Surowy makaron jest dogodnym środowiskiem dla różnych procesów biochemicznych i mikrobiologicznych. Aby zapobiec rozwojowi tych procesów, produkty są konserwowane poprzez suszenie do wilgotności nie większej niż 13%.

Suszenie makaronu to najdłuższy etap procesu produkcyjnego. Sposoby jego realizacji w dużej mierze zależą od takich wskaźników jakości gotowych produktów, jak wytrzymałość, szklistość w złamaniu, kwasowość. Intensywne suszenie może prowadzić do pękania produktów; nadmiernie przedłużone suszenie na pierwszym etapie usuwania wilgoci, - do zakwaszania, pęcznienia produktów; podczas suszenia w warstwie - do formowania wlewków, deformacji produktów.

Suszenie kończy się, gdy produkty osiągną wilgotność 13,5-14%, tak aby po schłodzeniu, przed zapakowaniem, ich wilgotność nie przekraczała 13%.

Metoda suszenia konwekcyjnego

Metoda suszenia konwekcyjnego opiera się na wymianie ciepła i wilgoci pomiędzy suszonym materiałem a ogrzanym powietrzem suszącym, które nadmuchuje produkty. Proces suszenia polega na doprowadzeniu wilgoci z wnętrza produktu na jego powierzchnię, zamianie wilgoci w parę i usunięciu pary z powierzchni produktu. W takim przypadku powietrze suszące spełnia następujące główne funkcje:

a) daje materiałowi energię (ciepło) niezbędną do przekształcenia wody w parę;

b) pochłania parę parującą z powierzchni produktów;

c) usuwa odparowaną parę z produktu.

Głównymi parametrami powietrza suszącego decydującymi o szybkości suszenia produktów są temperatura, wilgotność względna oraz prędkość ruchu. Im wyższa temperatura powietrza suszącego, tym intensywniejsze odparowywanie wilgoci z powierzchni wyrobów; im niższa wilgotność względna, tj. im bardziej jest „suchszy”, tym intensywniej będzie pochłaniał parującą wilgoć, a im większa prędkość ruchu powietrza nad produktami, tym szybciej odparowana wilgoć zostanie z nich usunięta.

Przemieszczanie się wilgoci z wewnętrznych warstw materiału do zewnętrznych następuje pod wpływem gradientu wilgoci, tj. różnice w wilgotności warstw, wynikające z parowania wilgoci z powierzchni materiału i wysychania warstw zewnętrznych. Gradient wilgoci skierowany jest do środka suszonych przedmiotów, tj. w kierunku przeciwnym do ruchu wilgoci. Jego wartość jest tym większa, im intensywniejsze jest wysychanie warstw zewnętrznych. Zjawisko przemieszczania się wilgoci pod wpływem gradientu wilgoci nazywamy przewodnictwem wilgoci lub dyfuzją stężeń.

Podczas suszenia makaronu powietrzem o określonych parametrach wilgotność suszonych produktów będzie stopniowo spadać do określonej wartości, zwanej wilgotnością równowagową. Powietrze suszące o określonych wartościach parametrów (temperatura, wilgotność) odpowiada pewnej równowagowej wilgotności produktów, która nie zmniejszy się, bez względu na to, jak bardzo produkt zostanie nadmuchany tym powietrzem.

Dla prawidłowego doboru trybu suszenia bardzo ważna jest znajomość wartości wilgotności równowagowej makaronu, które wyznaczane są z krzywych wilgotności równowagowej.

Zmiana właściwości makaronu podczas suszenia

Cechą suszenia makaronów jest zmiana ich właściwości strukturalnych i mechanicznych oraz rozmiarów. Podczas suszenia zawartość wilgoci w produkcie spada z 29-30% do 13-14%, natomiast następuje stopniowe zmniejszanie wymiarów liniowych i objętościowych, skurcz wyrobów wynosi 6-8%.

Surowce do suszenia są tworzywem sztucznym i zachowują swoje właściwości plastyczne do ok. 20% zawartości wilgoci. Wraz ze spadkiem wilgotności od około 20 do 16% stopniowo tracą one właściwości tworzywa sztucznego i nabierają właściwości charakterystycznych dla materiału elastycznego. Przy takiej wilgotności makaron jest ciałem sprężysto-plastycznym.

Od około 16% wilgotności makaron nabiera jędrnej, elastycznej konsystencji i zachowuje swoje właściwości do końca suszenia.

Dzięki delikatnym trybom suszenia, tj. powolne suszenie powietrzem o niskiej wydajności suszenia, różnica w wilgotności między warstwą zewnętrzną i wewnętrzną jest niewielka, ponieważ wilgoć z bardziej wilgotnych warstw wewnętrznych ma czas, aby przenieść się do wysuszonych warstw zewnętrznych. Wszystkie warstwy produktów są redukowane w przybliżeniu równomiernie. Zdolność osuszania powietrza charakteryzuje się ilością wilgoci, która może wchłonąć 1 kg powietrza, aż do całkowitego nasycenia, tj. do 100% wilgotności.

W ciężkich trybach suszenia, tj. intensywne suszenie powietrzem o dużej wydajności suszenia, różnica wilgotności pomiędzy warstwą zewnętrzną i środkową osiąga znaczną wartość ze względu na to, że wilgoć z warstw wewnętrznych nie ma czasu na przemieszczenie się do warstw zewnętrznych. Bardziej suche warstwy zewnętrzne mają tendencję do skracania swojej długości, co jest utrudnione przez bardziej wilgotne warstwy wewnętrzne. Na granicy warstw powstają naprężenia, zwane wewnętrznymi naprężeniami ścinającymi, których wielkość jest tym większa, im intensywniejsze jest usuwanie wilgoci z powierzchni wyrobów i im większa jest różnica wilgotności (gradient wilgotności).

Dopóki wysuszony makaron zachowuje swoje właściwości plastyczne, powstałe wewnętrzne naprężenia ścinające są absorbowane, tj. produkty zmieniają swój kształt pod wpływem naprężeń, nie zapadając się. Gdy produkt nabiera właściwości elastycznego korpusu, wynikające z tego wewnętrzne naprężenia ścinające, jeśli przekraczają maksymalne dopuszczalne wartości krytyczne, prowadzą do zniszczenia produktów - pojawienia się mikropęknięć, które ostatecznie mogą zamienić produkty w okruchy.

Dzięki temu makaron można suszyć w ciężkich warunkach, bez obawy o pęknięcia w nim, do wilgotności 20%. Gdy produkt osiągnie tę wilgotność, aby uniknąć pękania, należy go wysuszyć w łagodnych warunkach, powoli usuwając wilgoć. Należy zachować szczególną ostrożność podczas usuwania wilgoci w ostatnich etapach suszenia, gdy produkty osiągną wilgotność 16% i niższą. Wniosek ten znajduje praktyczne zastosowanie przy suszeniu produktów w suszarkach nowoczesnych linii produkcyjnych, w których proces suszenia podzielony jest na dwa etapy - suszenie wstępne i suszenie końcowe.

Tryby suszenia produktów

Pod pojęciem trybu suszenia rozumie się zestaw parametrów powietrza suszącego (temperatura, wilgotność względna, prędkość powietrza) oraz czas suszenia. Za optymalny tryb suszenia określonego rodzaju makaronu uważa się taki tryb, w którym uzyskuje się produkty o normalnej jakości przy najkrótszym czasie suszenia i zużyciu energii.

Obecnie stosowane są następujące tryby konwekcyjnego suszenia makaronu:

tradycyjne niskotemperaturowe o temperaturze powietrza suszącego do 60 С;

wysokotemperaturowy z temperaturą powietrza suszącego od 70 do 90 С;

ultrawysoka temperatura o temperaturze powyżej 90 С.

Do suszenia makaronu najczęściej stosuje się tryby niskotemperaturowe: ze stałą wydajnością suszenia, ze zmienną wydajnością suszenia, trzystopniowe.

Suszenie ze stałą wydajnością suszenia powietrzem. Suszenie produktów odbywa się w suszarniach szafkowych bezkalorycznych typu VVP, „Diffuser” i 2TSAGI-700.

Kasety wypełnione surowym makaronem umieszczane są albo na wózkach, które przewożone są do suszarni, gdzie kasety są instalowane na półkach suszarek, albo w szafach wózkowych, które są ustawiane w pobliżu szaf suszarniczych.

Kasety na półkach suszarek lub w wózkach są ułożone w kilka rzędów na szerokość i wysokość.

Suszarki szafowe wyposażone są w urządzenia wentylacyjne. Suszenie makaronu odbywa się poprzez przedmuchiwanie powietrza przez rurki makaronu znajdujące się w kasetach. Do suszenia makaronu wykorzystuje się powietrze z warsztatu. W celu równomiernego suszenia okresowo (po 1 godzinie) kierunek ruchu powietrza jest odwracany, przełączając silnik elektryczny na pracę w przeciwnym kierunku.

W suszarni parametry powietrza utrzymywane są na stałym poziomie za pomocą wentylacji nawiewno-wywiewnej tj. powietrze ma stałą zdolność osuszania, a mianowicie: temperaturę około 30°C i wilgotność względną 65-70%. Powietrze w warsztacie ogrzewane jest albo baterią grzejników, albo przez nagrzewnicę powietrza, przez którą do warsztatu wtłaczane jest świeże powietrze zamiast nawilżonego powietrza wywiewanego z warsztatu. Czas schnięcia to około 24 godziny.

Podczas suszenia w kasetach na tace makaron jest wydmuchiwany powietrzem z wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni tub. Ze względu na nierównomierny kontakt makaronów ze sobą następuje nierównomierne odprowadzanie wilgoci z ich powierzchni, a co za tym idzie nierównomierne kurczenie się wyrobów. Prowadzi to do zniekształcenia produktów podczas suszenia, co znacznie obniża ich jakość, zwiększa zużycie pojemników do pakowania. Kontakt rurek w kasecie oraz brak możliwości szybkiego odprowadzenia wilgoci na początkowym etapie suszenia prowadzi do sklejania wyrobów, powstawania wlewków.

Wadami tej metody suszenia są również wysokie koszty pracy ręcznej oraz dyskomfort pomieszczenia (wysoka temperatura i wilgotność), w którym odbywa się suszenie.

Tryb suszenia trzystopniowego. Tryb składa się z trzech etapów (suszenie wstępne, odpuszczanie, suszenie końcowe). Suszenie wiszące długich przedmiotów. Suszenie makaronów długich (makaronów i klusek różnego rodzaju, słomek i makaronów specjalnych) metodą wiszącą odbywa się w suszarkach tunelowych (wstępnych i końcowych) zautomatyzowanych linii produkcyjnych B6-LMG, B6-LMV, LMB oraz na liniach Braibanti . Przedmioty zawieszone na bastunach poruszają się powoli w tunelach suszarek, nadmuchując powietrze od góry do dołu.

Celem wstępnego suszenia jest szybkie usunięcie wilgoci z surowego makaronu na etapie, kiedy ma on właściwości plastyczne. Głównym celem tego etapu jest skrócenie całkowitego czasu suszenia makaronu. Gwałtowny spadek zawartości wilgoci w produktach zapobiega rozwojowi różnych procesów mikrobiologicznych i biochemicznych, przede wszystkim zakwaszania, pęcznienia i ciemnienia makaronu.

Parametry powietrza suszącego w suszarce wstępnej w zależności od produktów to: temperatura 35-45°C, wilgotność względna powietrza 65-75%. Wilgotność półfabrykatu na etapie wstępnego suszenia zostaje obniżona do 20%. Czas wstępnego suszenia na tych liniach wynosi około 3 godzin.

Suszarki końcowe są podzielone na długości na strefy suszenia i temperowania.

W strefach ogrzewania (drugi etap) wilgotność względna powietrza jest zbliżona do nasycenia (do 100%), dlatego nie dochodzi do parowania wilgoci z powierzchni wyrobów. W tych strefach temperatura i wilgotność produktu są wyrównane we wszystkich warstwach wewnętrznych: powolna migracja wilgoci wewnątrz produktów na powierzchnię, skąd wilgoć została usunięta podczas gdy produkty znajdowały się w poprzedniej strefie suszenia. W takim przypadku wewnętrzne naprężenia ścinające wynikające z tego usunięcia są rozwiązywane.

W strefach suszenia (trzeci stopień) zainstalowane są wentylatory i nagrzewnice powietrza, za pomocą których suszące powietrze nagrzewa się i nadmuchuje produkty wiszące na bastunach. Temperatura powietrza w strefach suszenia końcowego wynosi, podobnie jak w suszarce wstępnej, 35-45°C, a wilgotność względna jest nieco wyższa - 70-85%.

Bastuns z produktami, na przemian przecinają strefę suszenia i strefę grzania. W ten sposób wilgoć jest usuwana z produktu etapami, tj. okresy suszenia przeplatają się z okresami ogrzewania. W wyniku tzw. trybu suszenia pulsacyjnego uzyskuje się trwałe produkty z pęknięciem szklistym.

Czas końcowego suszenia produktów zależny jest od asortymentu i wynosi średnio od 11 do 15 h. Produkty opuszczające komorę suszarni końcowej o wilgotności 13,5-14% kierowane są do komory stabilizacji w celu schłodzenia.

Suszenie krótkich produktów w suszarkach automatycznych linii produkcyjnych. Suszenie produktów krótkich (krótkich i tłoczonych) w suszarkach (wstępnej i końcowej) automatycznych linii produkcyjnych odbywa się w trzech etapach. Etapy suszenia wstępnego i końcowego są poprzedzone etapem suszenia wstępnego. Wykonywany jest w instalacjach (trabatto), gdzie surowe produkty wykonują ruchy „skokowe”, dmuchając przez 2-3 minuty. gorące powietrze. Na powierzchni produktów tworzy się wysuszona warstwa, która zapobiega ich przywieraniu podczas późniejszego suszenia „w warstwie” na taśmach suszarek przenośnikowych.

Suszenie ze zmienną wydajnością powietrza. Suszenie krótkich produktów w parowych suszarkach z przenośnikiem. Surowce rozprowadzane są posypywarką na taśmę przenośnika górnego suszarni, powoli przesuwają się w przeciwną stronę, wysypują się na taśmę następnego przenośnika i tak dalej - na przenośnik dolny, które podawane są na rozładunek.

Warstwy produktów leżące na taśmociągach przepuszczane są suszące powietrze, które jest zasysane od dołu i wyrzucane na górę suszarni. Świeże powietrze ogrzewane jest dolną grzałką do temperatury 50-60°C i wilgotności względnej 15-20%. Następnie ogrzane powietrze suszące przechodzi przez warstwę produktów leżącą na dolnym przenośniku, oddaje im część ciepła i jest nawilżane. Po przejściu przez drugą grzałkę powietrze ponownie nagrzewa się do mniej więcej tej samej temperatury, przepuszcza warstwę produktów leżącą na taśmie drugiego przenośnika i tak dalej - do górnego przenośnika. Parametry powietrza suszącego wywiewanego na wylocie suszarni są w przybliżeniu następujące: temperatura 40-50 °C, wilgotność względna 50-60%. Ten tryb suszenia nazywa się trybem o rosnącej zdolności suszenia powietrza: gdy produkt wysycha, jest on przedmuchiwany bardziej suchym powietrzem.

Czas suszenia produktów (do wilgotności 13,5-14%) wynosi w zależności od asortymentu od 30 (dla makaronów i nadzień do zup) do 90 minut (dla produktów wielkoformatowych).

Stosowanie tak surowych reżimów suszenia często prowadzi do powstawania pęknięć na powierzchni suszonych produktów, zwłaszcza rurkowych (pióra, rogi) i kędzierzawych (muszle itp.). Zalety tego trybu: wysoka wydajność tych suszarek przy niewielkich gabarytach, a także względna łatwość konserwacji i niezawodność w działaniu.

Suszenie w wysokiej temperaturze... Tryb ten, w porównaniu z tradycyjnym, pozwala na obniżenie kosztów energii i powierzchni produkcyjnych przypadających na jednostkę wytwarzanych produktów, skrócenie czasu suszenia średnio o 40-50% oraz przy odpowiednio dobranych trybach suszenia, poprawę jakości makarony (barwa i właściwości kulinarne) i ich stan mikrobiologiczny.

Suszenie wysokotemperaturowe może być realizowane w konwencjonalnych suszarniach linii produkcyjnych, zwiększając wydajność linii poprzez dołączenie pras o większej mocy i zwiększając prędkość przenośników suszarek lub skracając długość suszarek linii przy utrzymanie swojej produktywności.

Opracowując tryby suszenia makaronu w wysokiej temperaturze, należy postępować zgodnie z następującymi podstawowymi warunkami wstępnymi:

proces suszenia powinien przebiegać w dwóch głównych etapach: suszenie wstępne i końcowe;

temperatura powietrza suszącego musi mieścić się (na jednym z etapów) w zakresie 60-90°C. Stosowanie takiego odstępu wynika z faktu, że 60 °C to dolna granica całkowitej pasteryzacji makaronu, a 90 °C to temperatura, w której może wystąpić reakcja tworzenia melanoidyny Maillarda (nieenzymatyczne ciemnienie produkt);

suszenie wyrobów powinno odbywać się w warunkach wysokiej wilgotności względnej, aby uniknąć nadmiernego odprowadzania wilgoci z powierzchniowych warstw wyrobów oraz wystąpienia niebezpiecznych wartości naprężeń ścinających pomiędzy wewnętrznymi warstwami wyrobów, które mogą prowadzić do pękania wyrobów. produkt, zamieniając go w złom.

Suszenie w ultra wysokiej temperaturze. Obecnie wszystkie wiodące firmy w branży „Pavan”, „Buhler”, „Bassano” produkują linie do produkcji krótkiego makaronu z trybem suszenia w ultrawysokiej temperaturze. Tryby te charakteryzują się wykorzystaniem suszącego powietrza o temperaturze powyżej 90 С i wilgotności względnej około 90%, suszenie w 3 etapach. Zaletami trybów suszenia w ultrawysokiej temperaturze są: skrócenie procesu suszenia poprzez przyspieszenie transferu masy; poprawa stanu mikrobiologicznego wyrobów oraz warunków sanitarno-higienicznych produkcji; poprawa jakości, właściwości kulinarnych produktów, co jest szczególnie ważne przy przetwarzaniu mąki z pszenicy miękkiej; zmniejszenie zużycia energii o 10-15% oraz zmniejszenie powierzchni produkcyjnej na jednostkę produkcji.

Suszenie z wstępną obróbką cieplną surowców... Obróbka cieplna produktów przed suszeniem może znacznie ograniczyć proces ich odwadniania, ponieważ pozwoli na stosowanie surowych reżimów suszenia bez obawy o pękanie. Wynika to z termicznej denaturacji białek i częściowej żelatynizacji skrobi, co prowadzi do zmniejszenia energii wiązania tych składników z wilgocią.

Nazarow zaproponował metodę przetwarzania surowego długiego makaronu za pomocą mieszanki parowo-powietrznej o temperaturze 95-98 ° C i wilgotności względnej 95% przez 2 minuty oraz krótkich produktów suchą parą o temperaturze 120-180 ° C przez 30 sekund, a następnie suszenie produktu w trudnych warunkach.

Chłodzenie produktów

Produkty makaronowe opuszczające suszarkę mają zwykle podwyższoną temperaturę równą temperaturze powietrza suszącego. Przed zapakowaniem należy go schłodzić do temperatury komory pakowania. Przy powolnym chłodzeniu produkty stabilizują się: wilgoć zostaje ostatecznie wyrównana na całej grubości produktów, zostają przejęte wewnętrzne naprężenia ścinające pozostałe po suszeniu, a także niewielki spadek masy produktów chłodzących z powodu parowania 0,5- 1% wilgoci z nich.

Minimalny czas stabilizacji to 4 godziny, natomiast produkty są myte powietrzem o temperaturze 25-30 °C i wilgotności względnej 60-65%.

Niepożądane jest szybkie schładzanie suszonych produktów poprzez intensywne przedmuchiwanie w chłodniach o różnej konstrukcji lub schładzanie ich na przenośnikach taśmowych podczas podawania ich do opakowań. Wysuszone produkty w krótkim czasie (około 5 minut) schładzają się do temperatury warsztatowej i nie wysychają po zapakowaniu, jednak w krótkim czasie wewnętrzne naprężenia ścinające nie tylko nie mają czasu zniknąć, ale również wzrastają, a jeśli produkty zostały poddane zbyt intensywnemu suszeniu, po zapakowaniu może wystąpić pękanie i kruszenie. W nowoczesnych zautomatyzowanych liniach produkcyjnych komory stabilizacyjne pełnią jednocześnie funkcję akumulatorów: gromadzą produkty wytworzone podczas nocnej zmiany, co pozwala na zorganizowanie pakowania produktów tylko na zmiany dzienne i wieczorne.

Podstawowe metody suszenia makaronu

Metody intensyfikacji suszenia makaronu

Biochemiczne przemiany skrobi i białka makaronu oraz ich właściwości technologiczne podczas obróbki cieplnej i suszenia

Zmiany właściwości strukturalnych i mechanicznych makaronu poddanego obróbce higrotermicznej

Charakterystyki przenoszenia masy i równowaga krytyczna zawartość wilgoci w makaronie

Instalacja do suszenia makaronu z wykorzystaniem nowej technologii i uzasadnienie możliwości wprowadzenia nowej metody suszenia

WPROWADZANIE

Ze względu na niską wilgotność makaron może być przechowywany przez długi czas. Suszenie ich to energochłonny i czasochłonny proces na wszystkich etapach technologicznych produkcji makaronu. Ostatnio wiele uwagi poświęcono wstępnemu przygotowaniu obiektu suszarniczego do odwodnienia. Celem tego preparatu jest zmniejszenie energii wiązania wilgoci z materiałem oraz zmiana jego właściwości termofizycznych, które dają możliwość stosowania „twardych” trybów suszenia bez pogorszenia jakości suszonego produktu.

PODSTAWOWE METODY SUSZENIA MAKARONÓW

Suszenie konwekcyjne stosuje się głównie w przemyśle makaronowym. Opracowano różne typy suszarek – od komór zamkniętych po nowoczesne suszarki tunelowe, pracujące w trybie ciągłym, wyposażone w systemy automatycznej regulacji parametrów trybu suszenia. Jednak nawet przy wysokim stopniu mechanizacji i automatyzacji tych instalacji proces suszenia produktów pozostaje długi. Istnieje wiele opracowań poświęconych problemowi intensyfikacji tego procesu poprzez zwiększenie zdolności suszenia powietrza; zastosowanie nowych metod suszenia; termopromieniowanie, promieniowanie konwekcyjne, sublimacja itp.

Tryby suszenia stosowane w przemyśle makaronowym są zróżnicowane. Przy wyborze optymalnego trybu suszenia należy wziąć pod uwagę właściwości technologiczne ciasta makaronowego.

Wiadomo, że do suszenia konwekcyjnego stosuje się głównie dwa rodzaje trybów: ciągły i pulsacyjny.

Suszenie ciągłe ze stałą wydajnością suszenia powietrza jest proste pod względem regulacji parametrów powietrza i całego procesu. Parametry powietrza w tym trybie suszenia pozostają stałe przez cały proces suszenia.

Główną wadą trybu ciągłego jest to, że suszenie odbywa się przy dużej wydajności suszenia powietrza. Z tego trybu można korzystać tylko w przypadku produktów odpornych na odkształcenia: nadzień do zup i produktów w proszku. Suszenie odbywa się w krótszym czasie niż w przypadku rur długich, ich rozmiary są mniejsze, lepiej poddają się przedmuchiwaniu powietrzem dookoła w wyniku rozlania.

Produkty o długich rurkach są suszone w trybie trójstopniowym lub pulsacyjnym. Ten ostatni jest umownie podzielony na następujące etapy. Pierwszym etapem jest wstępne suszenie. Jej zadaniem jest stabilizacja kształtu wyrobów, zapobieganie zamarzaniu, pleśni i rozciąganiu. „Suszenie” „trwa od 30 minut do 2 godzin i przebiega w stosunkowo „twardych” trybach, podczas których usuwa się od 1/3 do połowy wilgoci z ilości, którą należy usunąć z makaronu podczas suszenia.

Tak intensywne odwodnienie możliwe jest dopiero w pierwszym etapie suszenia, kiedy ciasto makaronowe jest plastyczne i nie ma ryzyka pękania. Dalsze prowadzenie procesu w trybie „twardym” jest niemożliwe, ponieważ doprowadzi to do pękania produktów, wynikający z tego duży gradient wilgoci i zwiększone naprężenia nie mogą zostać zmniejszone, ponieważ ciasto makaronowe nabyło właściwości elastycznej masy.

Aby uniknąć pękania, przeprowadza się drugi etap - ogrzewanie. Zwiększając wilgotność względną powietrza, uzyskuje się „zmiękczenie skorupy” poprzez zwilżenie warstwy powierzchniowej, w wyniku czego zmniejsza się gradient wilgoci, a powstałe naprężenia są pochłaniane. Proces ten najlepiej przeprowadzać w stosunkowo wysokich temperaturach i wilgotności względnej, przy których wzrasta szybkość dyfuzji wilgoci, a parowanie wilgoci z powierzchni maleje. W tych warunkach czas ogrzewania ulega skróceniu.

Trzeci etap - suszenie końcowe - przeprowadza się w trybie "miękkim", aby naprężenia ścinające nie przekroczyły wartości granicznej, ponieważ produkty znajdują się w stanie odkształcenia sprężystego. W takim przypadku szybkość parowania wilgoci z powierzchni powinna być proporcjonalna do szybkości jej dostarczania z warstw wewnętrznych do warstwy górnej. Na tym etapie suszenie można przeplatać z ogrzewaniem.

Duże znaczenie ma powolne schładzanie produktu po wyschnięciu, aby gradient wilgoci był minimalny do czasu pakowania. Przy ostrym chłodzeniu możliwe jest pękanie z powodu niewystarczającego wyrównania zawartości wilgoci w warstwach produktu.

ICH. Savina zbadała trzyetapowy tryb suszenia dla produktów skróconych. Stwierdzono, że na całkowity czas suszenia duży wpływ ma ilość wilgoci usuniętej w okresie wstępnego suszenia. Trzystopniowy reżim suszenia porównano z ciągłym suszeniem przy stałych parametrach powietrza (t = 60 ° С; φ = 70%; V = 0,9 m / s). W obu przypadkach uzyskano dobrą jakość produktu, jednak czas suszenia w trybie trzystopniowym był o 20-25% krótszy.

IT Taran zaproponował 5-stopniowy tryb suszenia makaronu rurkowego: suszenie wstępne; krótkotrwała (głęboka) sedacja; ponowne suszenie; długotrwałe (powierzchowne) ogrzewanie i dodatkowe suszenie.

Zastosowanie trybu wielostopniowego znacznie skróciło czas trwania procesu suszenia do 10-12 godzin.

W laboratorium makaronowym VNIIHP prowadzono prace mające na celu badanie suszenia makaronu w obrotowych cylindrycznych kasetach według metody francuskiej firmy Bassane .

Udowodniono możliwość uzyskania makaronu rurkowego prostego i ustalono, że kaseta cylindryczna powinna mieć stosunek D/L=0,47, ściany końcowe powinny być solidne, gładkie, bez perforacji. W kasecie należy umieścić produkty o wilgotności nie większej niż 29%. ; wypełnić objętość kasety surowymi produktami o 62-65%. Stwierdzono zależność prędkości nadmuchu makaronu strumieniem powietrza od swobodnego przekroju kasety przy różnej częstotliwości jego wymachu.

Na podstawie danych eksperymentalnych ujawniono najbardziej optymalną wartość powierzchni przekroju pod napięciem dla kasety - 45%.

Zaleca się wstępne suszenie środkiem osuszającym (temperatura powietrza 50°C i wilgotność względna 65%) z prędkością 5 m/s przy amplitudzie wymuszeń kasety 140°C i częstotliwości wymachów 15-12 na minuta. Czas schnięcia 1,5 godziny, wilgotność końcowa półfabrykatu - 22%.

Po wstępnym suszeniu, przed rozpoczęciem końcowego suszenia, produkty należy wygrzać przez 60 minut w temperaturze powietrza 47°C, wilgotności 88-94% i częstotliwości obrotu kasety 2 obr./min.

Suszenie końcowe należy przeprowadzić powietrzem o następujących parametrach: temperatura - 50 ° C, wilgotność względna - 80%, prędkość przepływu powietrza - 5 m / s. Amplituda wymachu kasety wynosi 180 ° C, częstotliwość wymachu to 15 wahnięć na minutę, czas wymachu i wymachu to 20 minut; sedymentację należy prowadzić przez 40 minut przy temperaturze powietrza 47 ° C, wilgotności względnej 88-94%, częstotliwości obrotu kasety 2 obr./min. Następnie cykl się powtarza. Całkowity czas suszenia makaronu to 17-18 godzin.

Obecnie termoradiacyjna metoda dostarczania energii stosowana jest w różnych gałęziach przemysłu, w których intensyfikację procesu suszenia uzyskuje się poprzez zastosowanie krótkofalowego promieniowania podczerwonego.

Zastosowanie promieniowania podczerwonego do suszenia makaronu zostało po raz pierwszy zbadane przez A.S. Ginzburga, I. Kh. Melnikova, N. A. Lukyanova, I. M. Savinę i innych.

Należy zauważyć, że ze względu na specyfikę ruchu wilgoci pod wpływem promieni podczerwonych obserwuje się bardzo szybkie odwodnienie warstwy powierzchniowej z powodu pojawienia się znacznej różnicy temperatur wewnątrz materiału. W wyniku gwałtownego spadku wilgotności na powierzchni dochodzi do nierównomiernego kurczenia się sąsiednich warstw, co powoduje pękanie materiału. W konsekwencji do suszenia makaronu i makaronu nie można stosować ciągłego naświetlania. Zaproponowano kombinowaną metodę suszenia termoradiacyjnego i konwekcyjnego, w której następuje połączenie okresowego naświetlania suszonego materiału z suszeniem konwekcyjnym.

W przypadku makaronu zwykłego (o średnicy 7 x 4,5 mm) z mąki I gatunku zalecany jest następujący tryb suszenia:

Średnia temperatura (t С), ° С ....................................... .................................................. 37

Wilgotność względna powietrza suszącego,% ........................................... ...... 70

Prędkość powietrza z warstwą makaronu, m / s ....................................... ... 2,6

Temperatura generatora napromieniowania (tg en), ° С ....................................... . .......sto

Stosunek czasu ekspozycji i przebywania (;), sek ... ... 5: 100

Odległość od makaronu do emiterów (napromienianie dwustronne), mm ............... 40

Czas schnięcia (), godzina ……………………………… ..................... 2.6

Eksperymenty F. Staffa (USA) wykazały, że przy zastosowaniu promieniowania podczerwonego czas suszenia makaronu krótko krojonego z wysokobiałkowej mąki pszennej i sojowej ulega znacznemu skróceniu. W takim przypadku produkty nabierają brązowego odcienia.

W laboratorium makaronowym VNIIHP (dawniej TsNILMap) prowadzono prace mające na celu zbadanie procesu suszenia radiacyjnego makaronu rurkowego w stanach zawieszonych. W tym celu równolegle do pasm makaronu zainstalowano emitery panelowe wykonane w postaci żeliwnych płyt z osadzonymi w nich spiralami. Temperatura generatorów promieniowania wynosiła 150°C; odległość od powierzchni emitera do produktu wynosi 170 mm, czas naświetlania przekracza 3 minuty.

Dla makaronu typu „Słoma” (średnica 8 mm) z mąki I gatunku (z pszenicy durum) najlepsze wyniki dla kombinowanego suszenia termoradiacyjnego i konwekcyjnego uzyskano w następujących trybach:

wstępne suszenie termoradiacyjne-konwekcyjne, składające się z trzech cykli; w każdym cyklu napromienianie w t = 1b0°C, prowadzone przez 3 minuty, na przemian z suszeniem konwekcyjnym przez 2 godziny o następujących parametrach: t = 32 - 35°C; = 85%; V = 0,5 m/s, przy usuwaniu 7,5% wilgoci;

etapowe suszenie konwekcyjne ze zwiększoną wydajnością suszenia powietrzem:

t = 32-35 ° C; = 85%; V=0,5m/s do W=19-19,5%

t = 32-35 ° C; = 75-80%; V = 0,5 m / s do W = 15%

t = 32-35 ° C; = 67-71%; V=0,5m/s do W=13%

Całkowity czas suszenia wynosi 9,5 godziny, czyli o 8,5 godziny mniej niż suszenie konwekcyjne bez napromieniania. O skuteczności napromieniania świadczy fakt, że w zasadzie czas trwania procesu ulega skróceniu z powodu początkowego „podsuszenia” (z 29 do 22%), w tej strefie czas suszenia skraca się o 5 godzin, czyli więcej ponad 50% całkowitego czasu trwania całego procesu... Zazwyczaj po wstępnym napromieniowaniu proces suszenia przebiega intensywniej; oczywiste jest, że reżim suszenia może być bardziej rygorystyczny niż zwykle,

G. Hummel (Anglia) zauważa, że ​​zastosowanie promieniowania podczerwonego jest również możliwe do suszenia produktów krótko przyciętych. Jednak zastosowanie lamp jako generatorów zwiększa gabaryty instalacji.

Przy suszeniu kombinowanym czas trwania procesu można skrócić do 3 godzin, jednak jakość produktu pogarsza się, a skrócenie czasu suszenia do 1 godziny powoduje gwałtowne pogorszenie jakości produktu.

Carasoni Laszlo i Harchittau Emmil (Włochy) zbadali możliwość wykorzystania promieniowania podczerwonego do suszenia makaronu. W tym przypadku zastosowano panele z odległością w linii prostej produktu do generatora 80-100 mm; tryb przerywanego suszenia; napromieniowanie 5-30 sek., przebywanie 40 sek. W tym okresie ciasto chłodzono powietrzem w temperaturze pokojowej. W ten sposób przeprowadzono suszenie do wilgotności równowagowej. Nie udało się jednak uzyskać produktów bez pęknięć. Wydajność suszarki mieściła się w zakresie 4-6%. Ustalono, że wszystkie prace prowadzone w celu zintensyfikowania procesu suszenia można łączyć w jednym kierunku: czas odwadniania regulowany jest wydajnością suszenia powietrza lub wykorzystaniem nowych metod zasilania energią, natomiast „zatrzymanie wody” pojemność” suszonego przedmiotu (makaronu) pozostaje bez zmian.

Zmniejszenie „zdolności zatrzymywania wody” surowych makaronów jest możliwe wraz ze zmianą ich specyficznych właściwości fizykochemicznych. Istota tych zmian polega na tym, że poprzez obróbkę wstępną zmniejsza się w obiekcie energia wiązania wilgoci ze składnikami ciasta. W ten sposób produkty są przygotowywane do procesu odwadniania.

W ostatnim czasie w literaturze pojawiło się zagadnienie znalezienia sposobu wstępnej obróbki suszonego obiektu, który pozwala na zmniejszenie energii wiązania wilgoci z materiałem. Za skuteczną metodę redukcji energii wiązania wilgoci z suchą masą można jednak uznać taką, która wraz ze skróceniem czasu schnięcia pozwoli na otrzymanie gotowego produktu spełniającego wszystkie wymagania normy. W związku z tym konieczne stało się znalezienie metody wstępnej obróbki makaronu, która pozwoliłaby na uzyskanie produktów dobrej jakości.

METODY INTENSYFIKACJI SUSZENIA MAKARONU

W Szwajcarii obróbkę hydrotermiczną uzupełnia kolejne zamrażanie produktów w temperaturze minus 2b°C przez 15 – 25 minut.

W USA proponuje się zastosowanie obróbki cieplnej suchą parą w temperaturze 101-180 ° C, wcześniej „suszone” produkty z doprowadzeniem energii w podczerwieni przez 5-30 sekund.

We Francji, aby przyspieszyć suszenie, surowy makaron po wyciskaniu gotuje się, a następnie przechowuje w alkoholu etylowym, który stopniowo wypiera z nich wilgoć; po szybkim wysuszeniu końcowego produktu i regeneracji alkoholu.

JAK. Ginzburg, VI. Syrojedow, N.I. Nazarowa zaleca się stosowanie środków powierzchniowo czynnych (surfaktantów), np. alkoholu etylowego, heksanu lub toluenu, które charakteryzują się niskim współczynnikiem napięcia powierzchniowego w celu zmniejszenia energii wiązania wilgoci z materiałem i intensyfikacji wewnętrznego przenoszenia wilgoci.

W MTIPP przeprowadzono badania mające na celu sprawdzenie następujących rodzajów obróbki cieplnej makaronów: hydrotermalnej z myciem powierzchni wyrobów zimną (t=15°C) lub gorącą wodą (t=100). ° C) i bez mycia, a następnie zamrażanie i bez zamrażania oraz obróbka higrotermiczna przeprowadzona według tych samych opcji.

Dane pokazują, że wszystkie rodzaje wstępnej obróbki cieplnej makaronu znacznie skracają całkowity czas suszenia. Tak więc suszenie makaronu o standardowej wilgotności po obróbce hydrotermicznej z myciem w zimnej wodzie przez 5 minut, a następnie zamrażaniem w temperaturze minus 25°C przez 25 minut wyniosło 177 minut. Parametry środka suszącego były następujące: temperatura 90°C , wilgotność względna 30%. Utrata suchych substancji podczas gotowania, wzrost objętości, koloru i struktury w złamaniu spełniły wymagania GOST. Jednak wadą tych metod jest to, że produkty sklejają się. Aby wyeliminować adhezję, produkty myto zimną i gorącą wodą, zamrażano i przetwarzano w polu wibracyjnym. Wszystko to jednak okazało się nieskuteczne. Jednocześnie obróbka hydrotermiczna w kasetach, w porównaniu z hydrotermalną, znacznie skraca czas schnięcia makaronu. Tak więc czas suszenia makaronów poddanych obróbce higrotermicznej i mrożonych wyniósł 115 minut, a bez zamrażania 90 minut. Jednocześnie takie wskaźniki jakości gotowych materiałów, jak utrata suchych substancji w wodzie do gotowania, wzrost objętości mieściły się w zakresie wymagań GOST. Jednak nadal obserwowano częściową adhezję produktów.

Analiza powyższych danych pozwoliła na wyciągnięcie wniosku o przewadze zabiegów hydrotermalnych nad hydrotermalnymi.

Suszenie makaronu poddanego obróbce higrotermicznej w stanie zawieszonym na bastunach przy parametrach suszarki φ = 80%; t = 60 ° C; V = 1 m / s, pozwoliło całkowicie uniknąć przywierania produktów, których jakość spełniała wszystkie wymagania GOST. Obróbkę higrotermiczną prowadzono przy stałej początkowej wilgotności produktów. Parametry pary również się nie zmieniły. Zbadano wpływ czasu trwania (1-5 min) zabiegu higrotermicznego z przerwą 1 min na proces suszenia i jakość produktów. Stwierdzono, że obróbka higrotermiczna produktów ma istotny wpływ na proces suszenia.

Na ryc. 1 przedstawia krzywe suszenia makaronu z obróbką higrotermiczną (a zatem τ) trwającą 2 i 5 minut i bez niej. Proces suszenia prowadzono przy „twardych” stałych parametrach środka suszącego. Zastosowanie trybu „twardego” skraca czas odwodnienia produktów niepoddanych obróbce higrotermicznej z 18-24 godzin do 13,6 godzin. Należy zauważyć, że w warunkach przemysłowych suszenie odbywa się w bardziej miękkich trybach.Jednak w trybie suszenia „twardego” zewnętrzne warstwy produktów wysychają znacznie szybciej niż wewnętrzne z powodu pojawienia się dużych gradientów wilgoci i pękanie makaronu obserwuje się zarówno podczas suszenia, jak i podczas przechowywania.

Rys. 1. Krzywe suszenia makaronu:

1 - bez obróbki higrotermicznej; 2, 3 - z obróbką higrotermiczną odpowiednio przez 5 i 2 minuty.

Obróbka higrotermiczna produktów przed suszeniem znacznie ogranicza proces odwadniania, ponieważ pozwala na stosowanie „twardych” trybów suszenia bez obawy o pęknięcia. W tym przypadku zachodzą dwa powiązane ze sobą procesy: termiczna denaturacja białek i modyfikacja skrobi. Ten ostatni w warunkach niedoboru wilgoci nie przekracza granicy pierwszego rzędu żelatynizacji. Denaturacja białek prowadzi do zmniejszenia energii wiązania wilgoci z białkami ciasta i wzmocnienia jego struktury. Tak więc wytrzymałość na rozciąganie produktów nie poddanych obróbce cieplnej wynosi 320 g, a przetworzonych - 790 g.

