur. So, for example, as a result of denaturation, proteins coagulate, which entails the compaction of flooded gels and the extrusion of a significant part of the moisture contained in them, which is absorbed by carbohydrates. Jerusalem artichoke carbohydrates are high molecular weight carbohydrate compounds characterized by structural characteristics and molecular chain sizes. The swelling of Jerusalem artichoke is also due to the swelling of the proteins contained in them, which absorb water and bind it adsorptively and osmotically.

Вследствие высоких коэффициентов теплообмена при конденсации пара на поверхности кубиков в периоде прогрева очень быстро повышается температура (фиг.1в) и при дальнейшей сушке влага удаляется из продукта в виде пара. Влажность готового продукта 14%.Due to the high heat transfer coefficients during steam condensation on the surface of the cubes during the heating period, the temperature rises very quickly (Fig. 1c) and with further drying, moisture is removed from the product in the form of steam. The moisture content of the finished product is 14%.

Такая обработка топинамбура позволяет повысить энергетическую эффективность процесса, сократить время сушки топинамбура и повысить его качество.Such processing of Jerusalem artichoke allows you to increase the energy efficiency of the process, reduce the drying time of Jerusalem artichoke and improve its quality.

Способ получения топинамбура поясняется следующим примером.The method of obtaining Jerusalem artichoke is illustrated by the following example.

Пример реализации способа получения сушеного топинамбура. В качестве объекта исследования использовали топинамбур, предварительно очищенный и мытый, который разрезали на кубики с размером сторон 6×6×6 мм.An example implementation of the method of obtaining dried Jerusalem artichoke. Jerusalem artichoke, previously cleaned and washed, which was cut into cubes with a side size of 6 × 6 × 6 mm, was used as the object of study.

Перед сушкой кубики топинамбура бланшируют при температуре 96°С в течение 4 мин и обрабатывают раствором бисульфита натрия 0,20%-й концентрации в течение 3 мин.Before drying, the cubes of Jerusalem artichoke are blanched at a temperature of 96 ° C for 4 minutes and treated with a solution of sodium bisulfite of 0.20% concentration for 3 minutes.

Обработанные таким образом кубики топинамбура помещают в рабочую камеру сушилки и подвергают сушке в два последовательно многократно чередующихся кратковременных этапа (фиг.1а). На первом этапе кубики топинамбура обрабатывают в плотном слое перегретым паром атмосферного давления, причем продолжительность первого этапа в течение первых 4,5 мин составляет 90 с, затем в течение 16 мин - 120 с и, наконец, в течение 8 мин - 240 с, а на втором этапе обработку осуществляют в псевдоожиженном слое, продолжительность которого в течение всего процесса сушки составляет 4 с, температура перегретого пара в процессе сушки в течение первых 270 с составляет - 408 К, затем в течение 960 с - 413 К и наконец в течение 480 с - 418 К, а скорость перегретого пара при сушке в плотном слое в течение первых 1230 с составляет 2,8 м/с, затем в течение 480 с - 1,85 м/с; а при сушке в псевдоожиженном слое в течение первых 1230 с - 10,1 м/с, затем в течение 480 с - 8,0 м/с.The Jerusalem artichoke cubes thus treated are placed in the working chamber of the dryer and are dried in two successively repeatedly alternating short-term steps (Fig. 1a). At the first stage, Jerusalem artichoke cubes are treated in a dense layer with superheated steam of atmospheric pressure, and the duration of the first stage for the first 4.5 minutes is 90 s, then for 16 minutes - 120 s and, finally, for 8 minutes - 240 s, and at the second stage, the processing is carried out in a fluidized bed, the duration of which during the entire drying process is 4 s, the temperature of superheated steam during the first 270 s is 408 K, then for 960 s - 413 K and finally for 480 s - 418 K, and the speed of superheated steam by drying in a dense layer in the first to 1230 is 2.8 m / s, then during the 480 s - 1.85 m / s; and when drying in a fluidized bed during the first 1230 s - 10.1 m / s, then within 480 s - 8.0 m / s.

