способ сушки пищевых продуктов и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ сушки пищевого продукта, размещенного в сушильной камере, включающий подогрев сушильного агента, подачу его в сушильную камеру и вакуумирование, отличающийся тем, что сушильный агент подают внутрь сушильной камеры постоянно непрерывно, непрерывно вакуумируют внутренний объем сушильной камеры путем втягивания-всасывания сушильного агента в сушильную камеру через мелкие отверстия перфорации входной для сушильного агента стенки сушильной камеры вентилятором, всасывающее устройство которого размещено снаружи сушильной камеры непосредственно около противоположной выходной для сушильного агента стенки сушильной камеры, перфорированной крупными отверстиями, и возвращают сушильный агент на многократную рециркуляцию без выбросов вовне, при этом в сушильной камере температура сушильного агента поддерживается не выше 60ºC.

2. Устройство для сушки пищевых продуктов, содержащее установленные на основании сушильную камеру, вентилятор, конденсатор и нагреватель, отличающееся тем, что дополнительно содержит укрепленный на основании внешний термоизолирующий герметизируемый корпус, охватывающий с пространственными зазорами сушильную камеру и сопряженную со стенкой сушильной камеры техническую секцию, внутри которой последовательно по ходу движения сушильного агента размещены вентилятор, испаритель и конденсатор теплового насоса и нагреватель, стенка сушильной камеры, с которой сопряжена секция, перфорирована отверстиями большого диаметра, а противолежащая ей стенка сушильной камеры на входе в нее сушильного агента перфорирована отверстиями меньшего диаметра, техническая секция имеет окно для выхода сушильного агента в пространственные зазоры, обеспечивающие возврат его в сушильную камеру.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к средствам сушки продуктов, преимущественно растительных, и может быть использовано в других отраслях промышленности для сушки иных материалов.

Известен способ сушки, включающий подвяливание продукта при комнатной температуре в течение одного часа, помещение его в сушильную камеру, обеспеченную возможностью вакуумироваться, и сушку при температуре 60-70°С с циклическим понижением давления от 0 до 0,04 МПа (патент РФ № 2133094, (22) 04.01.1996, (45) 20.07.1999). Реализация этого способа безусловно требует наличия средства подогрева сушильного агента (воздуха), средства введения сушильного агента внутрь камеры, средства вакуумирования (т.е откачки сушильного агента из камеры вовне). Все названные средства энергозатратны, а вакуумирующая откачка сушильного агента - это безвозвратные потери тепла и конденсата.

Известен способ сушки пищевого продукта по патенту РФ № 2195824, (22) 23.06.2000, (45) 10.01.2003, по которому продукт бланшируют в сушильном аппарате СВЧ-энергией 0,5-3,0 Вт/г и вакуумированием в 200-400 мм рт.ст. при одновременном центрифугировании продукта, а удаление свободной воды осуществляют СВЧ-энергией 1,0-0,25 Вт/г и вакуумным давлением 30-100 мм рт. ст. Недостатки этого способа: сложное, дорогостоящее, энергозатратное оборудование, наличие потерь тепла сушильного агента и полезных испарений продукта, цикличность вакуумирования, что затягивает время сушки.

Известен способ сушки по патенту РФ № 2410882, (22) 25.02.2009, (45) 10.02.2011, (прототип), характеризующийся тем, что в вакуумную камеру подают нагретый сушильный агент к размещенному там на сите высушиваемому продукту, создают вакуум в камере и одновременно центрифугируют сито с продуктом со скоростью 500-1000 об/м.

Недостатки этого способа те же, что и у аналога по патенту № 2195824.

Технический результат, достигаемый заявленным способом сушки,-интенсификация сушки продукта за счет непрерывности вакуумирования сушильной камеры, удешевление способа. Обеспечивается названный технический результат тем, что в способе сушки пищевого продукта, размещенного в сушильной камере, включающем подогрев сушильного агента, подачу его в сушильную камеру и вакуумирование, подают сушильный агент в сушильную камеру постоянно непрерывно, вакуумируют внутренний объем сушильной камеры непрерывно путем всасывания сушильного агента в сушильную камеру через мелкие отверстия перфорации входной стенки сушильной камеры вентилятором, всас которого размещен снаружи сушильной камеры непосредственно около противорасположной выходной стенки сушильной камеры, перфорированной крупными отверстиями, и возвращают сушильный агент на многократную рециркуляцию без выбросов вовне.

Реализуется заявленный способ сушки с помощью нижеописанного устройства для сушки пищевых продуктов.

