RU2770203C1 - Method for combined infrared and convective drying of casein - Google Patents
Method for combined infrared and convective drying of casein Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770203C1 RU2770203C1 RU2020133195A RU2020133195A RU2770203C1 RU 2770203 C1 RU2770203 C1 RU 2770203C1 RU 2020133195 A RU2020133195 A RU 2020133195A RU 2020133195 A RU2020133195 A RU 2020133195A RU 2770203 C1 RU2770203 C1 RU 2770203C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- casein
- minutes
- temperature
- infrared
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C1/00—Concentration, evaporation or drying
- A23C1/14—Concentration, evaporation or drying combined with other treatment
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к комбинированной сушке казеина.The invention relates to the food industry, namely to the combined drying of casein.
На сегодняшний день существуют различные способы сушки молочных продуктов, в работе [1] предложен способ сушки кислотного казеина, включающий его прессование, гранулирование и тепловую обработку гранул воздухом в две стадии: на первой проводят до влажности продукта 17-20% при температуре воздуха 140-150°С, а на второй проводят до влажности 12% при температуре воздуха 90-100°С, а между стадиями подвергают отлежке в течение 10-20 мин.To date, there are various methods for drying dairy products, in [1] a method for drying acid casein is proposed, including its pressing, granulation and heat treatment of the granules with air in two stages: at the first stage, it is carried out to a moisture content of the product of 17-20% at an air temperature of 140- 150°C, and on the second stage it is carried out to a humidity of 12% at an air temperature of 90-100°C, and between stages it is subjected to resting for 10-20 minutes.
В работе [2] предложен способ вакуумной сушки сыпучих продуктов путем обработки материала ИК-излучением, где процесс сушки подразделяется на два периода: период сушки, соответствующий периоду постоянной скорости сушки, и период досушки, соответствующий периоду падающей скорости сушки.In [2], a method for vacuum drying of bulk products by treating the material with IR radiation was proposed, where the drying process is divided into two periods: the drying period corresponding to the period of constant drying rate, and the after-drying period corresponding to the period of decreasing drying rate.
Недостатком первого способа является низкое качество технологического процесса сушки за счет длительности процесса сушки и высокого градиента температур по объему высушиваемого слоя продукта.The disadvantage of the first method is the low quality of the drying process due to the duration of the drying process and the high temperature gradient over the volume of the dried product layer.
Недостатком второго способа являются большие затраты энергии и длительность процесса сушки.The disadvantage of the second method is the high energy costs and the duration of the drying process.
В основу изобретения положена задача создания технологии получения сухого казеина, имеющего высокие качественные показатели.The invention is based on the task of creating a technology for producing dry casein with high quality indicators.
Эта задача решается за счет того, что камера оборудована инфракрасной системой нагрева и конвективной подачей горячего воздуха. Система предназначена для условий комбинированной инфракрасной сушки с интенсивностью инфракрасного излучения 2000 Вт/м2 и горячей конвекции, подача горячего воздуха скоростью 0,6 м/с при разных температурах 40, 100, 140, и 160°С. Казеин на сушку поступает слоем толщиной, равной 5-7 мм при диаметре гранул 3-4 мм. Сушку осуществляют до достижения влажности 12%.This problem is solved due to the fact that the chamber is equipped with an infrared heating system and convective hot air supply. The system is designed for conditions of combined infrared drying with an infrared intensity of 2000 W/ m2 and hot convection, hot air supply at a speed of 0.6 m/s at different temperatures of 40, 100, 140, and 160°C. Casein for drying comes in a layer with a thickness of 5-7 mm with a granule diameter of 3-4 mm. Drying is carried out until a moisture content of 12% is reached.
Пример 1. Гранулированный казеин с диаметром гранул 3-4 мм толщиной слоя 5-7 мм помещают на поддон и устанавливают в камеру комбинированного нагрева с инфракрасными кварцевыми галогеновыми лампами, плотность лучистого потока составляет 2000 Вт/м2, длина волны при это составляет 2,04 мкм, подача горячего воздуха осуществляется со скоростью 0,6 м/с, температура конвективного потока воздуха 40°С, температура в камере 38±1°С. Сушку ведут до достижения продуктом влажности 12%. Полученный сухой казеин имеет высокие качественные показатели, продолжительность сушки не превышает 437 минут.Example 1. Granular casein with a granule diameter of 3-4 mm with a layer thickness of 5-7 mm is placed on a pallet and installed in a combined heating chamber with infrared quartz halogen lamps, the radiant flux density is 2000 W/m 2 , the wavelength is 2, 04 microns, hot air is supplied at a speed of 0.6 m/s, the temperature of the convective air flow is 40°C, the temperature in the chamber is 38±1°C. Drying is carried out until the product reaches a moisture content of 12%. The resulting dry casein has high quality indicators, the drying time does not exceed 437 minutes.
Пример 2. Выполняют по примеру 1, при этом температура конвективного потока воздуха составляет 100°С, температура в камере 78±2°С. Продолжительность процесса 269 минут.Example 2. Perform according to example 1, while the temperature of the convective air flow is 100°C, the temperature in the chamber is 78±2°C. The duration of the process is 269 minutes.
