50 / 84
48
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
1/2012
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
сов. При удалении влаги и переме+
щении ее в жоме в виде пара проис+
ходят значительное увеличение дав+
ления в материале и разрыв структу+
ры вещества, вследствие чего интен+
сивность обезвоживания продукта
возрастает в десятки раз. Особую
роль в этом процессе играют объем+
ный прогрев влажного материала в
поле инфракрасного излучения и па+
рообразование воды внутри жома.
В данной работе жом столовый
свеклы был подвергнут ИК+обработ+
ке в четыре этапа (R1, R2, R3, R4) с
разными температурными режима+
ми обработки для определения наи+
более подходящего режима для
дальнейшей обработки.
Для быстрого образования пара в
высушивании жома нужно подво+
дить определенное количество ИК+
энергии, т. е. определить мощность
лучистого потока на единицу площа+
ди. В зависимости от исходной
влажности жома необходимо иссле+
довать расположение генераторов
внутри сушильной камеры, распре+
деление температурного поля и
плотность лучистого потока.
Исследования кинетики нагрева
жома столовой свеклы в зависимос+
ти от удельной мощности лучистого
потока (ИК) на единицу площади и
исходной влажности жома представ+
лены в таблице.
При механическом удалении влаги
из сырого жома с умеренными зат+
ратами энергии его влажность со+
ставляет 45–48 %, поэтому для ста+
билизации качественных показате+
лей, обеспечивающих его длитель+
ное хранение, необходимо удалить
35–36 % воды. При этом влажность
жома составит 9–11 %, что обеспечит
длительное хранение сырья перед
экстракцией пектиновых веществ.
Для быстрого парообразования и
возникновения давления, вызываю+
щего разрушения структуры жома
столовой свеклы с влажностью
45 %, скорость нагрева должна со+
ставлять не менее 3 °С/с. Для этого
необходимо подавать инфракрасное
излучение мощностью 60 кВт/м
2
.
Для поддержания температуры жома
80…90 °С в процессе обезвоживания
мощность лучистого потока следует
уменьшать, так как энергия затрачи+
вается на испарение влаги из мате+
риала. Поэтому следующие 25 с
мощность должна составлять 45
кВт/м
2
, далее 27; 9 и 4 кВт/м
2
. При
этом инфракрасная обработка долж+
на составлять 110–125 с.
Однородность нагрева жома при
инфракрасной обработке влияет на
качество получаемых продуктов. По+
этому большое значение при нагре+
ве жома имеет поле энергетического
облучения.
Терморадиационная сушка, про+
веденная по выбранному режиму,
позволила удалить 24–26 % воды из
жома столовой свеклы за 100–125 с
(первый этап обезвоживания) и оп+
ределить исходные параметры
объекта сушки на втором этапе – ра+
диационно+конвективном (рис. 4).
Досушку жома с влажностью 15–
17 % до влажности 9–11 %, обеспечи+
вающей длительное хранение жома
без изменения качественных показа+
телей, проводили с использованием
традиционного конвективного энер+
гоподвода при температуре сушиль+
ного агента–воздух 96…98 °С.
Проведенные исследования по+
зволили установить ограничения по
допустимой температуре нагрева и
продолжительности сушки (рис. 5).
Для сохранения достаточной степени
экстрактивности жома столовой
свеклы общее время сушки при тем+
пературе испарения воды (100 °С)
при нормальном давлении не долж+
но превышать 6–7 мин.
Таким образом, предложенный
способ комбинированной сушки пу+
тем поэтапного проведения кратко+
временной ИК+обработки на экспе+
риментальной радиационно+конвек+
тивной установке и досушкой с ис+
пользованием традиционного кон+
вективного энергоподвода позволя+
ет получить сухой жом столовой
свеклы с высокими качественными
характеристиками и сохранить фи+
зиологически ценные пищевые ве+
щества. По сравнению с традицион+
ными способами сушки ИК+излучени+
ем позволяет значительно сократить
время сушки с применением «мягких»
режимов (Т
жома
до 80
о
С), сократить
энергозатраты. На данный способ
комбинированной сушки получена
приоритетная справка Роспатента.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Гинзбург, А. С.
Инфракрасная
техника в пищевой промышленнос+
ти/А.С. Гинзбург. – М.: Пищевая
промышленность, 1996. – 407 с.
2.
Киселева, Т.Ф.
Технология суш+
ки: учебно+методический комплекс/
Т.Ф. Киселева. – Кемерово: КТИПП,
2007. – 117 с.
3.
Плаксин, Ю.М.
Производство и
применение добавок из растительно+
го сырья с использованием новых фи+
зических методов: учебное пособие/
Ю.М. Плаксин, М.В. Гончаров, М.Г.
Куликова. – М.: МГУПП, 2007. – 120 с.
Продолжительность
конвективного нагрева, сек
Экстрактивность жома
Температура сушки, °С
Рис. 5. Изменение экстрактивности жома столовой
свеклы при конвективной сушке
Рис. 4. Изменение экстрактивности жома столовой
свеклы при ИК+обработке
Продолжительность Ик+нагрева, сек
Экстрактивность жома
Температура обработки, °С
Распределение мощности ИК излучения
под лентой транспортера
кВт
п/п
1
2
3
4
1R
88
54
52
6
2R
57
54
52
8
3R
06
04
02
01
4R
54
53
52
51
между движущимися силами влаго+
проводности и тепловлагопроводнос+
ти. Наибольший эффект дает приме+
нение инфракрасного излучения при
сушке влагоинерционных материа+
лов, характеризующихся сравнитель+
но небольшим коэффициентом диф+
фузии влаги, т. е. когда процесс сушки
лимитируется внутренним массооб+
меном.
При традиционной сушке влага
перемещается в виде жидкости к по+
верхности материала, и при нагреве
образца до температуры кипения на+
чинает испаряться адсорбционно+
связанная влага. В этом случае про+
цесс сушки составляет несколько ча+
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека