Дисер по обезвоживанию (Расчет режимов обезвоживания клубники), страница 8

при давлении 1.5 -10—2-10 Па и Т=278±1 К позволяет использовать молок

юле восстановления для питания грудных детей без дополнительной термичкой обработки.

Были определены режимы сублимационного обезвоживания женского элока, при которых изменение содержания иммунных веществ минимально збл. 3,4)

Таблица 3

Изменение содержания иммунных веществ

Иммуноглобулин

Максимальная температура продукта, Т± 2.0 К

298 308 318 333

Лд А, мг/л 153.33 146.33 146.00 112.33

Jg М, мг/л 47.33 46.66 45.33 29.66

Таблица 4

Содержание иммунных веществ по операциям обработки

Иммуноглобулин Показатели пооперационного обезвоживания |

А Б В г !

^ А, мг/л 192 158 147 49

ид М, мг/л 76 53 47 13

А—донорское молоко;

Б—замороженное при температуре 233 К;

В—обезвоженное вакуум-сублимационной сушкой;

Г—пастеризованное в горячей воде в течение 5 мин. (по регламенту, ринятому в родильных домах).

Технологические режимы консервирования женского молока по пока-ателям максимального сохранения иммунных веществ, ферментов, мине-ального состава, как показали наши исследования: микрофильтрация через ембраны с диаметром пор 0.22....0.45 мкм при давлении 1.5-Ю5....2-105Па и

температуре 277—279 К, замораживание при температуре 253—233 Кис лимационная сушка при достижении температуры продукта 316±2.5 К.

По предложенной технологии и разработанной нами совместно с И титутом Питания РАМН нормативной документации была выработана опьт партия сухого женского молока и проведена его апробация в одной из кл№ г.Киева. При восстановлении молока водой в соотношении 1:4.5 получены i ложительные результаты.

4.4. Совершенствование технологии поизводства быстрорастворимых порошкообразных натуральных пищевых продуктов

Воздействие высоких температур при обезвоживании соков и экстр; тов в вакуум-выпарных аппаратах, распылительных сушилках и т.п. сопрово дается потерей некотоых компонентов, поэтому их пищевая ценность невыс ка. Использование разработанных нами режимов криоконцентрирования сублимационной сушки при низких температурах в условиях пониженного с держания кислорода в вакууме позволяет в значительной степени сохрани ароматические вещества, инулин, каротин, бетанин, аминокислоты, минерал ный состав и т.п.

Технология, разработанная нами [17,37,41,55], включающая получени концентратов соков и экстрактов при низких температурах, замораживание обезвоживание в вакууме (рис.22), является универсальной для получения 6t строрастворимых порошков при максимальном сохранении пищевкусовы свойств исходного сырья.

4.4.1. Низкотемпературное обезвоживание при производстве порошкообразного быстрорастворимого чая

Существующие способы получения растворимого чая обладают рядои недостатков: чайный экстракт, как термолабильный объект претерпевает при обработке значительные качественные изменения ароматических веществ витаминов и т.п.

С целью повышения качества нами проведены исследования и рззра-этаны технологические регламенты получения быстрорастворимого чая 5,68], представляющего собой сухой экстракт натурального чая, быстро и без :эдкз восстанавливающегося в горячей и холодной воде и сохраняющий та-лны, катехины и низкокипящие ароматические компоненты. Технология вклю-эет в себя двойное селективное экстрагирование до 8—10% с.в. различных ортов чайного листа (в том числе низкосортных) водой с температурой 53....363 К. Для стабилизации прозрачности экстракта и исключения образо-ания нерастворимого в холодной воде кофеин-таната в экстракт вводили сз-арозу в соотношении 1:5 к содержанию сухих веществ. Далее следует кон-ентрирование при низких температурах до содержания водорастворимых верста 20—25% и вакуум-сублимационная сушка замороженных сконцентри-ованкых экстрактов до влажности менее 5%.