Известно устройство для сушки пищевых продуктов по патенту № 2045187, (22)05.05.1993, содержащее сушильную камеру с термоизолирующим корпусом, с пакетом сит, расположенных внутри камеры с образованием канала для прохода и подогрева сушильного агента, протягиваемого вентилятором, всас которого расположен в нижней части корпуса сушильной камеры непосредственно под пакетом сит, и теплообменник со средством сбора конденсата.

Недостатки названного устройства, принятого за ближайший аналог, - невысокая экономичность сушки из-за выброса вовне трети отработавшего сушильного агента (воздуха), уносящего тепло и полезные испарения продукта, длительное время сушки.

Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является интенсификация сушки продукта постоянным исходным объемом сушильного агента, снижение расхода энергоресурсов и времени сушки.

Обеспечивается указанный технический результат тем, что в устройстве для сушки пищевых продуктов, содержащем установленные на основании сушильную камеру, вентилятор, конденсатор и нагреватель, дополнительно на основании укреплен внешний теплоизолирующий герметизируемый корпус, охватывающий с пространственными зазорами сушильную камеру и сопряженную со стенкой сушильной камеры секцию, внутри которой последовательно по ходу движения сушильного агента размещены вентилятор, испаритель и конденсатор теплового насоса и нагреватель, стенка сушильной камеры, с которой сопряжена секция, перфорирована отверстиями большого диаметра, а противолежащая ей стенка сушильной камеры (на входе в нее сушильного агента) перфорирована отверстиями меньшего диаметра, секция имеет окно для выхода сушильного агента в пространственные зазоры для возврата в сушильную камеру.

На представленном чертеже изображено заявляемое устройство (две проекции). Устройство содержит установленные на основании 1 термоизолирующий корпус 2 с герметично закрывающейся дверью 3, сушильную камеру 4 и примыкающую к стенке 5 сушильной камеры техническую секцию 6, в которой укреплены элементы теплового насоса (испаритель, конденсатор) 7 с втягивающим вентилятором 8 и электрические нагреватели 9. Тепловой насос состоит из испарителя 10, конденсатора 11 и компрессора 12. Под испарители 10 теплового насоса установлен влагосборник 13 со средством удаления влаги из устройства. Техническая секция имеет окно 14. Сушильная камера 4 и техническая секция 6 охвачены корпусом 2 с пространственными зазорами 15 между внутренними поверхностями корпуса 2 и боковыми стенками и потолком (крышей) сушильной камеры. Стенка 5 сушильной камеры 4 перфорирована большими отверстиями, а противорасположенная ей стенка 16 сушильной камеры перфорирована отверстиями меньшего диаметра. Компрессор 12 теплового насоса размещен вне теплоизолирующего корпуса.

Внутрь сушильной камеры помещают высушиваемый продукт на выкатываемых тележках в сетчатых противнях. На тележках противни расположены с максимально возможной плотностью равномерно по всему объему камеры. Высота заполнения противней не более 5-6 см.

Работает устройство следующим образом: после загрузки сушильной камеры высушиваемым материалом кнопкой ПУСК на пульте управления включается вентилятор 8 и электрические нагреватели 9 для вывода установки в рабочий режим. Вентилятор всасывает сушильный агент из сушильной камеры через отверстия в стенке 5. В сушильной камере создается разрежение, и под действием разрежения с противоположной стороны сушильной камеры через перфорированные отверстия стенки 16 начинает поступать сушильный агент. Сушильный агент, пронизывая камеру с высушиваемым продуктом и забирая влагу равномерно по всему объему, начинает двигаться к противорасположенной стенке 5 и через ее отверстия к всасывающему вентилятору. Температура в камере поддерживается не более 60 градусов по Цельсию. В процессе вхождения устройства в рабочий режим включается тепловой насос: на его испарителе 10 начинает конденсироваться влага, забранная из сушильной камеры сушильным агентом. При прохождении через испаритель 10 сушильный агент теряет температуру примерно 3-4 градуса, далее двигается через конденсатор 11, где подогревается на 3-4 градуса, проходит через электронагреватели 9 и поступает через полости 15 снова в сушильную камеру. Процесс рециркуляции продолжается до полного высыхания продукта без значительной потери тепла сушильного агента, что приводит к значительной экономии электроэнергии. В процессе работы устройства внутри сушильной камеры образуется вакуум, что увеличивает скорость сушки.

Процесс сушки автоматизирован, параметры устройства контролируются и регулируются микропроцессорной системой. Контролируемые и регулируемые параметры: температура, влажность, давление в сушильной камере и количество отводимой жидкости. С помощью данного способа и устройства сушки напротив традиционных способов и сушилок скорость сушки увеличивается в 2 раза, экономия электроэнергии в 2,5-3 раза (зависит от времени года).

Продукт конденсации в процессе сушки высушиваемого материала является ценным продуктом.