RU2292193C2 - Method for sublimation drying of raw plant material - Google Patents
Method for sublimation drying of raw plant material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292193C2 RU2292193C2 RU2005106929/13A RU2005106929A RU2292193C2 RU 2292193 C2 RU2292193 C2 RU 2292193C2 RU 2005106929/13 A RU2005106929/13 A RU 2005106929/13A RU 2005106929 A RU2005106929 A RU 2005106929A RU 2292193 C2 RU2292193 C2 RU 2292193C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- temperature
- pressure
- moisture
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой отрасли и может быть использовано для сушки растительного сырья со вспениванием и вспучиванием.The invention relates to the food industry and can be used for drying plant materials with foaming and expansion.
Известен способ сушки растительного сырья, включающий обработку сырья газообразным диоксидом углерода при давлении выше атмосферного, вспенивание или вспучивание сырья при сбросе давления до атмосферного, удаление влаги повышением и/или понижением давления (Заявка РСТ 89/00821, МПК 5 А 24 В 3/18, 1989. Способ сушки пищевых продуктов).A known method of drying plant materials, including processing the raw material with gaseous carbon dioxide at a pressure above atmospheric, foaming or swelling of the raw material when depressurizing to atmospheric pressure, removing moisture by increasing and / or decreasing the pressure (PCT Application 89/00821, IPC 5 A 24 V 3/18 , 1989. A method of drying food products).
Недостатком этого способа являются большие энергозатраты для удаления влаги из сырья и большая продолжительность сушки.The disadvantage of this method is the high energy consumption for removing moisture from the raw materials and the long drying time.
Наиболее близким к заявляемому является способ сушки пищевых продуктов, включающий обработку сырья сжиженным газом (жидким диоксидом углерода) в поле механических, ультразвуковых или электромагнитных колебаний высокой частоты, вспенивание или вспучивание сырья при сбросе давления до атмосферного, удаление влаги повышением температуры и/или понижением давления (Пат. №2018245 RU, МПК 5 А 23 L 3/52, 1/18, А 23 Р 1/14, 1/16. Способ сушки пищевых продуктов / Г.Р.Нариниянц, О.И.Квасенков, Г.И.Касьянов. Заявка №5043279/13. Заявл. 25.05.92. Опубл. 30.08.94. Бюл. №16).Closest to the claimed is a method of drying food products, including processing raw materials with liquefied gas (liquid carbon dioxide) in the field of mechanical, ultrasonic or electromagnetic oscillations of high frequency, foaming or swelling of the raw material when the pressure drops to atmospheric pressure, removing moisture by raising the temperature and / or lowering the pressure (Pat. No. 2018245 RU, IPC 5 A 23 L 3/52, 1/18, A 23 P 1/14, 1/16. Method for drying food products / G.R. Nariniyants, O.I. Kvasenkov, G. I. Kasyanov, Application No. 5043279/13, Application 25.05.92, Published on August 30, 94, Bull.
Недостатком этого способа является то, что он не позволяет получить продукт высокого качества.The disadvantage of this method is that it does not allow to obtain a high quality product.
Задачей изобретения является создание способа сушки, позволяющего получить продукт более высокого качества при снижении энергозатрат.The objective of the invention is to provide a drying method that allows to obtain a product of higher quality while reducing energy consumption.
Задача решается тем, что в способе сублимационной сушки растительного сырья, включающем пропитку сырья сжиженным газом при давлении выше атмосферного, мгновенный сброс давления, сопровождающийся вскипанием сжиженного газа и охлаждением материала до температуры ниже температуры тройной точки воды, снижением общего давления до величины ниже тройной точки и последующую сушку материала при непрерывном удалении образующейся влаги, в качестве газа используют жидкий аргон; пропитку сырья и удаление влаги осуществляют в электромагнитном поле с частотой 18-55 Гц, при этом удаление влаги производят при температуре (-80)-(-100)°С.The problem is solved in that in the method of freeze-drying of vegetable raw materials, including impregnating the raw material with liquefied gas at a pressure above atmospheric, instantaneous pressure relief, accompanied by boiling of the liquefied gas and cooling the material to a temperature below the temperature of the triple point of water, lowering the total pressure to below the triple point and subsequent drying of the material with continuous removal of moisture generated, liquid argon is used as a gas; impregnation of raw materials and moisture removal is carried out in an electromagnetic field with a frequency of 18-55 Hz, while moisture is removed at a temperature of (-80) - (- 100) ° C.
Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени сушки, более быстрое испарение влаги и уменьшение массы высушиваемого материала.The technical result of the claimed invention is to reduce drying time, more rapid evaporation of moisture and a decrease in the mass of the dried material.
Заявляемый способ сублимационной сушки растительного сырья иллюстрируется схемой установки для сублимационной сушки, представленной на чертеже.The inventive method of freeze-drying of plant materials is illustrated by the installation diagram for freeze-drying, shown in the drawing.
Как нами показано экспериментально, реализация заявляемого способа позволяет интенсифицировать процесс сушки, проводить ее при "мягких" режимах в условиях низких температур, ускорить диффузию жидкого аргона в микрокапилляры сырья с нарушением клеточной структуры и межклеточных связей, при этом существенным моментом является то, что удаление влаги из сырья осуществляется в малоэнергоемком поле низкочастотных электромагнитных, колебаний в интервале 18-55 Гц. Это позволяет осуществить сушку продукта при щадящих температурных режимах.As we have shown experimentally, the implementation of the proposed method allows to intensify the drying process, to carry out it under "soft" conditions at low temperatures, to accelerate the diffusion of liquid argon into the microcapillaries of the raw material with a violation of the cellular structure and intercellular bonds, while the essential point is that the removal of moisture from raw materials is carried out in a low-energy field of low-frequency electromagnetic, oscillations in the range of 18-55 Hz. This allows the product to be dried under gentle temperature conditions.
Сушка и вспенивание растительного сырья предусматривает пропитку сырья жидким аргоном, резкий сброс давления в аппарате с целью глубокого замораживания сырья и удаления влаги из замороженного сырья методом сублимации с наложением низкочастотных электромагнитных колебаний.Drying and foaming of plant materials involves impregnation of the raw materials with liquid argon, a sharp pressure relief in the apparatus for the purpose of deep freezing of raw materials and removal of moisture from frozen raw materials by sublimation with the application of low-frequency electromagnetic waves.
На схеме установки для сублимационной сушки растительного сырья (фиг.1): 1 - сборник конденсата, 2 - водяной конденсатор, 3 - герметичный реактор, 4 - генератор низкочастотных электромагнитных колебаний, 5 - сборник жидкого аргона, 6 - конденсатор паров аргона, 7 - баллон, 8 - люк реактора, 9 - буферная емкость, 10 - сосуд с навеской сырья, 11 - весовое устройство.In the installation diagram for freeze-drying of plant materials (Fig. 1): 1 - condensate collector, 2 - water condenser, 3 - hermetic reactor, 4 - low-frequency electromagnetic oscillation generator, 5 - liquid argon collector, 6 - argon vapor condenser, 7 - cylinder, 8 - reactor hatch, 9 - buffer tank, 10 - vessel with a sample of raw materials, 11 - weighing device.
Заявляемый способ сублимационной сушки растительного сырья осуществляется следующим образом. Растительное сырье, предназначенное для сушки, загружают в емкость 10 и помещают в герметичный реактор 3, заливают жидким аргоном при давлении выше атмосферного. После выдержки в поле низкочастотных электромагнитных колебаний с частотой 18-55 Гц, осуществляемых генератором низкочастотных электромагнитных колебаний 4, жидкий аргон резко сбрасывают из реактора 3 в буферную емкость 9. При этом сырье в сосуде 10 сначала вспенивается (вспучивается), а затем замерзает до температуры -(80)-(-100)°С.The inventive method of freeze-drying of plant materials is as follows. Vegetable raw materials intended for drying are loaded into a container 10 and placed in a sealed reactor 3, filled with liquid argon at a pressure above atmospheric. After exposure to the field of low-frequency electromagnetic waves with a frequency of 18-55 Hz, carried out by the generator of low-frequency electromagnetic waves 4, liquid argon is abruptly dumped from the reactor 3 into the buffer tank 9. In this case, the raw material in the vessel 10 first foams (swells), and then freezes to a temperature - (80) - (- 100) ° С.