Выбор продолжительности первого этапа (90 с) обусловлен тем, что в начале процесса сушки происходит конденсация пара. При более частом перемешивании, т.е. когда продолжительность первого этапа была меньше 90 с, например 80 с, имел место срыв пленки конденсата с поверхности кубиков топинамбура при обработке в псевдоожиженном слое, что приводило к неполной и некачественной обработке. И, наоборот, при продолжительности первого этапа более 90 с, например 100 с, имело место раскисание поверхности кубиков топинамбура из-за их переувлажнения.The choice of the duration of the first stage (90 s) is due to the fact that steam condensation occurs at the beginning of the drying process. With more frequent stirring, i.e. when the duration of the first stage was less than 90 s, for example 80 s, there was a breakdown of the condensate film from the surface of Jerusalem artichoke cubes during processing in a fluidized bed, which led to incomplete and poor-quality processing. And, conversely, when the duration of the first stage was more than 90 s, for example, 100 s, the surface of Jerusalem artichoke cubes became deoxidized due to their overmoistening.

На втором этапе обработку топинамбура осуществляют в псевдоожиженном слое, продолжительность которого составляет 4 с. При продолжительности второго этапа менее 4 с, например 2 с, имело место недостаточно равномерное и полное перемешивание кубиков топинамбура при обработке в псевдоожиженном слое, что приводило к неполной и некачественной сушке. И, наоборот, при продолжительности второго этапа более 4 с, например 6 с, имел место срыв пленки конденсата с поверхности кубиков топинамбура при обработке в псевдоожиженном слое, что приводило к пересыханию кубиков топинамбура и неоправданно завышенным энергозатратам.At the second stage, the processing of Jerusalem artichoke is carried out in a fluidized bed, the duration of which is 4 s. When the duration of the second stage was less than 4 s, for example 2 s, there was insufficiently uniform and complete mixing of Jerusalem artichoke cubes during processing in a fluidized bed, which led to incomplete and poor-quality drying. And, on the contrary, when the duration of the second stage was more than 4 s, for example 6 s, there was a breakdown of the condensate film from the surface of Jerusalem artichoke cubes during processing in a fluidized bed, which led to drying out of Jerusalem artichoke cubes and unreasonably high energy costs.

Выбор скоростного режима обработки кубиков топинамбура перегретым паром (скорость перегретого пара при сушке в плотном слое в течение первых 1230 с составляет 2,8 м/с, затем в течение 480 с - 1,85 м/с) был подобран экспериментально и зависел от характера изменения влажности продукта при сушке. По мере высушивания влажность кубиков топинамбура уменьшалась, их масса также становилась меньше. При сушке топинамбура наблюдалась усадка, т.е. уменьшение размеров кубиков. Поэтому для равномерной обработки кубиков топинамбура требовался регулируемый теплоподвод, который обеспечивался данным законом изменения скорости перегретого пара (фиг.1а, см. вид А, В и С). Несоблюдение данного временного и скоростного режимов приводило либо к пересушиванию и подгоранию топинамбура, либо, наоборот, к недосушиванию и получению продукта с повышенной влажностью, что являлось нарушением действующих ТУ.The choice of the speed regime for processing Jerusalem artichoke cubes with superheated steam (the speed of superheated steam during drying in a dense layer during the first 1230 s is 2.8 m / s, then for 1.85 m / s for 480 s) was experimentally selected and depended on the nature changes in product moisture during drying. With drying, the humidity of Jerusalem artichoke cubes decreased, their mass also became less. When drying Jerusalem artichoke, shrinkage was observed, i.e. reducing the size of the cubes. Therefore, for uniform processing of Jerusalem artichoke cubes, an adjustable heat supply was required, which was provided by this law for changing the speed of superheated steam (Fig. 1a, see view A, B and C). Failure to comply with this time and speed regimes led either to overdrying and burning of Jerusalem artichoke, or, conversely, to underdrying and obtaining a product with high humidity, which was a violation of existing specifications.