Пример 3. Выполняют по примеру 1, при этом температура конвективного потока воздуха составляет 140°С, температура в камере 96±2°С. Продолжительность процесса 174 минут.Example 3. Perform according to example 1, while the temperature of the convective air flow is 140°C, the temperature in the chamber is 96±2°C. The duration of the process is 174 minutes.
Пример 4. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 160°С, температура в камере 110±2°С. Продолжительность процесса 141 минут.Example 4. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 160°C, the temperature in the chamber is 110±2°C. The duration of the process is 141 minutes.
Пример 5. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 100°С, температура в камере 70±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 10 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревательных элементов и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 268 минут.Example 5. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 100°C, the temperature in the chamber is 70±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 10 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heating elements and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 268 minutes.
Пример 6. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 100°С, температура в камере 71±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 20 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревательных элементов и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 235 минут.Example 6. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 100°C, the temperature in the chamber is 71±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 20 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heating elements and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 235 minutes.
Пример 7. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 100°С, температура в камере 74±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 30 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 209 минут.Example 7. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 100°C, the temperature in the chamber is 74±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 30 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 209 minutes.
Пример 8. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 140°С, температура в камере 88±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 10 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 176 минут.Example 8. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 140°C, the temperature in the chamber is 88±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 10 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 176 minutes.
Пример 9. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 140°С, температура в камере 91±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 20 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 164 минут.Example 9. Perform as in example 1, while the temperature of the hot air is 140°C, the temperature in the chamber is 91±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 20 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 164 minutes.
Пример 10. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 140°С, температура в камере 95±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 30 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 137 минут.Example 10. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 140°C, the temperature in the chamber is 95±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 30 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 137 minutes.
Пример 11. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 160°С, температура в камере 96±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 10 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 134 минут.Example 11. Perform as in example 1, while the temperature of the hot air is 160°C, the temperature in the chamber is 96±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 10 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 134 minutes.
Пример 12. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 160°С, температура в камере 97±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 20 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 130 минут.Example 12. Perform as in example 1, while the temperature of the hot air is 160°C, the temperature in the chamber is 97±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 20 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 130 minutes.
Пример 13. Выполняют по примеру 1, при этом температура горячего воздуха составляет 160°С, температура в камере 103±2°С. Процесс сушки начинают за счет подачи тепла нагревательными элементами, время при этом составляет 30 минут, далее проводим естественную досушку за счет аккумулированного тепла внутри рабочей камеры при отключенных инфракрасных нагревателях и конвекционной системы, продолжительность этого процесса составит 5 мин, общая продолжительность сушки 127 минут.Example 13. Perform according to example 1, while the temperature of the hot air is 160°C, the temperature in the chamber is 103±2°C. The drying process is started by supplying heat with heating elements, the time is 30 minutes, then we carry out natural drying due to the accumulated heat inside the working chamber with the infrared heaters and the convection system turned off, the duration of this process will be 5 minutes, the total drying time is 127 minutes.
Качественные показатели казеина комбинированной инфракрасной и конвекционной сушкиQualitative indicators of casein combined infrared and convection drying
Как видно из примеров, предлагаемый способ позволяет улучшить качественные показатели сухого казеина.As can be seen from the examples, the proposed method improves the quality of dry casein.
Способ комбинированной инфракрасной и конвективной сушки казеина поясняется, реализуемой в установке, схема которой представлена на фигуре.The method of combined infrared and convective drying of casein is explained, implemented in the installation, the scheme of which is shown in the figure.
Сушилка инфракрасная состоит из камеры (1), электронагревателей (2) для нагрева до заданной температуры приточного воздуха, регулятор мощности (3) для поддержания установленного температурного режима, сушильный лоток (4), изготовленный из нержавеющей стали и используется для переноса материала в сушильную камеру, ИК-источник (5) с кварцевыми и стеклянными лампами (175 Вт), максимальная длинна волны 1200 нм, Радиаторы расположены в три ряда, с тремя лампами в каждом ряду. Вентилятор(6), воздуходувка (7), вход горячего воздуха (8), выход воздуха из камеры (9). Инфракрасные источники тепла размещались параллельно сушильного лотка, а расстояние между инфракрасными элементами и продуктом поддерживалось постоянным 45 см. Интенсивность инфракрасного излучения или выходную мощность ламп можно изменять, регулируя напряжение через регулятор мощности. Конвекционный агрегат с горячим воздухом состоит из вентилятора мощностью 1,5 кВт, который обеспечивает требуемую скорость воздушного потока и электрический нагреватель. Воздух проходит через трубу со скоростью 0,6 м/с, поступает в сушильную камеру через один вход, на входе трубы установлен регулирующий клапан для контроля количества воздуха, поступающего в сушильную камеру.The infrared dryer consists of a chamber (1), electric heaters (2) for heating to the set temperature of the supply air, a power regulator (3) for maintaining the set temperature, a drying tray (4) made of stainless steel and is used to transfer material to the drying chamber , IR source (5) with quartz and glass lamps (175 W), maximum wavelength 1200 nm, Radiators arranged in three rows, with three lamps in each row. Fan (6), blower (7), hot air inlet (8), chamber air outlet (9). The infrared heat sources were placed parallel to the drying tray, and the distance between the infrared elements and the product was kept constant at 45 cm. The intensity of the infrared radiation or the output power of the lamps can be changed by adjusting the voltage through the power regulator. The hot air convection unit consists of a 1.5 kW fan that provides the required air flow rate and an electric heater. The air passes through the pipe at a speed of 0.6 m / s, enters the drying chamber through one inlet, a control valve is installed at the pipe inlet to control the amount of air entering the drying chamber.