Сушка сырья проводится методом сублимационной возгонки паров воды из замороженного сырья за счет энергии низкочастотного электромагнитного поля. Пары воды конденсируются в конденсаторе 2, охлаждаемом холодной водой с температурой 7-10°С, и собираются в сборнике для конденсата 1.Drying of raw materials is carried out by the method of sublimation sublimation of water vapor from frozen raw materials due to the energy of a low-frequency electromagnetic field. Water vapor is condensed in a condenser 2, cooled by cold water with a temperature of 7-10 ° C, and collected in a condensate collector 1.
Пары аргона из буферной емкости 9 направляются, в конденсатор 6, где сжижаются и вновь возвращаются в цикл обработки сырья.Argon vapor from the buffer tank 9 is sent to the condenser 6, where it is liquefied and returned to the cycle of processing of raw materials.
Процесс сушки завершают при достижении заданной величины потери массы обрабатываемого сырья.The drying process is completed upon reaching a predetermined amount of mass loss of the processed raw materials.
Заявляемый способ поясняется примерами.The inventive method is illustrated by examples.
Пример 1. Мякоть хурмы (без косточек) массой 200 г и влажностью 84% загружают в стакан, который помещают внутрь герметичного реактора и обрабатывают жидким аргоном при давлении 4,2 МПа и температуре 22°С в течение 15 мин. Одновременно с пропиткой мякоти хурмы аргоном включают генератор низкочастотных электромагнитных колебаний частотой 18 Гц. После сброса давления в реакторе до атмосферного со скоростью 1 дм3/с пюре замерзает до температуры - 82°С и его подвергают сублимационной сушке в электромагнитном поле с частотой 22 Гц.Example 1. Persimmon pulp (seedless) weighing 200 g and 84% humidity is loaded into a glass, which is placed inside a sealed reactor and treated with liquid argon at a pressure of 4.2 MPa and a temperature of 22 ° C for 15 minutes Simultaneously with the impregnation of persimmon pulp with argon, they include a generator of low-frequency electromagnetic waves with a frequency of 18 Hz. After depressurizing the reactor to atmospheric pressure at a speed of 1 dm 3 / s, the puree freezes to a temperature of 82 ° C and is freeze-dried in an electromagnetic field with a frequency of 22 Hz.
Пример 2. Мякоть фейхоа массой 200 г и влажностью 76% загружают в стакан, который помещают внутрь герметичного реактора и обрабатывают жидким аргоном при давлении 4,2 МПа и температуре 22°С в течение 15 мин. Одновременно с пропиткой мякоти фейхоа аргоном включают генератор низкочастотных электромагнитных колебаний частотой 39 Гц. После сброса давления в реакторе до атмосферного со скоростью 1 дм3/с пюре замерзает до температуры - 85°С и его подвергают сублимационной сушке в электромагнитном поле с частотой 39 Гц.Example 2. Feijoa pulp weighing 200 g and humidity 76% is loaded into a glass, which is placed inside a sealed reactor and treated with liquid argon at a pressure of 4.2 MPa and a temperature of 22 ° C for 15 minutes. Simultaneously with the impregnation of feijoa argon pulp, a generator of low-frequency electromagnetic oscillations with a frequency of 39 Hz is turned on. After depressurizing the reactor to atmospheric pressure at a speed of 1 dm 3 / s, the puree freezes to a temperature of 85 ° C and is freeze-dried in an electromagnetic field with a frequency of 39 Hz.
Пример 3. Мякоть хурмы (без косточек) массой 200 г и влажностью 84% загружают в стакан, который помещают внутрь герметичного реактора и обрабатывают жидким аргоном при давлении 4,2 МПа и температуре 22°С в течение 15 мин. Одновременно с пропиткой мякоти фейхоа аргоном включают генератор низкочастотных электромагнитных колебаний частотой 29 Гц. После сброса давления в реакторе до атмосферного со скоростью 1 дм3/с пюре замерзает до температуры - 80°С и его подвергают сублимационной сушке в электромагнитном поле с частотой 89 Гц.Example 3. Persimmon pulp (seedless) weighing 200 g and 84% humidity is loaded into a glass, which is placed inside a sealed reactor and treated with liquid argon at a pressure of 4.2 MPa and a temperature of 22 ° C for 15 minutes Along with impregnation of feijoa argon pulp, a generator of low-frequency electromagnetic oscillations with a frequency of 29 Hz is switched on. After depressurizing the reactor to atmospheric pressure at a rate of 1 dm 3 / s, the puree freezes to a temperature of 80 ° C and is freeze-dried in an electromagnetic field with a frequency of 89 Hz.
Пример 4. Мякоть фейхоа массой 200 г и влажностью 76% загружают в стакан, который помещают внутрь герметичного реактора и обрабатывают жидким аргоном при давлении 4,2 МПа и температуре 22°С в течение 15 мин. Одновременно с пропиткой мякоти фейхоа аргоном включают генератор низкочастотных электромагнитных колебаний частотой 55 Гц. После сброса давления в реакторе до атмосферного со скоростью 1 дм3/с пюре замерзает до температуры - 87°С и его подвергают сублимационной сушке в электромагнитном поле с частотой 55 Гц.Example 4. Feijoa pulp weighing 200 g and humidity 76% is loaded into a glass, which is placed inside a sealed reactor and treated with liquid argon at a pressure of 4.2 MPa and a temperature of 22 ° C for 15 minutes. Simultaneously with the impregnation of feijoa argon pulp, a generator of low-frequency electromagnetic oscillations with a frequency of 55 Hz is turned on. After depressurizing the reactor to atmospheric pressure at a speed of 1 dm 3 / s, the puree freezes to a temperature of 87 ° C and is subjected to freeze-drying in an electromagnetic field with a frequency of 55 Hz.
Пример 5. Мякоть хурмы (без косточек) массой 200 г и влажностью 84% загружают в стакан, который помещают внутрь герметичного реактора и обрабатывают жидким аргоном при давлении 4,2 МПа и температуре 22°С в течение 15 мин. Одновременно с пропиткой мякоти фейхоа аргоном включают генератор низкочастотных электромагнитных колебаний частотой 50 Гц. После сброса давления в реакторе до атмосферного со скоростью 1 дм3/с пюре замерзает до температуры - 85°С и его подвергают сублимационной сушке в электромагнитном поле с частотой 50 Гц.Example 5. Persimmon pulp (seedless) weighing 200 g and 84% humidity is loaded into a glass, which is placed inside a sealed reactor and treated with liquid argon at a pressure of 4.2 MPa and a temperature of 22 ° C for 15 minutes. Along with the impregnation of feijoa argon pulp, a generator of low-frequency electromagnetic oscillations with a frequency of 50 Hz is turned on. After depressurizing the reactor to atmospheric pressure at a speed of 1 dm 3 / s, the puree freezes to a temperature of 85 ° C and is subjected to freeze-drying in an electromagnetic field with a frequency of 50 Hz.
Пример 6. Мякоть фейхоа массой 200 г и влажностью 76% загружают в стакан, который помещают внутрь герметичного реактора и обрабатывают жидким аргоном при давлении 4,2 МПа и температуре 22°С в течение 15 мин. Одновременно с пропиткой мякоти фейхоа аргоном включают генератор низкочастотных электромагнитных колебаний частотой 22 Гц. После сброса давления в реакторе до атмосферного со скоростью 1 дм3/с пюре замерзает до температуры - 83°С и его подвергают сублимационной сушке в электромагнитном поле с частотой 22 Гц.Example 6. Feijoa pulp weighing 200 g and humidity 76% is loaded into a glass, which is placed inside a sealed reactor and treated with liquid argon at a pressure of 4.2 MPa and a temperature of 22 ° C for 15 minutes. Along with impregnating the pulp of feijoa with argon, a generator of low-frequency electromagnetic oscillations with a frequency of 22 Hz is turned on. After depressurizing the reactor to atmospheric pressure at a speed of 1 dm 3 / s, the puree freezes to a temperature of 83 ° C and is subjected to freeze-drying in an electromagnetic field with a frequency of 22 Hz.
Параллельно осуществляли сублимационную сушку известным способом.In parallel, freeze-drying was carried out in a known manner.
У всех полученных образцов определяли убыль массы, снижение энергозатрат и производили оценку качества (по пятибальной шкале). Результаты представлены в таблице 1.For all obtained samples, mass loss, reduction in energy consumption were determined, and quality was evaluated (on a five-point scale). The results are presented in table 1.