Makaron poddany wstępnej obróbce cieplnej nie pękał podczas przechowywania przez 6 miesięcy lub dłużej. Krzywe suszenia pokazane na rys. 1 pokazują, że początkowa zawartość wilgoci w produktach bez obróbki i po niej znacznie się różni. Tak więc makaron z obróbką higrotermiczną ma W = 54,6%, a bez niej - 47,5%. Istotnie różni się również pierwsza krytyczna wilgotność (W): w pierwszym przypadku wynosi 34%, w drugim 30%.

Jednak usuwanie wilgoci w pierwszym okresie suszenia makaronu po obróbce higrotermicznej jest większe niż produktów bez niej. W makaronach poddanych obróbce cieplnej jest to 20,6%, aw makaronach niepoddanych obróbce - 17,5%. Należy również zauważyć, że czas trwania pierwszego okresu suszenia w pierwszym przypadku jest krótszy (55 min) niż w drugim (125 min).

Drugi okres suszenia ulega znacznemu wydłużeniu w przypadku suszenia makaronu bez obróbki cieplnej (690 min vs 480 min). Przy danym czasie obróbki higrotermicznej wilgotność równowagowa makaronu zmienia się nieznacznie (przy obróbce higrotermicznej W = 13%, bez niej -14%); jednocześnie wilgotność względna powietrza 80%, temperatura 60°C, prędkość 1,0 m/sek.

Na rysunku 2 przedstawiono krzywe szybkości suszenia, których czas trwania w pierwszym i drugim okresie jest znacznie dłuższy dla makaronów poddanych obróbce higrotermicznej. Szybkość suszenia w pierwszym okresie (N Z) jest wyższy w przypadku makaronu poddanego 2-minutowej obróbce higrotermicznej i wynosi 0,31%/min w porównaniu z 0,14%/min w przypadku produktów bez obróbki.

Wydłużenie czasu trwania zabiegu higrotermicznego z 2 do 5 minut prowadzi do prawie 2-krotnego wydłużenia czasu suszenia (patrz rys. 1), co tłumaczy się pogłębieniem strefy żelatynizacji skrobi, co skutkuje powstaniem silniejszego wilgoć wiąże się z tym składnikiem ciasta. Szybkość suszenia dla 2-minutowego zabiegu higrotermicznego zarówno w pierwszym, jak i drugim okresie jest wyższa niż dla 5-minutowego zabiegu higrotermicznego (patrz Rys. 2). Porównanie krzywych suszenia i jego szybkości podczas zabiegu higrotermicznego w zakresie 1-5 minut pokazuje, że 2-minutowy zabieg jest optymalny z punktu widzenia całkowitego czasu suszenia. Poprzez matematyczną obróbkę danych doświadczalnych na komputerze BESM-6 uzyskano równania krzywych suszenia makaronu w 1 i 2 okresach oraz szybkości suszenia:

Za pierwszy okres: (od W do W)

W = B - A; - A = N (1)

gdzie W jest aktualną wilgotnością odpowiadającą pierwszemu okresowi suszenia,%;

W to pierwsza krytyczna zawartość wilgoci w makaronie,%;

W - początkowa wilgotność makaronu,%;

Czas suszenia w 1 okresie, min;

В, А - współczynniki równania (В -%, А -% / min);

Szybkość suszenia,% / min;

Ryż. 2 krzywe szybkości suszenia makaronu:

1, 2 - z obróbką higrotermiczną odpowiednio przez 2 i 5 minut; 3 - bez obróbki higrotermicznej.

Dla drugiego okresu: (od W do W, gdzie W zmierza do W)

W = W + C exp (-m)

różniczkując równanie (2) otrzymujemy równanie szybkości suszenia

MC exp (-m), (2)

gdzie W to druga krytyczna wilgotność,%;

W - wilgotność równowagowa,%;

W to aktualna wilgotność odpowiadająca drugiemu okresowi suszenia,%;

Czas suszenia w II okresie min;

C jest współczynnikiem równania,%;

m - stopień wykładnika, 1 / min;

Szybkość suszenia w II okresie suszenia,%/min.

W tabeli 1 przedstawiono wartości liczbowe współczynników równań (1) i (2) krzywych suszenia oraz szybkości suszenia makaronu w zależności od parametrów obróbki higrotermicznej i suszenia.

Tabela 1

Parametry obróbki higrotermicznej				Współczynniki równania
				1 okres suszenia		2 okresy schnięcia

ZMIANY BIOCHEMICZNE SKROBI I BIAŁKA W PRODUKTACH MAKARONOWYCH ORAZ ICH TECHNOLOGICZNE WŁAŚCIWOŚCI PODCZAS OBRÓBKI CIEPLNEJ I SUSZENIA

Kinetyka procesu suszenia makaronów przetworzonych higrotermicznie... W przemyśle do suszenia makaronu rurkowego stosuje się „miękki” trójstopniowy reżim pulsacyjny, często zmieniający zdolność suszenia powietrza.

Zastosowanie wstępnej obróbki higrotermicznej surowców umożliwiło zastosowanie bardziej „rygorystycznych” trybów ze stałą wydajnością suszenia powietrza. Dzięki temu wykluczone jest pękanie produktów, zarówno podczas suszenia, jak i podczas długotrwałego przechowywania. Sprzyja temu również wprowadzenie do procesu suszenia końcowej operacji technologicznej - stabilizacji produktów, która w swej istocie fizycznej i chemicznej jest podobna do kondycjonowania produktów.

Tryb suszenia gorącym powietrzem (bez wstępnej obróbki parą) charakteryzuje się następującymi parametrami: temperatura powietrza (); wilgotność względna (); prędkość powietrza ().

Wraz z wprowadzeniem obróbki higrotermicznej pojawia się czwarty parametr - czas trwania obróbki higrotermicznej (). Parametry te wpływają nie tylko na szybkość suszenia, ale także na krytyczną wilgotność równowagową materiału, a także na właściwości i jakość produktu. Dlatego konieczne jest znalezienie takiego trybu suszenia, który przy minimalnym czasie suszenia i najmniejszym zużyciu energii zapewni wysoką jakość gotowych produktów.

Kinetykę procesu suszenia makaronu poddanego wstępnej obróbce higrotermicznej badano w zakresie parametrów: wilgotność względna powietrza od 50 do 80%; temperatura powietrza od 50 do 80 ° С; prędkość powietrza od 0,5 do 2,0 m/s.

Badania wykazały, że suszenie makaronów przetworzonych higrotermicznie przebiega tym intensywniej, im niższa wilgotność względna oraz im wyższa temperatura i szybkość działania środka suszącego. Jednak ostateczna ocena wartości optymalnej wilgotności, temperatury i szybkości środka suszącego jest możliwa tylko przy uwzględnieniu wskaźników jakości gotowych produktów. Ocenę jakości produktów przeprowadzono według następujących wskaźników: kwasowość, kolor produktów, wytrzymałość na urządzeniu Stroganowa, właściwości kulinarne (ilość suchych substancji przechodzących do wody do gotowania; współczynnik wzrostu objętości; wzrost w masie makaronowej podczas gotowania; czas gotowania). Zbadano zmiany: atakowalność skrobi przez enzymy amylolityczne i substancje białkowe przez enzymy proteolityczne; a także zawartość azotu w wodzie do gotowania i rozpuszczalnego w wodzie azotu pod działaniem obróbki higrotermicznej.

Biochemiczne przemiany skrobi i białka w makaronie podczas obróbki higrotermicznej i suszenia. Struktura skrobi ma duże znaczenie w określaniu właściwości produkowanego makaronu. Od tego zależą właściwości towarowe i kulinarne produktów. Jednym ze sposobów określenia stopnia przemiany skrobi jest określenie jej podatności na atakowanie przez amylazy.

Wiadomo, że mechaniczne lub termiczne działanie na ziarna skrobi zwiększa szybkość ataku ich amylaz. Skrobia poddana obróbce (mechanicznej, cieplnej itp.) jest scukrzana raczej przez β-amylazę niż skrobia niepoddana obróbce. W tym przypadku podatność skrobi na atak wzrasta najbardziej zauważalnie pod działaniem β-amylazy pszennej. Przeprowadzono eksperymenty określające podatność skrobi na amylazy pod wpływem obróbki higrotermicznej i przy różnych parametrach suszenia. O atakowalności skrobi decydował wzrost zawartości cukrów redukujących powstających pod działaniem enzymatycznego ekstraktu β-amylazy (ekstrakt glicerolowy z mąki pszennej) w cieście w temperaturze 40°C przez 1 godzinę; wyrażono go w miligramach na 10 g suchej masy ciasta w przeliczeniu na maltozę. Zmiany właściwości biochemicznych makaronu podczas obróbki higrotermicznej i suszenia przedstawiono w tabeli 2.

Z danych w Tabeli 2 widać, że podatność na atak skrobi przez β-amylazę w makaronie bez obróbki higrotermicznej wynosiła 100 mg na 10 g suchej masy ciasta w przeliczeniu na maltozę, a po obróbce makaronu parą do 2 minuty wzrosło do 236,5 mg, czyli ponad 2 razy. Ponadto, wraz ze wzrostem czasu trwania zabiegu higrotermicznego, atakowalność skrobi przez β-amylazę wzrastała i przy 5-minutowym zabiegu wynosiła 253,5 mg. Wzrost podatności na atak jest zatem związany z częściową żelatynizacją skrobi podczas obróbki cieplnej produktów parą, co jest dobrze zgodne ze spowolnieniem tempa suszenia wraz ze wzrostem czasu trwania obróbki higrotermicznej. Parametry środka suszącego miały również wpływ na atakowalność amylazy skrobiowej. Wraz ze wzrostem jego temperatury z 50 do 60 ° C podatność na atak wzrosła ze 156 do 236,5 mg. Dalszy wzrost temperatury doprowadził do inaktywacji β-amylazy, co spowodowało zmniejszenie ataku skrobi. Tak więc ten wskaźnik w temperaturze 70 i 80 ° C spadł odpowiednio do 190,5 i 166 mg. Przy wilgotności względnej 60% wskaźnik ataku wynosił 219 mg, a przy 80% - 236,5 mg. Atak skrobi przez β-amylazę przy prędkości powietrza m / s: 0,5 - 167; 1,0-236,5; 1,5 - 225; 2,0 - 204 mg.

Stwierdzono, że szybkość ataku skrobi jest wrażliwa na zmiany wilgotności względnej i szybkości środka suszącego. Przy stałej temperaturze powietrza 60°C), przy wzroście jego wilgotności względnej i prędkości do 1,0 i/s wzrosła podatność skrobi na atak, co tłumaczono pogłębieniem jej żelatynizacji na skutek intensywniejszego nagrzewania produktów.

Obróbka higrotermiczna produktów powoduje denaturację białek glutenowych, które stają się mniej rozpuszczalne i tracą aktywność katalityczną. Atakowalność substancji białkowych przez enzymy proteolityczne oceniano na podstawie akumulacji rozpuszczalnego w wodzie azotu. Z wyników przedstawionych w tabeli. 2 widać, że atakowalność substancji białkowych makaronu bez obróbki higrotermicznej wynosiła 39,0%, a przy 2-minutowej obróbce parą - 30,35%. Wraz ze wzrostem czasu trwania obróbki higrotermicznej do 5 minut atakowalność spada do 27%.Stwierdzono zatem, że w wyniku obróbki higrotermicznej dochodzi do denaturacji termicznej, co przyczynia się do zmniejszenia aktywności substancji białkowych. Proces suszenia powoduje również znaczną denaturację białka nawet przy łagodnej obróbce cieplnej. W związku z tym interesujące jest prześledzenie, jak zmienia się aktywność substancji białkowych w zależności od parametrów reżimu suszenia. Jeśli chodzi o atakowalność substancji białkowych, można zalecić parametry suszenia.

Tabela 2

Czas trwania zabiegu higrotermicznego	Parametry środka suszącego			Atak skrobi przez β-amylazę pszenną, mg maltozy na 10 g sm	Atakowalność substancji białkowych na akumulację rozpuszczalnego w wodzie azotu,
	wilgotność względna	temperatura	Prędkość

Podwyższenie temperatury powietrza w komorze suszącej w inny sposób wpływa na podatność na atak substancji białkowych. Tak więc wraz ze wzrostem temperatury z 50 do 70 °C atakowalność substancji białkowych wzrosła z 29,6 do 31,6%, dalszy wzrost temperatury zmniejszył atakowanie do 25,6%. Zmiana prędkości środka suszącego wpływa również na atakowanie substancji białkowych na różne sposoby. Przy prędkości m/s: 0,5 - 26,96; 1,0-30,3; 1,5 - 34,05, a 2,0 - 32,7%. Biorąc pod uwagę wpływ parametrów środka suszącego na atakowalność substancji białkowych, widzimy, że przy suszeniu makaronu rurkowego poddanego obróbce higrotermicznej optymalna temperatura powietrza wynosi 60-70°C, prędkość powietrza wynosi 1,0-2,0 m/sek. Jednocześnie sprawdzono zmiany w kompleksie białkowo-proteinazowym w makaronie, stosując obróbkę higrotermiczną. Jednocześnie oznaczono zawartość azotu całkowitego w wodzie do gotowania oraz azotu rozpuszczalnego w wodzie. W wyniku obróbki higrotermicznej zmniejszyła się ilość substancji azotowych w wodzie do gotowania. Tak więc wraz ze wzrostem temperatury z 50 do 70 °C atakowalność substancji białkowych wzrosła z 29,6 do 31,6%, dalszy wzrost temperatury zmniejszył atakowanie do 25,6%. Zmiana prędkości środka suszącego wpływa również na atakowanie substancji białkowych na różne sposoby. Przy prędkości m/s: 0,5 - 26,96; 1,0-30,3; 1,5 - 34,05, a 2,0 - 32,7%. Biorąc pod uwagę wpływ parametrów środka suszącego na atakowalność substancji białkowych, widzimy, że przy suszeniu makaronu rurkowego poddanego obróbce higrotermicznej optymalna temperatura powietrza wynosi 60-70°C, prędkość powietrza wynosi 1,0-2,0 m/sek. Jednocześnie sprawdzono zmiany w kompleksie białkowo-proteinazowym w makaronie, stosując obróbkę higrotermiczną. Jednocześnie oznaczono zawartość azotu całkowitego w wodzie do gotowania oraz azotu rozpuszczalnego w wodzie. W wyniku obróbki higrotermicznej zmniejszyła się ilość substancji azotowych w wodzie do gotowania.