На втором этапе при сушке топинамбура в псевдоожиженном слое скорость перегретого пара составляла в течение первых 1230 с - 10,1 м/с, затем в течение 480 с - 8,0 м/с (фиг.1а). Выбор скоростного режима обработки кубиков топинамбура перегретым паром был подобран экспериментально и зависел от характера изменения влажности продукта при сушке. По мере высушивания влажность кубиков топинамбура уменьшалась, их масса также становилась меньше. Поэтому для равномерной обработки кубиков топинамбура в псевдоожиженном слое требовалось постепенное и регулируемое изменение скорости перегретого пара. Несоблюдение данного временного и скоростного режимов приводило либо к уносу и пересушиванию топинамбура, либо, наоборот, к недостаточно равномерному кипению и получению продукта с повышенной влажностью, что являлось нарушением действующих ТУ.At the second stage, when drying Jerusalem artichoke in a fluidized bed, the speed of superheated steam was 10.1 m / s for the first 1230 s, then 8.0 m / s for 480 s (Fig. 1a). The choice of the high-speed regime for processing Jerusalem artichoke cubes with superheated steam was experimentally selected and depended on the nature of the change in product moisture during drying. With drying, the humidity of Jerusalem artichoke cubes decreased, their mass also became less. Therefore, for uniform processing of Jerusalem artichoke cubes in a fluidized bed, a gradual and controlled change in the speed of superheated steam was required. Failure to comply with this time and speed regimes led either to the ablation and drying out of Jerusalem artichoke, or, conversely, to insufficiently uniform boiling and obtaining a product with high humidity, which was a violation of the applicable specifications.

Температура перегретого пара в процессе сушки в течение первых 270 с составляет - 408 К, затем в течение 960 с - 413 К и, наконец, в течение 480 с - 418 К. Выбор температурного режима обработки кубиков топинамбура перегретым паром был подобран экспериментально и зависел от характера изменения влажности продукта при сушке. По мере высушивания влажность кубиков топинамбура уменьшалась, их температура повышалась. Для того, чтобы температура топинамбура не превышала предельно-допустимую температуру (выше которой наблюдалось терморазложение ценных питательных веществ: меланоидинообразование, термолиз и др.), требовалось постепенное и регулируемое изменение температуры перегретого пара для достижения равномерной обработки кубиков топинамбура. Несоблюдение данного временного и температурного режимов приводило либо к пересушиванию и терморазложению топинамбура, либо, наоборот, к недосушиванию и получению продукта с повышенной влажностью, что являлось нарушением действующих ТУ.The temperature of superheated steam during drying during the first 270 s is - 408 K, then for 960 s - 413 K and, finally, for 480 s - 418 K. The choice of the temperature regime for processing Jerusalem artichoke cubes with superheated steam was selected experimentally and depended on the nature of the change in humidity of the product during drying. With drying, the humidity of Jerusalem artichoke cubes decreased, their temperature increased. In order for the temperature of Jerusalem artichoke not to exceed the maximum permissible temperature (above which thermal decomposition of valuable nutrients was observed: melanoid formation, thermolysis, etc.), a gradual and controlled change in the temperature of superheated steam was required to achieve uniform processing of Jerusalem artichoke cubes. Failure to comply with this time and temperature conditions led either to overdrying and thermal decomposition of Jerusalem artichoke, or, conversely, to underdrying and obtaining a product with high humidity, which was a violation of the applicable specifications.

Таким образом, наилучшим вариантом обработки топинамбура по всем качественным и энергетическим показателям является вышеприведенный способ с обоснованием каждого приведенного параметра. Это объясняется равномерностью сушки по всему объему кубиков и интенсивным испарением влаги с их поверхности. Достигается снижение скорости внутреннего теплопереноса в сравнении со скоростью перемещения влаги и ее испарения с поверхности кубиков топинамбура этого размера.Thus, the best option for processing Jerusalem artichoke for all quality and energy indicators is the above method with the rationale for each of the given parameters. This is due to the uniformity of drying over the entire volume of the cubes and the intense evaporation of moisture from their surface. A reduction in the rate of internal heat transfer is achieved in comparison with the rate of movement of moisture and its evaporation from the surface of Jerusalem artichoke cubes of this size.