Как видно из данных таблицы, затраты на электроэнергию при предлагаемом способе сушки составляют 3,4-4,3% по сравнению с 8-9% при традиционных способах сушки, продолжительность процесса сублимационной сушки фейхоа и хурмы снижается в 2,3 раза по сравнению с конвективной, а качество готовой продукции по результатам дегустационной оценки составляет 4,4 балла (контроль 3,8).As can be seen from the table, the cost of electricity with the proposed drying method is 3.4-4.3% compared with 8-9% with traditional drying methods, the duration of the freeze-drying process of feijoa and persimmons is reduced by 2.3 times compared to convective, and the quality of the finished product according to the results of the tasting assessment is 4.4 points (control 3.8).
Кроме того, сроки хранения продукта увеличиваются в 1,5-1,7 раза.In addition, the shelf life of the product is increased by 1.5-1.7 times.
Результаты обработки сырья.Table 1
Raw material processing results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106929/13A RU2292193C2 (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Method for sublimation drying of raw plant material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106929/13A RU2292193C2 (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Method for sublimation drying of raw plant material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005106929A RU2005106929A (en) | 2006-08-20 |
| RU2292193C2 true RU2292193C2 (en) | 2007-01-27 |
Family
ID=37060395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005106929/13A RU2292193C2 (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Method for sublimation drying of raw plant material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292193C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489034C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-08-10 | Олег Иванович Квасенков | Babaco food product production method |
| RU2501318C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-12-20 | Олег Иванович Квасенков | Persimmon food product manufacture method |
| RU2501319C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-12-20 | Олег Иванович Квасенков | Feijoa food product manufacture method |
-
2005
- 2005-03-10 RU RU2005106929/13A patent/RU2292193C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489034C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-08-10 | Олег Иванович Квасенков | Babaco food product production method |
| RU2501318C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-12-20 | Олег Иванович Квасенков | Persimmon food product manufacture method |
| RU2501319C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-12-20 | Олег Иванович Квасенков | Feijoa food product manufacture method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005106929A (en) | 2006-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Effect of ultrasound immersion freezing on the quality attributes and water distributions of wrapped red radish | |
| Jha et al. | Effect of innovative microwave assisted freezing (MAF) on the quality attributes of apples and potatoes | |
| Pappas et al. | The effect of process conditions on the drying kinetics and rehydration characteristics of some MW-vacuum dehydrated fruits | |
| US3297454A (en) | Curtailed immersion food freezing | |
| CN105248626B (en) | A kind of processing method inhibiting fruit dry plate brown stain | |
| Quan Shi et al. | Vacuum osmotic dehydration of fruits | |
| RU2292193C2 (en) | Method for sublimation drying of raw plant material | |
| de PF Guiné | Influence of drying method on density and porosity of pears | |
| JP2013221667A (en) | Composite drying method and drying device for the same | |
| JPS61268128A (en) | Production of sweetmeat and dried sweetmeat | |
| CN110101048A (en) | A kind of hawthorn deep process and its production line | |
| CN102429314B (en) | Integral low-frequency microwave dehydration method for large-sized food | |
| RU2018245C1 (en) | Method for drying food products | |
| Wang et al. | Effects of different pretreatments on the pore structure of Chinese yam during microwave freeze drying | |
| US3219463A (en) | Process of dehydrofreezing foods | |
| US20210153515A1 (en) | Freezing Method, And Method And Device For Drying Food, in Particular Fruits And Vegetables | |
| CN111655632B (en) | Activated water, method for producing activated medium, device for producing activated water, method for preserving food, and activated medium | |
| CN109601984A (en) | A kind of processing method promoting Sipunculus nudus product quality | |
| JP6317871B1 (en) | Method for producing dried fruit | |
| Shibata et al. | Effects of freezing conditions on enzyme impregnation into food materials by freeze-thaw infusion | |
| US2964412A (en) | Method of freezing poultry | |
| RU2048128C1 (en) | Method for cracking nutshells | |
| RU2300893C1 (en) | Method for drying of plant materials | |
| Yali et al. | Effect of pulsed electric field on collapse phenomenon of apple tissue in vacuum freeze drying | |
| US3219462A (en) | Process for vacuum dehydrofreezing of foodstuffs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070311 |