Zmień te x właściwości gotowych produktów. Proces suszenia znacząco wpływa na jakość gotowego produktu, a dobór optymalnych parametrów zależy od wskaźników jakości gotowego produktu. Smak lub wady makaronu ocenia się na podstawie jego kwasowości, która według GOST nie powinna przekraczać 3-4 stopni. Kolor makaronu powinien być żółtawy, typowy dla mąki z pszenicy durum. Na kolor gotowego produktu wpływa szereg czynników; kolor surowców, warunki procesu technologicznego itp.

Jak wykazały badania przy zastosowaniu zabiegów higrotermicznych, kolor produktów zmienia się diametralnie, nabierają przyjemnego bursztynowo-żółtego koloru; jednocześnie powierzchnia makaronów staje się błyszcząca, a ich wytrzymałość znacznie wzrasta. Wytrzymałość produktów (określona na urządzeniu Stroganov) bez obróbki higrotermicznej w trybie suszenia „twardego” jest poniżej wartości GOST i wynosi 606 g. ich właściwości podczas gotowania to: czas gotowania do ugotowania, wzrost masa gotowanych produktów, utrata suchej masy w gotującej się wodzie, zwiększenie objętości makaronu podczas gotowania. Wszystkie te wskaźniki zostały określone standardowymi metodami. Ilość suchej masy przeniesionej do wody do gotowania z zastosowaniem obróbki higrotermicznej zmniejszyła się i wyniosła 4,21% w porównaniu do 5,19% (bez obróbki parą), natomiast współczynnik przyrostu objętości nieznacznie wzrósł z 3,28 do 3,32 razy i mieścił się w dopuszczalnym limicie. Przyrost masy makaronu podczas gotowania zmniejszył się w makaronach wytworzonych w obróbce higrotermicznej (przez 2 minuty) z 173 do 168%. Wilgotność względna powietrza również miała wpływ na wydajność gotowania. Zatem wzrost wilgotności względnej powietrza z 50 do 80% przyczynił się do zmniejszenia ilości substancji suchych przedostających się do wody do gotowania, zmniejszenia współczynnika przyrostu objętości (z 3,5 do 3,32 razy) i wzrost masy makaronu podczas gotowania. Temperatura i prędkość osuszacza nie wpłynęły znacząco na wydajność gotowania.

Zwracamy również uwagę, że zastosowanie obróbki higrotermicznej pomaga skrócić czas gotowania produktów do gotowości z 20 do 10 minut. Pojawienie się pęknięć w produktach zostało utrwalone 3-4 godziny po wyschnięciu.

Biorąc pod uwagę główne wskaźniki technologiczne makaronu można stwierdzić, że zastosowanie obróbki higrotermicznej znacznie podnosi jakość gotowego produktu. Kondycjonowanie makaronu. Stosowanie „twardych” trybów suszenia spowoduje ryzyko pękania na powierzchni oraz w głębokich warstwach wyrobów, nawet w warunkach znacznego wzmocnienia struktury tubki makaronu. Przyczynami powstawania pęknięć są nierównomierne suszenie, procesy skurczu oraz występowanie naprężeń ścinających przekraczających maksymalne dopuszczalne wartości.

Im mocniejsza struktura, tym mniejsze prawdopodobieństwo pękania, jednak pełna gwarancja zapobiegania pękaniu jest możliwa przy przejściu na „miękkie” tryby suszenia lub stosowaniu kondycjonowania (stabilizacji) produktów na końcowym etapie suszenia, gdy osiągną wilgotność 18%. Celem kondycjonowania (stabilizacji) jest złagodzenie naprężeń, które powstały w procesie suszenia makaronu w trybie „twardym”.

Kondycjonowanie przeprowadzono w następujący sposób: makaron w komorze roboczej instalacji został poddany obróbce mieszaniną parowo-powietrzną o wymaganych parametrach. W tym przypadku wysuszone produkty zostały nawilżone do około 14%, a warstwy zewnętrzne osiągnęły większą wilgotność niż warstwy wewnętrzne. W rezultacie mokre warstwy zostały rozciągnięte, a naprężenia ścinające zwolnione. Po kondycjonowaniu produkty trzymano na powietrzu. W trakcie stabilizacji produkty zostały schłodzone do temperatury pokojowej, a ich wilgotność osiągnęła standardową wartość.

ZMIANA WŁAŚCIWOŚCI STRUKTURALNYCH I MECHANICZNYCH WYROBÓW MAKARONOWYCH PODDAWANYCH OBRÓBCE HIGROTERMICZNEJ

Po obróbce higrotermicznej produkty mimo, że są utwardzone. Ale pozostają dość elastyczne. Pękanie i wypaczanie makaronu spowodowane jest nierównomiernym rozkładem wilgoci wewnątrz materiału, w wyniku czego powstaje stan naprężenia objętościowego. Normalne naprężenia rozciągające i ścinające mogą przekroczyć wartości graniczne i spowodować uszkodzenie konstrukcji.

Interesujące jest poznanie głównych cech reologicznych ciasta makaronowego poddanego obróbce higrotermicznej przy różnych poziomach wilgotności, ponieważ określają one naprężenia normalne i ścinające w materiale,

NIE. Netushil przeprowadził testy rozciągania ciasta makaronowego. Jednak przy zastosowaniu wstępnej obróbki higrotermicznej ta metoda określania cech reologicznych nie może być zastosowana, ponieważ począwszy od wilgotności 34% wyroby stają się wystarczająco mocne, a zastosowane zaciski próbek nie pozwalają na wykonanie prób rozciągania: makaron ciasto wyślizguje się z zacisku, a pęknięcie nie następuje w środku, jak wymaga tego technika, ale w pobliżu zaciskanego końca próbki. Na wysuszonych produktach przeprowadzono próby ściskania. Do badań pobrano próbkę makaronu o wymiarach (mm): długość - 50, średnica zewnętrzna i wewnętrzna odpowiednio 7 i 4,5.

Zmiana liczebności próby nieznacznie zmienia wyniki testu, co tłumaczy się wpływem współczynnika skali.

Głównymi kryteriami oceny właściwości strukturalnych i mechanicznych są wytrzymałość oraz charakterystyczne parametry procesu relaksacji (sprężysto-kinetyczne i reologiczne). W pracach I.S. Melnikova i N.E. Netushil opisuje wpływ wilgotności wyrobów na zmianę procesu suszenia odkształceń plastyczno-sprężystych. Nie ma jednak danych na temat tego, jakie korekty tej zależności można dokonać poprzez wstępną obróbkę higrotermiczną suszonego obiektu. Aby zbadać to zagadnienie, firma MTIPP wyprodukowała specjalne urządzenie do pomiaru obciążenia przy stałej szybkości odkształcenia przy ściskaniu rurki makaronu w kierunku wzdłużnym.

Urządzenie (rys. 3) składa się z silnika elektrycznego, który za pomocą napędu pasowego napędza ślimak (układ przeniesienia z silnika elektrycznego na ślimak pozwala na zmianę prędkości w stosunku 1:2:4)

Rie.Z. Schemat urządzenia do badania właściwości reologicznych makaronu podczas procesu suszenia:

1 - silnik elektryczny; 2 - napęd pasowy; 3 - śruba; 4 - elastyczny element; 5 - oscyloskop; 6 - wzmacniacz odkształcenia

Obciążenie przyłożone do rurki makaronu w płaszczyźnie osiowej na całej długości tworzącej osi prostopadłej przenoszone jest na element sprężysty - belkę stalową o przekroju prostokątnym leżącą na dwóch podporach. Pod działaniem obciążenia odkształca się nie tylko belka, ale także tensometry oporowe przechylane na nią i składane w obwód mostkowy. Z przekątnej pomiarowej prąd płynący przez wzmacniacz jest przesyłany do oscyloskopu i rejestrowany na wykresie kompresji rurki makaronu. Wykreślenie obciążenia wzdłuż rzędnej tego wykresu oraz bezwzględnego ściskania rury wzdłuż odciętej, proporcjonalnej do czasu obciążenia. Próbę ściskania przeprowadzono w następujących etapach procesu technologicznego: po prasowaniu, po obróbce higrotermicznej, w określonych odstępach czasu podczas całego procesu suszenia. Zastosowane obciążenie zmienia się od zera do stopnia ściśnięcia lub uszkodzenia próbki. Równowaga jest utrzymywana między przyłożonym obciążeniem a siłami wewnętrznymi w próbce w każdym momencie czasu. Zależność między naprężeniem σ a odkształceniem ε próbki makaronu jest wykreślana na oscylogramie.

Zgodnie z wykresem zmiany σ = f (ε) przy różnych wartościach wilgotności ciasta można prześledzić zmianę głównych wskaźników strukturalnych i mechanicznych zarówno w procesie obróbki higrotermicznej, jak i w proces suszenia.

Tabela 3 przedstawia wyniki głównych parametrów strukturalnych i mechanicznych rurki makaronu. Jak widać z danych w tabeli. 3 wstępne leczenie higrotermiczne istotnie zmienia parametry reologiczne. Tak więc - wzrasta o rząd wielkości od 8 kPa do 23 kPa, maksymalne naprężenie ściskające max, naprężenie ścinające kc, moduł odkształceń sprężystych E (warunkowe) wzrasta 2 razy, a moduł odkształceń sprężysto-plastycznych E spada z 727 kPa do 5 77 kPa, co po raz kolejny potwierdza wnioski o wzmocnieniu struktury wyrobów wytwarzanych z zastosowaniem wstępnej obróbki higrotermicznej.

Technologia pieczywa, wyrobów cukierniczych i makaronów Tabela 3

Charakterystyki reologiczne ulegają znacznej zmianie w procesie dalszego suszenia, z dwoma różnymi okresami (1 okres odpowiada stałej szybkości suszenia, 2 - szybkości malejącej). W pierwszym okresie wszystkie właściwości reologiczne pozostają niezmienione, a przy wilgotności W = 33,2 bliskiej wilgotności krytycznej główne wskaźniki strukturalne i mechaniczne zaczynają rosnąć. Przy zawartości wilgoci 33,2 wartość modułu odkształceń sprężysto-plastycznych E zaczyna zbliżać się do wartości warunkowego modułu sprężystości E, podczas gdy tłumienie odkształceń plastycznych wyrobu nabiera głównie właściwości sprężystych.

Figa . 4 przedstawia krzywe zmian maksymalnego naprężenia rurki makaronu podczas procesu suszenia. Krzywe mają dwa charakterystyczne odcinki. Punkt przegięcia leży na granicy przejścia od pierwszego do drugiego okresu suszenia, co jednocześnie odpowiada przejściu ze stanu plastycznego substancji do stanu sprężystego. W doświadczeniach początkowa wilgotność i maksymalne naprężenie ściskające produktów są takie same W = 45% , max = 105 kPa. W wyniku obróbki higrotermicznej wyroby zostają zwilżone do W = 54,6%, a maksymalne naprężenie ściskające wzrasta do max = 200 kPa. Od tego momentu różnica pomiędzy wartościami maksymalnego naprężenia ściskającego wyrobów poddanych obróbce higrotermicznej i bez niej wynosi 100 kPa, a do końca suszenia przy W=16% różnica ta wzrasta do 750 kPa,

Punkty przejścia z odcinka prostego do krzywoliniowego nie pokrywają się ani w wartości wilgotności, ani w wartości maksymalnego naprężenia ściskającego. Przejście do stanu elastycznego w makaronach poddanych obróbce higrotermicznej następuje z wyprzedzeniem (o 4-5%) w porównaniu z produktami bez obróbki. Z przedstawionych wykresów wynika, że ​​obróbka higrotermiczna produktów prowadzi do ich znacznego wzmocnienia. Podczas procesu suszenia wiele materiałów, w tym makaron, zmniejsza swój rozmiar, tj. występuje skurcz. Jeśli proces suszenia nie zostanie przeprowadzony prawidłowo, makaron pęknie. Powodem tego ostatniego jest nierównomierne kurczenie się warstw suszonego materiału. Intensywne tryby suszenia makaronu są ograniczone przez ich kurczliwość.

Obróbka higrotermiczna prowadzi do utwardzenia struktury makaronu w wyniku denaturacji białek. Z kolei denaturacja białek pomaga zmniejszyć rozmiar materiału. Ale obróbka higrotermiczna zwiększa masę substancji poprzez nawilżanie produktów. To wyjaśnia niezmienione wymiary makaronu na parze.

Ryż. 4. Krzywe zmian maksymalnego naprężenia ściskającego rurki makaronu podczas procesu suszenia:

1 - bez obróbki higrotermicznej; 2 - z dwuminutowym zabiegiem higrotermicznym

Jednak w procesie suszenia wzór skurczu rurki makaronu poddanego obróbce higrotermicznej różni się od tego w przypadku makaronu przygotowywanego konwencjonalnie. Na podstawie danych eksperymentalnych ustala się współczynniki skurczu liniowego dla dwóch okresów suszenia oraz skurcz względny δ, współczynniki skurczu objętościowego β i skurczu objętościowego δ. Porównując wartości współczynników skurczu liniowego i objętościowego makaronu bez i z obróbką higrotermiczną można zauważyć, że obróbka parą pomaga obniżyć współczynnik skurczu liniowego. Stosunek skurczu objętościowego jest również redukowany dzięki zastosowaniu obróbki higrotermicznej. Taka zmiana skurczu liniowego i objętościowego w połączeniu z zastosowaniem obróbki higrotermicznej umożliwia suszenie makaronu w trybie „twardym”, gdyż zmniejsza się możliwość pękania.