Подтверждено существенное улучшение качества растворимого чая, ыработанного по этой технологии на Анасеульской чайной фабрике.

4.4.2. Разработка технологии получения порошкообразного цикория

На некоторых предприятиях отрасли вырабатывают концентрирований до 68—70% с.в. экстракт цикория в выпарных аппаратах при температу-1ах 340—345 К, разрежении 0.068—0.07 МПа и расфасовывают в стеклянную ару.

Эти режимы приводят к ухудшению качественных показателей продук-а, карамелизации Сахаров, потерям ароматических веществ и т.п.

С целью сокращения расходов при транспортировке и хранении, повы-иения качества напитка, увеличению сроков его хранения нами были изучены троцессы получения порошкообразного экстракта цикория при низких температурах [17,37]. Определяющий фактор при обезвоживании, влияющий на экономические показатели процесса, как показали собственные исследования — удержание водорастворимых веществ (ВРВ)в сконцентрированном экстрак-ге. Поэтому была исследована сушка концентрата с различным содержанием

ВРВ на сублимационной установке с терморадиационным энергоподво; Повышение содержания сухих веществ при концентрировании экстракта > до 40%приводит к сокращению продолжительности процесса на 22—25' выход готового продукта на ~ 50% (рис.24), благодаря увеличению тепло! потока к Фронту сублимации. Как установлено нами в экспериментах [37, коэффициент теплопроводности сухого каркаса продукта увеличивает! ростом содержания сухих веществ в концентрате, а более высокая эффек' ная теплопроводность Дзф = ЛлР +ДсР (где Л<Р — коэффициент теплопрово.£ сти парогазовой среды, заполняющей поры каркаса) приводит к интенсиф! ции процесса.

бо МЬ 180 240 300 360 А20 мин

Рис. 24. Кинетика и температурные кривые сублимационной сушки экстракта цикория с содержанием водорастворимых веществ 1—40% 2 — 30%, 3 — 20%

Концентрированный цикорий был высушен методом сублимации конечной влажности 3%. Порошок отличался хорошей сыпучестью, мгновен растворялся без комкования как в горячей, так и в холодной воде.

По разработанной нами технологии, экстракт цикория с содержание водорастворимых веществ 15—18% подавали на концентрирование до 3: 2% с.в. при температуре 270—265 К.

Замораживание концентрата перед сушкой проводили по одному из ух способов:

1. продукт разливали на сушильные лотки из расчета 8—10 л на 1 м тка, помещали в морозильную камеру и замораживали до Т = 248 ± 1,5 К.

2. для интенсификации обезвоживания и механизации операции под-товки продукта к сушке концентрат замораживали в виде гранул-чешуек на догенераторе типа ИЛ-300 и раскладывали на лотке, при этом их масса не

»евышалэ 10—12 кг на 1 м его поверхности.

Лотки устанавливали в морозильной камере и домораживали концент-iT до Т ■= 248 ± 1.5 К. Технологический режим работы льдогенератора: темпе-iTypa кипения хладоагента 245 ± 1 К, Температура охлаждаемой поверхности >3 ± 1 К, температура концентрата цикория, поступающего на гранулирова-ie 278 ±2 К, толщина гранул-чешуек 1.2 s 0.2 мм.

Лотки с замороженным концентратом цикория или гранулами устанав-1вали в сублимационной камере. При давлении парогазовой среды в субли-аторе 66—93 Па включали подачу теплоносителя в нагревательные плиты, емпература его в начале сушки 388 ± 5 К, в конце — 325 ± 3 К, причем про-есс проводили так, чтобы в период сублимации льда температура в середине юя продукта была 250 ± 1.5 К, постепенно повышаясь до 273 К. Продолжи-;льность сублимации льда — не менее 60—65% от общей продолжительно-ги сушки. Процесс заканчивали при достижении температуры продукта 325 ± ,5 К, систему девакуумировзли, высушенный продукт инспектировали, из-ельчали до порошкообразного состояния и расфасовывали.

Новизна технических и технологических решений подтверждена ре-)ением о выдаче патента Р.Ф. по заявкам № 95108263/13 от 26.05.95г., £93035616/13 от 14.07.93г. и использована при разработке нормативно-тех-ической документации (ТУ, IIA).

4.4.3. Разработка перспективной технологии комплексного извлечения ценных компонентов из растительного сырья

Практически на всех существующих технологических линиях пло, овощное сырье перерабатывается в течение длительного времени (2—3 ч) г высоких температурах (373 К и выше). Эти режимы приводят к значительн потерям витаминов (до 30—60%), окислению и полимеризации термолаби ных компонентов, изменению цвета и т.д.

Для переработки термочувствительного растительного и лекарств! ного сырья при максимальном сохранении биологически активных веществ I ми разработана (на примере кипрея) технология комплексного извлечен ценных компонентов с использованием жидкой двуокиси углерода (С( [74,77].

Для отработки технологических режимов использовались сухие об; ственные стебли, корни и семена кипрея (Иван-чая), содержащие дубильн! вещества (до 12%), каротин (~ 50 мг%), витамин С (~150 мг%), флавоноидь: т.п. Отвары его обладают противовоспалительными и противоопухолевьи свойствами; используются как транквилизатор.

Сухую измельченную ферментированную траву кипрея экстрагирова, жидкой двуокисью углерода при температуре 293 ± 2К и давлении 5.5—5 МПа. Выход экстрактивных веществ составил 1.2%. Шрот после С02-экстр кции, содержащий значительное количество водорастворимых веществ по вергали двойной низкотемпературной водной экстракции. Полученный ра твор с содержанием водорастворимых веществ 7—9% концентрировали ; 15—20% при температуре 270—263 К в вертикальном пленочно-оросительнс кристаллизаторе, концентрат замораживали в лотках и обезвоживали в вак ум-сублимационной установке до порошкообразного состояния с влажность менее 5%. Затем СОг-экстракт смешивали с высушенным концентратом ки рея.

По этой же технологии нами переработаны ягоды облепихи; в резул тате удалось полностью сохранить биологически активные вещества сырья

|родлить срок хранения готовой продукции в нерегулируемых температурных словиях до 1.5—2 лет.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Систематизированы и научно обоснованы перспективные направле-шя разработки и интенсификации низкотемпературного консервирования кидких пищевых продуктов.

2. Раскрыт механизм криоконцентрирования, сочетающий достоинства направленной кристаллизации и тепломассопереноса в стекающей пленке. Фракционирование позволяет регулировать содержание того или иного компонента в твердой фазе и концентрате, получая продукт с заданными функци-энальными свойствами.

3. Раскрыты закономерности тепломассопереноса на границе раздела фаз лед-концентрат и установлено влияние теплофизических, массообменных характеристик, гидродинамических условий на эффективность концентрирования.

4. Изучен механизм внешнего и внутреннего тепломассопереноса в период падающей скорости сушки при циклическом изменении давления парогазовой среды в сублимационной камере и экспериментально определены параметры процесса.

5. Исследованы закономерности вакуум-сублимационной сушки высококонцентрированных жидкостей; обоснована перспективность комбинированного обезвоживания, разработаны способы интенсификации, регламенты процесса и нормативная документация.

6. Разработана технология низкотемпературного обезвоживания жидких пищевых продуктов, позволяющая сохранить биологическиактивные вещества и низкомолекулярные легкокипящие компоненты.

7. Предложена технология комплексного извлечения ценных компонентов при переработке термочувствительного растительного и лекарственного сырья с использованием жидкой двуокиси углерода.

8. Разработаны технические задания, проектно-конструкторская до ментация на опытно-промышленные установки для криоконцентрирования модификацию вакуум-сублимационных сушилок.