способ вакуумной сушки пищевых продуктов

Формула изобретения

Способ вакуумной сушки пищевых продуктов до остаточной влажности не более 5%, характеризующийся тем, что испарение воды ведется при нагреве до температуры 30-50°С путем воздействия регулируемых импульсов инфракрасного излучения и управляемой степени разряжения в герметичной вакуумной камере при давлении 4-8 кПа, при этом слой продукта, расположенный на системе вибрации, находится в псевдоожиженном состоянии, а образующиеся пары воды отделяют, конденсируя проточной холодной водой с регулируемым расходом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вакуумным технологическим процессам обработки веществ и материалов и может быть использовано для сушки пищевых продуктов в вакууме.

Известен способ сушки веществ в герметичном объеме [1], основанный на прогреве обрабатываемого продукта и удалении при этом конденсирующихся перегретых паров в герметичный объем, причем прогрев продукта ведется до температуры 100°С.

Недостатком данного способа является относительно низкое качество технологического процесса сушки за счет нагрева продукта до высокой температуры, достаточной для разрушения части органических веществ.

Наиболее близким по реализации и получаемому результату является способ вакуумной сушки путем нагрева продуктов в герметичной камере СВЧ-энергией до 70-90°С при перемешивании, с последующей откачкой газов и паров воды, при этом конденсацию воды осуществляют системой водяного охлаждения на атмосфере [2].

Недостатком прототипа является относительно большие затраты энергии при низком качестве получаемого продукта.

Задачей изобретения является повышение качества конечного продукта и снижение затрат энергии.

Техническим результатом является повышение качества готового продукта за счет использования управляемого воздействия на сырье, что позволяет сохранить биологически активные вещества и сэкономить энергию.

Поставленная цель достигается за счет того, что слой продукта, помещенный на поддон, загружается в герметичную камеру. Из нее откачивается газ до остаточного давления 4-8 кПа. Нагрев слоя продукта производится импульсами инфракрасного излучения до температуры кипения воды при пониженном давлении (30-50°С), при перемешивании на системе вибрации. Конденсация паров осуществляется проточной холодной водой. Для оптимизации процесса сушки управление осуществляет микроконтроллер, работающий по определенному алгоритму.

Способ поясняется при помощи установки, схема которой представлена на чертеже.

Установка для осуществления способа включает: 1 микроконтроллер, запрограммированный на определенный режим сушки, 2 блок управления, 3 вакуумный насос, 4 вакуумную камеру, 5 источник инфракрасного света, 6 датчик давления, 7 конденсатор влаги, 8 датчик температуры, 9 датчик влажности, 10 датчик уровня воды, 11 систему, создающую на поддоне псевдоожиженный слой высушиваемого продукта.

Способ осуществляется следующим образом: микроконтроллер 1 связан шиной данных с блоком и управления 2. По сигналу от блока управления вакуумный насос 3 снижает в вакуумной камере 4 давление. Безинерционный источник тепла 5 импульсами регулируемой частоты и скважности нагревает продукт на поддоне системы 11, приводящей слой продукта в псевдоожиженное состояние, до температуры кипения воды при этом давлении (в пределах 30-50°С). Пар конденсируется на системе охлаждения 7. Давление в камере, температура, влажность продукта измеряются датчиками 6, 8, 9 и передаются для анализа в микроконтроллер, который следуя алгоритму минимального времени сушки при минимальных затратах энергии регулирует температуру продукта, давление в камере и принимает решение о готовности продукта. Датчик уровня воды 10 позволяет микроконтроллеру 1 открыть электроклапан 12 и слить конденсат при необходимости.

На поддон помещается слой продукта, подлежащего сушке. Поддон загружается в вакуумную камеру и устанавливается на систему вибрации. Камера герметично закрывается и запускается микроконтроллер. Далее микроконтроллер исполняет алгоритм, задающий оптимальный режим сушки. При помощи блока управления микроконтроллер включает вакуумный насос и откачивает из камеры газ до остаточного давления 5-7 кПа по показаниям датчика давления. Одновременно с этим по команде микроконтроллера блок управления запускает систему, приводящую слой продукта в псевдоожиженное состояние. Перемешивающийся слой продукта подогревается импульсами инфракрасного света, микроконтроллер при помощи датчиков измеряет температуру продукта и, регулируя интенсивность, нагревает продукт до температуры кипения воды при пониженном давлении (30-50°С). Вода интенсивно испаряется. Микроконтроллер через блок управления запускает конденсатор. Проточная холодная вода поступает в систему охлаждения. Образующийся пар конденсируется на системе охлаждения, создавая вблизи конденсатора дополнительное разряжение, заставляя пар устремляться от продукта к конденсатору. Вода, стекающая с конденсатора, скапливается в отведенном объеме и сливается по мере необходимости. Показания датчика влажности указывают микроконтроллеру время окончания сушки. При остаточной влажности не более 5% микроконтроллер выключает систему вибрации, вакуумный насос, конденсатор и продукт выгружается из камеры.

Предложенный способ позволяет эффективно сушить термолабильные пищевые продукты. Остаточная влажность составляет не более 5% при высоком качестве готового продукта за счет сохранности биологически активных веществ.

Источники информации

1. Патент РФ №2059951, F 26 В 5/04 (аналог).

2. Патент РФ №2151984, F 26 В 5/04 (прототип).