способ сушки биологического сырья

Формула изобретения

Способ сушки биологического сырья, включающий его последовательную обработку потоками высоковлажного и сухого теплоносителя, отличающийся тем, что обработку потоком высоковлажного теплоносителя осуществляют при сообщении потоку ультразвуковых колебаний.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии сушки биологического сырья и может быть использовано преимущественно в пищевой промышленности.

Известен способ сушки биологического сырья, включающий его последовательную обработку потоками высоковлажного и сухого теплоносителя (Избасаров Д. С. Hаучно-практические основы процессов производства пищевых порошков из растительного сырья, автореферат дис. д.т.н. М. МГАПП, 1994, с. 25 43).

Недостатками этого способа являются экстенсивность процесса коагуляции белков и разрушения цитоплазменных оболочек в процессе обработки потоком высоковлажного теплоносителя и высокие энергозатраты.

Задача изобретения интенсификация процесса и снижение удельных энергозатрат.

Поставленная задача решается тем, что в способе сушки биологического сырья, включающем его последовательную обработку потоками высоковлажного и сухого теплоносителя, согласно изобретению обработку потоком высоковлажного теплоносителя осуществляют при сообщении потоку ультразвуковых колебаний.

Это позволяет интенсифицировать процесс и снизить удельные энергозатраты за счет синергизма теплового и ультразвукового воздействия на биологическое сырье.

Способ реализуется следующим образом.

Биологическое сырье, например ломтики дыни, обрабатывают потоком, например двуокиси углерода, с температурой 80^oC и влажностью 99% которому сообщены ультразвуковые колебания, например частоты 22 кГц, в течение, например 5 мин, а затем, например, сухим воздухом, например, при 95^oC, например до остаточного влагосодержания 6% В этом случае время обработки по сравнению с прототипом снижения на 18 мин, а удельные энергозатраты на 18%

Аналогичные результаты получены при использовании в качестве высоковлажного теплоносителя воздуха, азота, закиси азота, водяного пара при варьировании температуры в интервале от 56 до 150^oC и влагосодержания от 100 до 60% а в качестве сухого теплоносителя двуокиси углерода, азота, закиси азота и топочных газов, при этом частота ультразвуковых колебаний, сообщаемых потоку высоковлажного теплоносителя, задавалась в пределах от 16 кГц до 2 МГц, в качестве биологического сырья использовались ломтики картофеля, яблок, груши, ягоды земляники, черники, мелких сортов винограда, выжимки черноплодной рябины, яблок, винограда, облепихи, кусочки мяса, тушки мелкой океанической рыбы.

Объясняется это тем, что при ультразвуковом воздействии любой частоты на клеточные мембраны любого биологического сырья повышается их проницаемость по отношению в водяным парам, что ускоряет их диффузию внутрь клеток, термокоагуляцию белков и термодеструкцию клеток мембран. Одновременно температурное воздействие диффундировавших в клетках биологического сырья паров приводит к повышению внутриклеточного давления и потере клеточными мембранами прочности и динамической вязкости, что облегчает их разрушение вследствие истирания при стесненном перемещении в поле ультразвуковых колебаний или вследствие усталостного или непосредственного динамического воздействия ультразвукового давления и ультразвукового ветра. В результате происходит многократное увеличение поверхности контакта фаз при обработке сырья сухим теплоносителем и резкое падение диффузионного сопротивления в результате разрушения клеточных мембран биологического сырья, что интенсифицирует массообменные процессы, в том числе испарение влаги.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс сушки биологического сырья и снизить удельные энергозатраты за счет синергизма теплового и ультразвукового воздействия на его клеточные структуры.