Ale ryzyko pękania nadal pozostaje, a zwłaszcza w drugim etapie suszenia. Kryterium Kirpicheva można przyjąć jako kryterium oceny ryzyka pękania:

K (3)

gdzie jest przepływ masowy;

Określanie rozmiaru;

Średnia wilgotność odpowiadająca kryterium Fouriera

Należy zauważyć, że przy zwykłej metodzie suszenia maksymalna dopuszczalna wartość kryterium przenikania masy Kirpicheva dla makaronu wynosi około 0,6 . Zastosowanie wstępnej obróbki higrotermicznej przyczynia się do wzrostu wytrzymałości i prowadzi do tego, że wyroby są w stanie wytrzymać większe naprężenia ścinające. Dlatego maksymalna dopuszczalna wartość kryterium przenikania masy Kirpicheva dla makaronu poddanego wstępnej obróbce higrotermicznej wzrasta do 1,3 , co wskazuje na zmniejszenie możliwości pękania.

Jak widać z uzyskanych danych, obróbka higrotermiczna ma istotny wpływ na właściwości strukturalne i mechaniczne makaronu.

Zmiany wskaźników strukturalnych i mechanicznych wzmacniające strukturę wyrobów są jednym z głównych czynników intensyfikacji suszenia wyrobów poddanych wstępnej obróbce hydrotermicznej, wyroby stają się „podatne” na utrzymywanie „twardego” reżimu suszenia.

CHARAKTERYSTYKI MASOWEJ WYMIANY ORAZ RÓWNOWAGA I WILGOTNOŚĆ KRYTYCZNA PRODUKTÓW MAKARONOWYCH

Kinetyka przenoszenia masy materii w mokrych materiałach jest określona przez różnicę potencjałów przenoszenia masy. Teoria molekularno-kinetyczna zjawisk wymiany ciepła i masy zakłada, że ​​w warunkach izotermicznych gęstość strumienia wilgoci jest wprost proporcjonalna do gradientu potencjału wymiany masy:

q kg/mh, (4)

gdzie jest gradient potencjału przenoszenia masy;

Współczynnik przewodności masowej, który określa zdolność mokrego materiału do przenoszenia wilgoci przy wielkości gradientu potencjału, kg / m.h;

Stopień transferu masy.

Ponieważ potencjał termodynamiczny wnikania masy w warunkach izotermicznych jest jednoznaczną funkcją zawartości wilgoci, gradient potencjału wnikania masy można wyrazić gradientem zawartości wilgoci:

gdzie jest gradientem zawartości wilgoci kg · wilgotność / kg · sm · m;

Wilgotność właściwa mokrego ciała, kg · wilgotność / kg · CB ·;

Uwzględniając wzór (5), podstawowe prawo izotermicznego przewodnictwa masowego można przedstawić w następujący sposób:

Q (6)

de jest gęstością całkowicie suchego ciała, kg · sm / m;

Współczynnik wewnętrznego transferu masy (zależny od temperatury i wilgotności), charakteryzujący właściwości organizmu w zależności od intensywności rozwoju pól potencjału transferu masy lub bezwładności organizmu na zewnętrzne zaburzenia wody.

W konsekwencji szybkość suszenia zależy głównie od współczynnika wewnętrznej dyfuzji wilgoci. Analityczne wyznaczenie współczynnika wewnętrznego wnikania masy z krzywych suszenia i szybkości suszenia przeprowadzono według wzoru:

(7)

gdzie R jest charakterystyczną wielkością ciała, m;

Szybkość suszenia,% / m;

Współczynnik przenikania masy zewnętrznej, m/h.

Wilgotność równowagowa, kg / kg.

(Dla tuby makaronu, jeśli R = 3,5 mm, = 2,25 mm, stosunek = 0,625 mm)

Charakter zmiany współczynnika wewnętrznej dyfuzji wilgoci podczas suszenia z obróbką higrotermiczną i bez niej jest podobny. W pierwszym okresie suszenia pozostaje stała, aw okresie malejącej szybkości suszenia nieznacznie się zmienia, ale w wartości bezwzględnej zmniejsza się 2 razy,

W okresie stałej prędkości wilgoć będzie przemieszczać się w postaci cieczy (selektywna dyfuzja wilgoci zatrzymanej osmotycznie), temperatura materiału będzie stała i równa temperaturze mokrego termometru.

Po osiągnięciu pierwszego punktu krytycznego na powierzchni materiału, odpowiadającego wilgotności higroskopijnej, szybkość suszenia zacznie się zmniejszać, a ruch zaadsorbowanej wilgoci wewnątrz materiału będzie odbywać się głównie w postaci pary. Należy zauważyć, że w drugim okresie szybkość zmniejsza się liniowo, wzór ten jest zgodny ze zmianą współczynnika dyfuzji wewnętrznej w tym okresie suszenia. W ten sam sposób zmienia się zewnętrzny współczynnik wymiany wilgoci. Na rysunku 5 przedstawiono wykres zmiany współczynników zewnętrznej wymiany wilgoci i wewnętrznego wnikania masy makaronu poddanego wstępnej obróbce hydrotermicznej i suszonego zgodnie z ogólnie przyjętą technologią. Współczynniki te, zarówno w pierwszym, jak iw drugim okresie, są wyższe dla produktów poddanych wstępnej obróbce higrotermicznej, co po raz kolejny świadczy o intensyfikacji procesu suszenia.

Ryż. 5. Wykres zmian współczynników zewnętrznej wymiany wilgoci i wewnętrznego transferu masy m makaronu po wprowadzeniu obróbki higrotermicznej:

1,2 - suszenie makaronu odpowiednio bez obróbki cieplnej i z obróbką cieplną

Tabela 4 przedstawia wartości współczynników wymiany wilgoci zewnętrznej i wymiany masy wewnętrznej dla różnych parametrów reżimu obróbki higrotermicznej i suszenia. Współczynniki dyfuzji wewnętrznej i wymiany wilgoci zewnętrznej zależą od czasu trwania zabiegu higrotermicznego oraz parametrów trybu suszenia.

Tabela 4

Parametry obróbki higrotermicznej				Współczynniki wilgotności makaronu

Z danych w tabeli 4 widać, że największe wartości tych współczynników obserwuje się przy 2-minutowej kuracji higrotermicznej. Wraz ze wzrostem wilgotności względnej powietrza, spadkiem temperatury i szybkości czynnika suszącego maleją współczynniki zewnętrznej wymiany wilgoci dyfuzji wewnętrznej.

Równowaga i krytyczna wilgotność makaronu. Metodą analitycznego opracowania krzywych suszenia i szybkości suszenia uzyskano wartości równowagi i wilgotności krytycznej makaronu (rys. 6).

Należy podkreślić, że obróbka cieplna prowadzi do pewnego obniżenia wilgotności równowagowej gotowego produktu. Czynnik ten ma znaczenie praktyczne, wskazując na wzrost trwałości makaronu podczas przechowywania.

Ryż. 6. Wykres wpływu obróbki cieplnej na pierwszy punkt krytyczny W

oraz wilgotność równowagową W

Oprócz uzyskanych wyników zbadano wpływ obróbki cieplnej na pierwszą krytyczną wilgotność makaronu (patrz rys. 6). Z wykresu ir widać, że wzrasta pierwsza krytyczna wilgotność produktów poddanych wstępnej obróbce higrotermicznej (szczególnie po 2-minutowej obróbce). Jest to ważne dla praktycznej technologii, ponieważ punkt ten wiąże się z przejściem od stanu plastycznego substancji do stanu elastycznego. Pierwszy punkt krytyczny przesuwa się w kierunku wzrostu produktów przygotowanych przy użyciu nowej technologii.

INSTALACJA SUSZENIA PRODUKTÓW MAKARONOWYCH WG NOWYCH TECHNOLOGII ORAZ UZASADNIENIE WYKONANIA WDROŻENIA NOWEJ METODY SUSZENIA

Znane są dziś suszarki wiszące do suszenia makaronu długiego. Należą do nich suszarnie z linii LMB oraz zagraniczne - Braibanti (Włochy) i Buhler (Szwajcaria). Suszarnie te o działaniu ciągłym wyposażone są w komory suszące do wstępnej, końcowej, stabilizacji. Suszenie długich wyrobów rurowych w tych instalacjach odbywa się w „miękkich”, trójstopniowych trybach pulsacyjnych, z długim czasem (18-24 godzin) suszenia. Ponadto wymienione suszarnie są nieporęczne, ich długość sięga 30-45 m.

W związku z zastosowaniem wstępnej cyrkulacji higrotermicznej przed suszeniem i kondycjonowaniem na jej końcu, konieczne stało się stworzenie projektu suszarni, uwzględniającego nowe operacje technologiczne.

Rysunek 7 przedstawia schemat instalacji do suszenia makaronu rurkowego w stanie zawieszonym. Instalacja składa się z komór: wstępnej obróbki higrotermicznej, peklowania, suszenia, kondycjonowania, przejściowej von oraz komory do stabilizacji suszu. Suszarnia wyposażona jest w komorę doprowadzającą powietrze oraz urządzenia doprowadzające parę. Po prasie bastuny z półproduktem trafiają do komory wstępnej obróbki higrotermicznej, gdzie przez 2 minuty poddawane są działaniu mieszaniny powietrza i pary. Następnie produkty trafiają do komory magazynowej, po czym trafiają do komory suszącej, gdzie przemieszczają się wzdłuż poziomów od dołu do góry. Gdy produkty osiągną górny poziom, ich wilgotność sięga 13%. Aby złagodzić naprężenia wewnętrzne, wysuszone produkty są przesyłane do komory kondycjonowania, gdzie w ciągu 1-2 minut są nawilżane do zawartości wilgoci 16% w środowisku pary powietrzno-parowej. Po etapie kondycjonowania produkty trafiają do komory stabilizacji, w której schładzają się i suszą do standardowej wilgotności 13%.

Czas trwania procesu obróbki higrotermicznej i suszenia makaronu dla różnych rodzajów mąki w projektowanej suszarni sięga 8 - 10 godzin. Tak więc zastosowanie nowej technologii do przygotowania makaronu z długimi rurkami może skrócić czas trwania procesu suszenia nawet 3-krotnie; zastosować „twarde”, stałe parametry środka suszącego; zmniejszyć ogólne instalacje; poprawić jakość produktu.

Rys. 7. Schemat suszarni

1, 2, 3, 4, 5, 6 - odpowiednio komora do obróbki higrotermicznej; dojrzewanie, suszenie, strefa przejściowa, kondycjonowanie, stabilizacja suszonych produktów; 7 - otwór do rozładunku gotowych produktów; 8 - komora do dostarczania powietrza; 9 - urządzenie do dostarczania pary; 10 - otwór do załadunku produktów

Uzasadnienie możliwości wprowadzenia nowej metody suszenia. Tabela Na 5 przedstawiono porównanie parametrów technicznych istniejącej linii LMB i zrekonstruowanej nową metodą.

Z tabeli danych. Z 5 wynika, że ​​wprowadzenie nowej metody suszenia może znacząco skrócić czas suszenia i dwukrotnie zmniejszyć gabaryty jednostki suszącej (w długości).

Tabela 5

Opracowana suszarnia pozwala na umieszczenie nowoczesnej automatycznej linii do produkcji makaronu w istniejących fabrykach makaronu podczas ich przebudowy.

Inne zalety wprowadzenia nowej metody suszenia to:

Pęknięcia są eliminowane na początkowym etapie suszenia dzięki znacznemu wzmocnieniu struktury surowych detali (praktycznie wyklucza się zablokowanie instalacji suszących przez zerwanie nitek podczas suszenia zawieszonego produktów z słabej mąki);

Poprawia się smak produktów (oczywiście w wyniku intensywnego suszenia następuje reakcja tworzenia melanoidyny); właściwości kulinarne wzrastają w porównaniu ze zwykłymi makaronami: szybciej się gotują, przy dłuższym przebywaniu we wrzącej wodzie produkty zachowują swoją indywidualność; zmniejsza się ilość wszystkich substancji ekstrakcyjnych, które przedostają się do wody do gotowania.

Dzięki skróceniu czasu trwania procesu technologicznego (3 razy) możliwe jest zwiększenie wydajności na jednostkę powierzchni suszenia na dobę również 3 razy. Ponieważ powierzchnia zajmowana pod nową linię będzie 2 razy mniejsza niż powierzchnia wymagana do instalacji linii LMB, wydaje się możliwe postawienie 2 nowych linii realizujących proces suszenia według proponowanej metody. W związku z tym wydajność produkcji wzrasta 6-krotnie. Jednak zastosowanie nowej metody suszenia opartej na obróbce hydrotermicznej prowadzi do nieznacznego wzrostu zużycia pary na godzinę, ale generalnie ten wskaźnik ekonomiczny w zakresie całkowitego czasu suszenia zmniejszy się z 5750 do 2790 kg. Zmniejszy się również zużycie powietrza przez cały okres suszenia o 52 000 m³.

Zatem koszt własny makaronu zmniejszy się ze względu na zmniejszenie odpisów amortyzacyjnych za zużycie powietrza, energii elektrycznej i pary.

Analiza źródeł literackich pokazuje, że obecnie istnieją dwa kierunki intensyfikacji procesu makaronu sushi:

Wstępna obróbka hydrotermiczna półproduktu przed suszeniem;

Dodanie środków powierzchniowo czynnych do ciasta makaronowego.

Należy zauważyć, że najbardziej rozpowszechniona była pierwsza metoda intensyfikacji procesu suszenia.

Firma MTIPP opracowała technologię ciągłego procesu suszenia w trybie „twardym” makaronów długotubowych, która charakteryzuje się zastosowaniem wstępnej obróbki higrotermicznej i kondycjonowania wyrobów.

Stwierdzono, że obróbka higrotermiczna surowców w połączeniu z innymi technologicznymi czynnikami suszenia znacząco poprawia zestaw wskaźników jakości gotowego makaronu, wytrzymałość i strukturę łamliwości, wygląd oraz ich właściwości kulinarne.

W oparciu o opracowane tryby technologiczne obróbki higrotermicznej, suszenia i kondycjonowania makaronu zaproponowano schemat nowej suszarni, w której proces suszenia skrócono do 8-9 godzin przy jednoczesnej poprawie właściwości technologicznych i konstrukcyjno-mechanicznych produkt końcowy.

Dzięki 3-krotnemu skróceniu czasu procesu technologicznego możliwe jest zwiększenie wydajności na jednostkę powierzchni suszenia na dobę również 3-krotnie oraz obniżenie kosztów makaronu poprzez zmniejszenie amortyzacji: zużycia powietrza, pary i energii elektrycznej .

LITERATURA

1. Taranov I.T. Wielostopniowe konwekcyjne tryby suszenia makaronu w płaskich kasetach. „Charchowa promisłowistka”. K., 1973.2, s. 42-46.

2. Chernov M.E., Polyakov E.S., Burov L.A., Savina I.M. Suszenie makaronu w kołyszących się, obrotowych, cylindrycznych kasetach. (Informacja). TsINTIpischeizdat, M., 1971.

3. Kaloshina E.N., Demchenkova E.A., Divtsivadze G.V. Wpływ różnych metod obróbki cieplnej na jakość makaronów. prace naukowe Zakład ZIST. „Towarzystwo produktów spożywczych”. M., 1973.

4. Ginzburg A.S., Kaloshina E.N. Badanie kinetyki suszenia makaronów rurkowych długich. „Przemysł piekarniczo-cukierniczy”. „Przemysł spożywczy” 1, 24-25, M., 1973.

5. Ginzburg A.S. Podstawy teorii i technologii suszenia żywności. Wydawnictwo „Przemysł spożywczy”, M., 1973 .

6. Kaloshina E.N. Badanie procesu suszenia makaronu rurkowego długiego. Diss. ubiegać się o konto. doktorat, M., 1973.

Suszenie formowanego makaronu krojonego jest ostatnim etapem produkcji makaronu, od którego zależy jakość produktu. Odbywa się w specjalnych suszarkach, w których stosuje się konwekcyjną metodę dostarczania ciepła.

Instalacja do suszenia makaronu składa się z komory, w której produkt jest odwadniany; nagrzewnica powietrza, w której ogrzewane jest suszące powietrze; układ nawiewno-wywiewny do nawiewu i wywiewu podgrzanego powietrza.

Grzałka może być umieszczona zarówno wewnątrz komory suszenia, jak i poza nią. W zależności od metody podgrzewania chłodziwa stosuje się grzałki z ogrzewaniem wodnym lub parowym.

W zależności od konstrukcji suszarnie dzielą się na bębnowe, przenośnikowe i szafowe, a zgodnie z zasadą działania na ciągłe, cykliczne i okresowe.

Suszarnie makaronu różnią się sposobem umieszczenia suszonego materiału w komorze (ramki, kasety, bastuny, kuwety) lub urządzeniami do jego przemieszczania.

Klasyfikację suszarek do makaronu przedstawiono na ryc. 22.

Ryż. 22. Klasyfikacja suszarek do makaronu

Sprzęt do suszenia makaronów krótkich

Instalacja suszarki wstępnej

Instalacja przeznaczona jest do wstępnego suszenia makaronów, prowadzonego w celu zapobieżenia ich sklejaniu podczas dalszego suszenia. Takie instalacje uzupełniają zautomatyzowane linie do produkcji makaronów kruchych.

Suszarnia Braibanti składa się z dwóch identycznych sekcji (lewej i prawej), działających jednocześnie i niezależnie od siebie. Sekcje są sztywno połączone wiązaniami i mają wspólną wyściółkę, co nadaje instalacji wygląd jednej gotowej konstrukcji. Instalacja znajduje się pod platformą prasy, pomiędzy jej podporami.

Główne jednostki instalacji (rys. 23) to blok sitowy z mechanizmem napędowym oraz systemem ogrzewania i wentylacji. Każda sekcja posiada spawaną ramę 1 wykonaną z kątowników stalowych. Wewnątrz każdej sekcji znajduje się pięć wibrujących metalowych sit jeden nad drugim 8. Każde sito jest siatką ze stali nierdzewnej naciągniętą na prostokątną drewnianą ramę i zamocowaną w metalowej ramie. Na końcach każdego z czterech sit górnych (wzdłuż ścieżki produktu) znajdują się prostokątne okienka, przez które surowe produkty przelewane są od góry do dołu z sita na sito. Dolne sito połączone jest z tacą 6, która wystaje poza komorę od strony przeciwnej do załadunku.

Na ścianie ramy od strony rozładunku produktów zamocowany jest napęd sitowy składający się z silnika elektrycznego, przekładni pasowej z dwustopniowymi kołami pasowymi, wału mimośrodowego i dwóch par korbowodów.

Pierwsza para korbowodów jest połączona z zestawem sit pierwszego, trzeciego i piątego, druga z zestawem sit drugiego i czwartego. Podczas pracy instalacji zestawy sit poruszają się w przeciwnych kierunkach względem siebie, co zapewnia ruch surowych produktów wzdłuż sita pierwszego, trzeciego i piątego do przodu, wzdłuż sita drugiego i czwartego w kierunku przeciwnym.

W ten sposób, przesuwając się wzdłuż sit od góry do dołu, surowiec przechodzi sukcesywnie około 10 m, w tym czasie z produktów usuwa się do 2% wilgoci.

Rys. 23. Instalacja „Braibanti” do wstępnego suszenia

Na krańcach ramy komory każdej sekcji pod sitami znajdują się dwie grzałki 3 oraz dwa wentylatory osiowe ośmiołopatkowe 4. Do grzałek doprowadzana jest ciepła woda (90°C) w ilości 2,5 m3 / h. Wentylatory nieprzerwanie przedmuchują gorące powietrze przez stos sit. Powietrze pobierane jest z warsztatu przez bramki kontrolne 2 i 5. Wentylator promieniowy 7 zainstalowany na ścianie czołowej sekcji komory służy do usuwania nadmiaru wilgotnego powietrza wywiewanego z sekcji.

Obudowa komory składa się z drewnianej ramy, wyłożonej od wewnątrz płytami pilśniowymi o grubości 3 mm, z drugiej strony - tworzywem laminowanym papierem. Pomiędzy nimi układany jest materiał termoizolacyjny - styropian. Aby ułatwić dostęp do wentylatorów, napędów elektrycznych i nagrzewnic powietrza, ściany komory są zdejmowane.

Suszarki przenośnikowe

Suszarka SPK-4G-45(rys. 24). Składa się z następujących głównych części: pięciu przenośników taśmowych 4, dwóch kolumn napędowych 12, nagrzewnic parowych 2, systemu wentylacji 9 oraz panelu sterowania suszarnią.

Rama 1 suszarki jest prefabrykowana metalowa, wyłożona na zewnątrz metalowymi osłonami i ma drzwi. Aby monitorować proces suszenia produktu, pobierania próbek, czyszczenia siatek i naprawy, po bokach suszarki zainstalowano zdejmowane osłony z okienkami 7, a drzwi z przodu.

Rys. 24. Suszarka SPK-4G-45:

1 -ramka; 2 - nagrzewnica powietrza; 3 - taśma siatkowa, 4 - przenośnik taśmowy, 5 - suwaki;

6, 11-kolekcjoner; 7 - okno; termometr 8-kątny; 9 - system wentylacji; 10 -boobers;

12-napędowa kolumna

Wewnątrz suszarki jeden pod drugim znajduje się pięć par bębnów, każdy o średnicy 340 mm, na których naciągnięta jest taśma z siatki metalowej o szerokości 3 2000 mm wykonana ze stali nierdzewnej, a całkowita powierzchnia suszenia taśm jest 45 m2. Każda para bębnów jest przesunięta na długość względem drugiej, co umożliwia przesypywanie produktu z taśmy na taśmę.

Aby oczyścić powierzchnię bębnów z przywierającego produktu, na wszystkich pięciu bębnach napinających zainstalowane są skrobaki. W miejscach przesypywania produktu z taśmy górnej na taśmę dolną montuje się obrotowe prowadnice bramowe 5.

Suszarka jest ogrzewana parowymi grzałkami lamelowymi umieszczonymi pomiędzy odgałęzieniami prowadzącymi i napędzanymi taśm siatkowych wszystkich pięciu przenośników. Grzałka 2 każdego przenośnika składa się z dwóch akumulatorów połączonych szeregowo. Każda bateria składa się z dwóch podłużnych rur o średnicy 44,5/39,5 mm z otworami, w które wkłada się 16 poprzecznych rur o średnicy 38/33 mm.

Na rurach poprzecznych nawijane są metalowe paski o szerokości 30 mm i grubości 1 mm tak, że uformowane są żebra w ilości 100 na 1 m długości rury. Powierzchnia grzewcza każdej nagrzewnicy powietrza to 140 m2, łączna powierzchnia nagrzewnic powietrza suszarki to 700 m2. Źródłem ciepła dla grzejników jest para, która jest dostarczana z elektrowni parowej pod ciśnieniem 0,3-0,8 MPa rurociągiem przez zawór sterujący, kolektor wlotowy 6, a stamtąd przez zawory wlotowe do każdego poziomu grzejników.

Kontrola ciśnienia pary wpływającej do suszarni realizowana jest za pomocą manometrów OBM-160 zainstalowanych na kolektorach wlotowych i wylotowych 11.

Suszarka wyposażona jest w system wentylacyjny, który składa się z dwóch komór wyciągowych wykonanych z blachy stalowej o grubości 1,5 mm i zainstalowanych nad górnym pasem suszarni.

Każda komora zawiera jeden wentylator osiowy. Wewnątrz komór wydechowych, przed wentylatorami osiowymi, zainstalowano przepustnice obrotowe 10, za pomocą których można zmieniać ilość przepływającego powietrza wywiewanego.

Ruch przenośników taśmowych suszarni odbywa się z dwóch kolumn napędowych 12. Z pierwszego napędzane są przenośniki taśmowe pierwszy, trzeci i piąty. Obrót bębnów napędowych odbywa się z silnika elektrycznego poprzez napęd pasowy klinowy, wariator łańcuchowy, napęd łańcuchowy, przekładnię ślimakową i łańcuchowy układ napędowy. Od silnika elektrycznego pierwszej kolumny poprzez napęd pasowy, przekładnię ślimakową i napęd łańcuchowy, jeden wał obraca się ze szczotkami zainstalowanymi na końcu drugiego przenośnika taśmowego.

Podobną konstrukcję ma druga kolumna napędowa, z której napędzany jest drugi i czwarty bęben napędowy taśm przenośnikowych oraz obrót dwóch wałów ze szczotkami zainstalowanymi na końcu pierwszego i trzeciego pasa.

Nad trzema górnymi pasami znajdują się tokarki, które są wałkiem z przymocowanymi do niego prętami. Znajduje się w poprzek taśmy, a podczas obracania się prętów suszone produkty są mieszane, co zapobiega tworzeniu się wlewków.

Za pomocą rozrzutnika surowe produkty trafiają na górną taśmę suszarni, gdzie dość szybko przemieszczają się nad grzałki górnej kondygnacji. W takim przypadku odparowuje ponad jedna trzecia wilgoci, która ma być usunięta.

Ponadto produkt wchodzi na drugi pas, który porusza się nieco wolniej nad grzejnikami drugiego poziomu. Suszenie przebiega tutaj również dość intensywnie, usuwana jest około jedna trzecia wilgoci.

Następnie produkty trafiają na trzecią taśmę, która porusza się jeszcze wolniej nad grzałkami trzeciej kondygnacji, z której usuwane jest około 4% wilgoci.

Pasy czwarty i piąty mają jeszcze niższe prędkości, a w czasie spędzonym na nich produkt ostatecznie wysycha do standardowej wilgotności.

W procesie wysypywania produktów na taśmy powstają drobne okruchy mąki, które przechodzą przez komórki taśm i są gromadzone w dolnej części suszarni na paletach. Powietrze suszące przechodzi przez suszarnię od dołu do góry, jest podgrzewane w nagrzewnicach powietrza i schładzane, przechodząc przez przenośniki taśmowe z produktem. Wilgoć usunięta z produktów jest odprowadzana do atmosfery za pomocą wentylatorów wyciągowych.

Suszarka SPK-4G-90. Suszarka tej marki różni się od SPK-4G-45 tym, że ma duże obszary robocze taśmociągów i wydajność. Suszarnia SPK-4G-90 o tej samej szerokości taśmy (2000 mm), ale ze względu na większą długość ma łączną powierzchnię roboczą 90 m2.

Główną wadą parowych suszarek z przenośnikiem jest to, że wykorzystują one tryb o zwiększonej zdolności suszenia powietrza. Ponieważ strumień produktu i strumień powietrza suszącego są skierowane do siebie, produkty suchsze na taśmach dolnych są suszone bardziej suchym powietrzem niż produkty surowe na taśmach górnych, obserwuje się również efekt ugięcia taśm przenośników .