При этом нагрев кубиков топинамбура происходит медленнее, чем из них испарится влага, что полностью исключает перегрев продукта и обеспечивает его высокое качество. С энергетической точки зрения предлагаемый вариант позволяет обеспечить наиболее рациональный расход электроэнергии на 1 кг получаемого продукта, что объясняется гидродинамикой процесса, изменяющейся во времени не только путем пульсирующего изменения скорости с чередованием интервалов времени сушки в плотном и псевдоожиженном слое, но и выбранным эквивалентным размером частиц. В этом случае перепад давления в слое продукта, соответствующий массовому и тепловому потоку перегретого пара для заданного режима обработки, обеспечивает минимальные энергозатраты на получение качественного продукта. Продолжительность сушки топинамбура составляет 28,5 мин по предлагаемой технологии и 45 мин - по заводской.In this case, Jerusalem artichoke cubes are heated more slowly than moisture evaporates from them, which completely eliminates overheating of the product and ensures its high quality. From the energy point of view, the proposed option allows us to provide the most rational energy consumption per 1 kg of the obtained product, which is explained by the hydrodynamics of the process, which changes in time not only by pulsating changes in speed with alternating drying time intervals in a dense and fluidized bed, but also by the chosen equivalent particle size. In this case, the pressure drop in the product layer, corresponding to the mass and heat flux of superheated steam for a given processing mode, provides minimal energy consumption for obtaining a quality product. Drying time for Jerusalem artichoke is 28.5 minutes according to the proposed technology and 45 minutes according to the factory.

Исследование показателей качества топинамбура осуществляли в соответствии с ТУ 9164-001-17912573-2001 “Порошок из клубней топинамбура”. Он был исследован по органолептическим и физико-химическим показателям. Определение указанных показателей позволяет выявить структурные изменения в топинамбуре, происходящие в процессе ее сушки, и оценить качество полученного продукта.The study of quality indicators of Jerusalem artichoke was carried out in accordance with TU 9164-001-17912573-2001 “Powder from Jerusalem artichoke tubers”. It was investigated by organoleptic and physico-chemical indicators. The determination of these indicators allows you to identify structural changes in Jerusalem artichoke that occur during its drying, and to assess the quality of the resulting product.

Органолептические и физико-химические показатели сушеного топинамбура приведены в таблице.Organoleptic and physico-chemical characteristics of dried Jerusalem artichoke are given in the table.

Таблица
Органолептические и физико-химические показатели сушеного топинамбура, приготовленного по заводской и предлагаемой технологии
Table
Organoleptic and physico-chemical characteristics of dried Jerusalem artichoke prepared according to the factory and proposed technology
Наименование показателейThe name of indicators Характеристика цикория, приготовленного поCharacteristics of chicory, cooked by заводской технологииfactory technology предлагаемой технологииproposed technology Внешний видAppearance Части клубней в кубиках (10-20×10-20×10-20 мм)Parts of tubers in cubes (10-20 × 10-20 × 10-20 mm) Части клубней в кубиках 6×6×6 ммParts of tubers in cubes 6 × 6 × 6 mm ЦветColor От кремового до светло-коричневого разных оттенковFrom cream to light brown in various shades От светло-серого до кремовогоLight gray to cream             Вкус и запахTaste and smell Свойственный топинамбуру без посторонних привкуса и запахаInherent to Jerusalem artichoke without extraneous taste and smell Массовая доля влаги, %Moisture content, % 14,014.0 Массовая доля общего сахара, %Mass fraction of total sugar,% 60,060.0 65,065.0 Массовая доля золы, нерастворимой в 10%-й соляной кислоте, %Mass fraction of ash insoluble in 10% hydrochloric acid,% 0,100.10 0,070,07 Массовая доля минеральных примесей, %Mass fraction of mineral impurities,% 0,010.01 Металломагнитная примесь, мг/кг продуктаMetallomagnetic impurity, mg / kg of product 3,03.0 Зараженность амбарными вредителями, посторонние примесиBarn pest infestation, impurities Не допускаютсяNot allowed

Оценку эффективности способа производства сушеного топинамбура по предлагаемой и заводской технологии проводили по величине удельных энергозатрат, приходящихся на 1 кг готовой продукции. Величина удельных энергозатрат, приходящихся на 1 кг сушеного топинамбура, приготовленного по заводской технологии, составляет 5160 кДж/кг. Величина удельных энергозатрат, приходящихся на 1 кг сушеного топинамбура, приготовленного по предлагаемой технологии, составляет 4530 кДж/кг.Evaluation of the effectiveness of the production method of dried Jerusalem artichoke according to the proposed and factory technology was carried out by the value of specific energy consumption per 1 kg of finished product. The value of specific energy consumption per 1 kg of dried Jerusalem artichoke, prepared according to the factory technology, is 5160 kJ / kg. The value of specific energy consumption per 1 kg of dried Jerusalem artichoke, prepared according to the proposed technology, is 4530 kJ / kg.

Таким образом, приведенный анализ показывает высокую тепловую эффективность предлагаемой технологии производства сушеного топинамбура по сравнению с заводской технологией.Thus, the above analysis shows the high thermal efficiency of the proposed technology for the production of dried Jerusalem artichoke in comparison with the factory technology.

Предлагаемый способ производства сушеного топинамбура имеет следующие преимущества:The proposed method for the production of dried Jerusalem artichoke has the following advantages:

- значительное сокращение продолжительности сушки с 45 мин в заводской технологии до 28,5 мин в предлагаемой;- a significant reduction in the drying time from 45 minutes in the factory technology to 28.5 minutes in the proposed;

- получение топинамбура с более высоким содержанием ценных питательных веществ (белков, углеводов и др.);- obtaining Jerusalem artichoke with a higher content of valuable nutrients (proteins, carbohydrates, etc.);

- значительное сокращение энергозатрат на проведение процесса сушки топинамбура.- a significant reduction in energy consumption for the drying process of Jerusalem artichoke.

Claims (1)

Способ производства сушеного топинамбура, включающий мойку, сортировку, инспекцию, калибровку, очистку, доочистку, резку, бланширование и сульфитацию, сушку и последующий помол, отличающийся тем, что сушку проводят в два последовательно многократно чередующихся кратковременных этапа, на первом этапе кубики топинамбура с размерами 6×6×6 мм обрабатывают в плотном слое перегретым паром атмосферного давления, причем продолжительность первого этапа в течение первых 4,5 мин составляет 90 с, затем в течение 16 мин - 120 с и, наконец, в течение 8 мин - 240 с, а на втором этапе обработку осуществляют в псевдоожиженном слое, продолжительность которого в течение всего процесса сушки составляет 4 с, причем температура перегретого пара в процессе сушки в течение первых 270 с составляет - 408 К, затем в течение 960 с - 413 К, и наконец в течение 480 с - 418 К, а скорость перегретого пара при сушке в плотном слое в течение первых 1230 с составляет 2,8 м/с, затем в течение 480 с - 1,85 м/с, а при сушке в псевдоожиженном слое в течение первых 123/0 с - 10,1 м/с, затем в течение 480 с - 8,0 м/с.Method for the production of dried Jerusalem artichoke, including washing, sorting, inspection, calibration, cleaning, tertiary treatment, cutting, blanching and sulfite, drying and subsequent grinding, characterized in that the drying is carried out in two sequentially alternating short-term stages, at the first stage Jerusalem artichoke cubes with dimensions 6 × 6 × 6 mm are treated in a dense layer with superheated steam of atmospheric pressure, and the duration of the first stage for the first 4.5 minutes is 90 s, then for 16 minutes - 120 s and, finally, for 8 minutes - 240 and in the second stage the treatment is carried out in a fluidized bed, the duration of which during the entire drying process is 4 s, and the temperature of the superheated steam during the first 270 s is –408 K, then for 960 s – 413 K, and finally for 480 s - 418 K, and the speed of superheated steam during drying in a dense bed during the first 1230 s is 2.8 m / s, then for 480 s - 1.85 m / s, and when drying in a fluidized bed for the first 123/0 s - 10.1 m / s, then for 480 s - 8.0 m / s.
RU2004114518/13A 2004-05-12 2004-05-12 Method of producing dried jerusalem artichoke RU2256379C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114518/13A RU2256379C1 (en) 2004-05-12 2004-05-12 Method of producing dried jerusalem artichoke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114518/13A RU2256379C1 (en) 2004-05-12 2004-05-12 Method of producing dried jerusalem artichoke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2256379C1 true RU2256379C1 (en) 2005-07-20