Предложенный способ сушки позволяет получить сухой казеин высокого качества за счет относительно низкой температуры и плотности тепловой нагрузки в течение всего процесса, сократить продолжительность сушки до (3,5-4,5) часов и значительно снизить затраты энергии. Сухой казеин имеет длительный срок хранения, конечная влажность составляет 12%.The proposed drying method makes it possible to obtain high quality dry casein due to the relatively low temperature and heat load density throughout the entire process, reduce the drying time to (3.5-4.5) hours and significantly reduce energy costs. Dry casein has a long shelf life, with a final moisture content of 12%.
Источники информацииInformation sources
1. Патент №1082373 База патентов СССР, A23j 1/20 Способ сушки кислотного казеина / В.М. Арапов, В.А. Арет, Бтник и В.Н. Лыков. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности-3458108/28-13; заявл. 24.06.82; опубл. 30.03.2008.1. Patent No. 1082373 Base of patents of the USSR,
2. Патент №2100718 Российская Федерация, F26B 5/04 Вакуумный способ сушки сыпучих материалов и установка для его осуществления /Антипов С.Т. (RU), Шаршов В.Н. (RU). Воронежская государственная технологическая академия; подача заявки: 20.11.1995; публикация патента: 27.12.1997.2. Patent No. 2100718 Russian Federation,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020133195A RU2770203C1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Method for combined infrared and convective drying of casein |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020133195A RU2770203C1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Method for combined infrared and convective drying of casein |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2770203C1 true RU2770203C1 (en) | 2022-04-14 |
Family
ID=81255613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020133195A RU2770203C1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Method for combined infrared and convective drying of casein |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2770203C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1082373A1 (en) * | 1982-06-24 | 1984-03-30 | Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Method of drying acidic casein |
| RU2100718C1 (en) * | 1995-11-20 | 1997-12-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Method of vacuum drying of loose materials and plant for realization of this method |
-
2021
- 2021-01-15 RU RU2020133195A patent/RU2770203C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1082373A1 (en) * | 1982-06-24 | 1984-03-30 | Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Method of drying acidic casein |
| RU2100718C1 (en) * | 1995-11-20 | 1997-12-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Method of vacuum drying of loose materials and plant for realization of this method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЦАКОВА В.Е. и др. Расчет агрегата комбинированной сушки казеина. Известия вузов, 1980, N 3, с. 112-114. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chua et al. | A comparative study between intermittent microwave and infrared drying of bioproducts | |
| Afzal et al. | Some fundamental attributes of far infrared radiation drying of potato | |
| US7043974B2 (en) | Multiple-blower relative humidity controlled test chamber | |
| US4622757A (en) | Cogeneration microwave food dryer | |
| Chua et al. | Radiant-convective drying of osmotic treated agro-products: effect on drying kinetics and product quality | |
| RU2770203C1 (en) | Method for combined infrared and convective drying of casein | |
| Nindo et al. | Test model for studying sun drying of rough rice using far-infrared radiation | |
| RU190650U1 (en) | DRYING DEVICE | |
| CN111504031B (en) | Drying furnace | |
| JP2022551726A (en) | Continuous radiant heat drying system | |
| Bandura et al. | Innovative methods of drying rapeseeds using microwave energy | |
| FI84658B (en) | FOERFARANDE OCH ANLAEGGNING FOER TORKNING AV ETT SKIVFORMIGT MATERIAL, TILL EXEMPEL ENKELT FANER. | |
| KR20160079244A (en) | Dehumidifing dryin device using infrared ray | |
| EP0922919A1 (en) | Method for controlling a gas circulation | |
| RU102770U1 (en) | DEVICE FOR DRYING FRUIT AND BERRY RAW MATERIALS USING SOLAR ENERGY | |
| Nimmol et al. | Rapid drying of high-moisture paddy using a pneumatic dryer with corrugated-surface drying column | |
| Marchevsky et al. | Analysis of the research results of the zeolite drying process | |
| KR101912125B1 (en) | Squid drying apparatus with far infrared radiation heater | |
| Amaratunga et al. | Comparison of drying characteristics and quality of rough rice dried with infrared and heated air | |
| US6147327A (en) | Hot shelf tower dryer for a cotton gin using heating elements | |
| RU2615289C1 (en) | Oscillating grain drying technique | |
| RU2596071C1 (en) | Method for infrared drying of girasol and device therefor | |
| Yan et al. | Thermodynamics and non-uniformity in convective reversing drying wheat | |
| JP2572182B2 (en) | Far infrared heating device | |
| CN106979682A (en) | Ceramic body pre-drying method |