Family

ID=35842408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004114518/13A RU2256379C1 (en) 2004-05-12 2004-05-12 Method of producing dried jerusalem artichoke

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256379C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489036C1 (en) * 2012-08-27 2013-08-10 Олег Иванович Квасенков Salak food product production method
RU2489037C1 (en) * 2012-08-27 2013-08-10 Олег Иванович Квасенков Girasol food product production method
RU2496345C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-27 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Biologically active food additive possessing anti-inflammatory properties against gastrointestinal tract diseases
RU2496344C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-27 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Biologically active food additive with hypoglycemic properties
RU2516348C2 (en) * 2012-03-12 2014-05-20 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Biologically active food additive
RU2546182C1 (en) * 2013-11-20 2015-04-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) Method and device for drying topinambur
RU2643717C1 (en) * 2016-11-14 2018-02-05 Василий Григорьевич Густинович Food supplement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛУБЕВ В.И., ВОЛКОВА И.В. Топинамбур, состав, свойства, переработка, области применения. - Астрахань: Волга, 1995, 81 с. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516348C2 (en) * 2012-03-12 2014-05-20 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Biologically active food additive
RU2496345C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-27 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Biologically active food additive possessing anti-inflammatory properties against gastrointestinal tract diseases
RU2496344C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-27 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии) Biologically active food additive with hypoglycemic properties
RU2489036C1 (en) * 2012-08-27 2013-08-10 Олег Иванович Квасенков Salak food product production method
RU2489037C1 (en) * 2012-08-27 2013-08-10 Олег Иванович Квасенков Girasol food product production method
RU2546182C1 (en) * 2013-11-20 2015-04-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) Method and device for drying topinambur
RU2643717C1 (en) * 2016-11-14 2018-02-05 Василий Григорьевич Густинович Food supplement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105581246A (en) Processing process of jade-colored noodles
Finck-Pastrana Nopal (opuntia lasiacantha) drying using an indirect solar dryer
CN108936424A (en) A kind of method of vacuum impulse and the spouted microwave combining drying cucumber of underbalance pulse
KR100995402B1 (en) Manufacturing method for bamboo sprout tea, and bamboo sprout tea produced thereby
RU2256379C1 (en) Method of producing dried jerusalem artichoke
KR20170044984A (en) The manufacturing method on drying slice Using the seasoning shellfish
CN105192211A (en) Preparation method of tangerine leaf tea
CN107712694A (en) A kind of instant Tilapia Fillet manufacture craft of baking-type
CN108703330B (en) Method for drying bitter gourds by combining vacuum pulsation and negative pressure pulse spouting microwaves
KR101471450B1 (en) Smoked duck and chicken using mulberry or manufacturing method thereof
CN106307209A (en) Preparing method for common seepweed herb tender leaf green juice powder
CN105962186A (en) Preparation technology of ready-to-eat broccoli food
RU2236155C2 (en) Method for complex processing sea cucumbers, biologically active supplement "akmar", fodder biologically active supplement
CN109105612A (en) A kind of preparation method of fingered citron fruit jelly
RU2520142C2 (en) Fruit-and-vegetable chips production method
CN102783624A (en) Dried selenium-enriched purple sweet potato processing technology
KR100403479B1 (en) Method For Producing a Savored Laver Using an Extracted oil of Pine Needle and the Product made therethrough
KR102057053B1 (en) Dried burdok comprising chlorogenic acid and caffeic acid and the manufacturing method thereof
KR100473766B1 (en) Method for manufacturing of gwameagi using kitosan
KR100754112B1 (en) Dry garlics manufacture method of jelly type
RU2348159C1 (en) Method of manufacturing dried celery roots
CN103976268B (en) A kind of fiddlehead wetted surface bar and preparation method thereof
KR100902472B1 (en) Manufacturing Method of Dropwort Tea
KR20050055124A (en) Manufacturing method of flour food contain bamboo extraction extract
CN1031782C (en) Masticable Ginseng and American ginseng, and its preparation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060513