Suszarki bębnowe

Suszarka bębnowa „Romet” zainstalowany w zautomatyzowanej linii włoskiej firmy „Braibanti”. Suszarka bębnowa „Romet” (rys. 25) składa się z dwóch wsuniętych w siebie walców siatkowych o średnicy 1600 i 2400 mm.

Rys. 25. Suszarka bębnowa „Romet”:

schemat; b - komórki; jeden - przegroda; 2 - profil; 3 - okno

Cylindry mocowane są do siebie za pomocą felg i 24 cięgien poprzecznych. Aby nadać konstrukcji wymaganą sztywność, wzdłuż zewnętrznego obwodu bębna zainstalowano sześć obręczy ze specjalnymi urządzeniami zaciskowymi.

Wewnętrzna przestrzeń między cylindrami jest podzielona metalowymi przegrodami (ryc. 25, b) 1, a każda sekcja na całej długości jest podzielona specjalnymi zakrzywionymi profilami 2 na oddzielne komórki z oknami 3 (50 komórek). Taka konstrukcja zapewnia, gdy bęben się obraca, produkt jest wlewany do komórek i jego stopniowy ruch wzdłuż sekcji. W jednym obrocie bębna produkty są przesypywane z jednej komórki do drugiej, w 50 obrotach bębna produkty przechodzą kolejno przez wszystkie komórki jednej sekcji.

Aby zapewnić niezbędne tryby technologiczne procesu suszenia, wszystkie cztery bębny zainstalowane szeregowo pokryte są panelami termoizolacyjnymi. Wentylatory osiowe i zespoły grzejne znajdują się pomiędzy górną podłogą a bębnami suszącymi. Każda suszarka ma sześć wentylatorów osiowych o mocy 1,1 kW i jeden odśrodkowy wentylator ssący. Cały system linii zasilany jest ciepłą wodą przez pompę 1,1 kW.

Regulacja ilości świeżego powietrza wprowadzanego do suszarni oraz wyrzut powietrza zużytego odbywa się automatycznie w zadanych proporcjach. W tym celu w suficie górnym nad każdą suszarnią znajdują się trzy otwory do wlotu świeżego powietrza, z których każdy zamykany jest przepustnicami za pomocą systemu prętów i przekładni. Na rurze ssącej wentylatora odśrodkowego zamontowana jest również przepustnica.

Produkt wchodzi do pierwszego bębna suszącego z suszarki wibracyjnej przez dwie tace wibracyjne. W tym celu w wyściółce końcowej części tunelu suszącego przewidziano dwa okna załadowcze o wymiarach 300x400. Końce tac wibracyjnych są montowane na elastycznych wspornikach pionowych na podłodze pomieszczenia. Przenoszenie produktu z jednej suszarni do drugiej odbywa się za pomocą urządzenia przenoszącego, które posiada pionowe i pochyłe rynny zbiorcze.

Sprzęt do suszenia makaronu długiego

W zależności od sposobu umieszczania produktów wewnątrz suszarni urządzenia do suszenia makaronu długiego można podzielić na trzy główne grupy:

Pierwsza łączy grupę suszarek, w których stosowana jest metoda suszenia makaronu w kasetach na tacki. Są to suszarki komorowe VVP, 2TSAGI-700 oraz „dyfuzor”. Do tej grupy należą zmechanizowane suszarnie tunelowe fabryk makaronów w Ufa i Wołgogradzie oraz LS-2A zaprojektowany przez Rospishchepromavtomatika;

Druga grupa suszarek przenośnikowych o działaniu cyklicznym prezentowana jest na zautomatyzowanych liniach B6-LMG, B6-LMV zakładu budowy maszyn Rostów nad Donem oraz na liniach włoskiej firmy Braibanti. Suszarki te wykorzystują metodę wiszącą do suszenia makaronu na metalowych bastunach;

Trzecia grupa suszarek z przenośnikiem ciągłym prezentowana jest w zautomatyzowanych liniach francuskiej firmy „Bassano”. Tutaj stosuje się kombinowaną metodę suszenia makaronu w suszarce wstępnej - na ramkach, w końcowej - w cylindrycznych kasetach.

Suszarki szafkowe

Suszarki szafowe to szafa zamknięta z trzech stron, która posiada kanał do przepływu powietrza oraz szczelinę do montażu kaset suszących z produktami. Otwarta część szafy służy do załadunku i rozładunku produktów, a także do zasysania i odprowadzania powietrza.

Suszarka VVP(rys. 26). Jest to komora susząca 1, otwarta z jednej strony do ładowania kaset 2. W jej górnej części znajduje się obudowa, w której zainstalowano wentylator rewersyjny 4 z silnikiem elektrycznym 3 oraz kolektor 5 do kierowania powietrza do pionowego kanału 6. 7.

Rama komory suszenia wykonana jest z drewnianych klocków, osłoniętych sklejką i skręconych dla wytrzymałości. Kamera mieści 156 podwójnych lub 312 pojedynczych kaset. Kamera mieści trzy rzędy kaset o szerokości i 26 wysokości; długość kaset podwójnych mieści dwa rzędy, pojedyncze - cztery rzędy. Objętość robocza komory suszenia wynosi 2 m3. Wirnik wentylatora jest zamontowany w opływowym kolektorze, który kieruje strumień powietrza do pionowego kanału. Zastosowanie kolektora zapewnia lepsze warunki pracy wentylatora i przyczynia się do wzrostu jego wydajności.

Ryż. 26 Suszarka VVP:

1- komora suszarnicza; 2 - kaseta; 3 - silnik elektryczny; 4 - wentylator; 5 - kolektor, 6 - kanał

Suszenie makaronu odbywa się w temperaturze 30-35 ° C i wilgotności względnej 60-70%. Kasety z makaronem podawane są z instalacji do krojenia i układania makaronu lub ze stołu krojenia na przenośniku lub w wózkach do suszarni i układane są w komorze suszarniczej. Wentylator rewersyjny obraca się w jednym kierunku, zabiera powietrze z warsztatu kierując je przez warstwę produktów. Po tym następuje krótkie zatrzymanie wentylatora i jego ponowne włączenie z obrotem w przeciwnym kierunku, a kierunek przepływu powietrza jest przeciwny do pierwotnego. Następnie cykl się powtarza.

Organizacja procesu odwrócenia przepływu powietrza w komorze suszenia pozwala na bardziej równomierne suszenie produktu na głębokości i przekroju szafy. Całkowity czas trwania procesu suszenia to 14-16 h. Kasety z suszonym makaronem są wyjmowane i transportowane do działu napełniania, a szafy ponownie napełniane są surowymi produktami.

Suszarka 2TSAGI - 700(rys. 27). Jest to komora suszarnicza 3, otwarta z dwóch przeciwległych stron, podzielona na dwie sekcje półką 1, w której zainstalowano po jednym osiowym odwracalnym wentylatorze TsAGI nr 7 5 z silnikiem elektrycznym.

Rys. 27 Suszarka 2- TsAGI-700:

1- półka; 2-gniazdowe; 3 - komora suszenia; 4 - siatka; 5- wentylator; 6-wózek z produktami

Po każdej otwartej stronie szafki znajdują się 2 szczeliny do ładowania kaset.

Silniki elektryczne i wentylatory z obu stron są ogrodzone metalowymi siatkami 4, które służą jako ograniczniki dla kaset, gdy są montowane w szczelinach suszarek.

Stelaż suszarki wykonany jest z drewnianych klocków i osłonięty sklejką. Stojaki do montażu silników elektrycznych są spawane z metalowych narożników.

Suszarnie mogą być używane jako niestacjonarne, w tym przypadku po każdej stronie głowicy wentylatora ustawione są 1–2 wózki po 6 produktów. Każdy wózek mieści 156 pojedynczych lub 78 podwójnych kaset.

Suszarnia 2TSAGI-700 różni się od PKB zwiększoną prędkością powietrza na wejściu do produktów (4-5 m / s) i 1,5-1,8 m / s na wyjściu z nich, ze względu na obecność dwóch wentylatorów o prawie ten sam przekrój gniazda. Zwiększona prędkość powietrza i mniejsza powierzchnia nadmuchu produktów przez każdy wentylator zapewniają bardziej równomierne suszenie produktów w warstwie, skracają czas suszenia i odpowiednio zwiększają usuwanie produktów z 1m 2 powierzchni zajmowanej przez suszarkę.

Wydajność suszarni 1,0-1,2 t/dobę. z czasem trwania procesu 12-14 godzin.

Podczas obsługi suszarki upewnij się, że oba wentylatory obracają się jednocześnie w tym samym kierunku.

Aby równomiernie wysuszyć produkt po obu stronach szafy, suszarki te wykorzystują również odwrócony wentylator.

Suszarka „dwustronny dyfuzor”(Rys. 28) składa się z komory wentylacyjnej 2 z jednostronnym lub dwustronnym (jak pokazano na rysunku) „dyfuzorem” i odpowiednio jedną lub dwiema komorami suszącymi. Zamiast szafek jeden lub dwa wózki można podwinąć do centrali wentylacyjnej i przymocować wiązkami 5.

Każdy wózek mieści 156 pojedynczych lub 78 podwójnych kaset.

Wentylator rewersyjny 4 jest zainstalowany w kolektorze 3. Silnik wentylatora jest zamontowany na metalowym, spawanym wsporniku 1.

Ryż. 28 Suszarka „dwustronny dyfuzor”:

1 - Pomoc; 2 - komora wentylacyjna: 3 - kolektor; 4 - wentylator;

5- wózek z produktami; 6 - siatka

Od końca kolektor jest zamknięty ochronnymi metalowymi siatkami 6.

W „dyfuzorze dwustronnym” powietrze suszące wyciągane jest z pomieszczenia po jednej lub drugiej stronie suszarki i przechodzi przez rurki makaronowe umieszczone w kasetach. Podobnie jak w poprzednich suszarkach, obroty wentylatorów są okresowo odwracane.

Konstrukcja stosunkowo wydłużonego dyfuzora przyczynia się do wyrównania natężenia przepływu powietrza, co pozytywnie wpływa na równomierność suszenia na całym przekroju szafy.

Tryb pracy suszarki jest podobny do poprzednich.

Ryż. 29. Kasety do suszenia tac:

a- drewniane podwójne, b- metalowy pojedynczy

Suszarki wykorzystują drewniane lub metalowe kasety (rys. 29). Wymiary kaset drewnianych (w mm): pojedyncze - 225х365х70, podwójne - 454х365х70; pojemność dla produktów suchych w zależności od asortymentu odpowiednio 2-2,5 i 4-5 kg. Kasety metalowe wykonane są z blach aluminiowych o wymiarach 225x364x68 mm, nośność kasety na produkty suche wynosi 2-2,5 kg.

Wadą suszarek szafowych jest to, że ze względów czysto technicznych nie ma możliwości regulacji parametrów powietrza suszącego w samych suszarniach. Dlatego suszenie w nich odbywa się zgodnie z trybem sklepu bez uwzględniania zmian właściwości strukturalnych i mechanicznych makaronu podczas procesu suszenia. Działanie takich suszarek wymaga znacznej pracy ręcznej. Wiele operacji – transport kaset z produktami w suszarni iz powrotem, załadunek i rozładunek szaf suszarniczych – wykonywanych jest ręcznie.

Dlatego w fabrykach makaronów, gdzie jest taka możliwość, suszarki szafkowe zastępowane są innym, bardziej nowoczesnym sprzętem.

Suszarki przenośnikowe

Cechą charakterystyczną takich suszarek jest to, że kasety z półproduktami są układane w stosy na przenośnikach łańcuchowych, które podczas ruchu przechodzą wzdłuż jednostek wentylacyjnych. Aby zapewnić wymagane warunki temperaturowe, przenośniki wraz z produktem i urządzeniami wentylacyjnymi są izolowane od suszarni za pomocą prefabrykowanej metalowej ramy wyłożonej płytami termoizolacyjnymi. Załadunek kaset z półfabrykatami odbywa się z jednej strony tunelu, rozładunek - z przeciwnej.

Suszarka LS2-A(rys. 30). Składa się z następujących głównych części: tunel suszący 7 z zestawem wentylatorów osiowych 5, dwa przenośniki łańcuchowe 18 do przemieszczania produktu, przenośnik 6 do zwrotu pustych kaset, system wentylacji do dostarczania powietrza do tunelu suszącego i odprowadzania powietrza wywiewanego z tego.

Wewnątrz tunelu na całej jego długości zainstalowano blisko siebie dwanaście szaf, z których każda zawiera dwa wentylatory osiowe typu TsAGI nr 7. Wentylatory osiowe w szafach są zainstalowane tak, aby kierunek ruchu powietrza sąsiednich szaf był zgodny odwrotny. Pozwala to na zmianę kierunku nadmuchu makaronu podczas ich ruchu.Po obu stronach szaf, przez cały tunel, znajdują się dwa przenośniki łańcuchowe do przemieszczania produktu. Od strony załadunkowej suszarni przenośniki opuszczają ją o 1300 mm, od strony rozładunkowej do przenośników łańcuchowych montowane są przenośniki rolkowe 9 o długości 7000 mm. Przenośniki rolkowe służą jako akumulatory gotowych produktów.

Przenośnik łańcuchowy jest napędzany silnikiem elektrycznym 13 poprzez wariator prędkości paska klinowego 12 i trzy przekładnie zębate 11. powietrze wywiewane jest zasysane z górnej strefy suszarni na końcu tunelu przez wentylator odśrodkowy 14. Warunkiem pracy suszarni jest pewne nadciśnienie powietrza wewnątrz tunelu suszarniczego, przy jednoczesnym napływie powietrza do suszarni przez skrzydła drzwi i inne szczeliny nie są dozwolone.

Tunel suszący podzielony jest na dwie strefy suszące: pierwsza od strony wejścia do tunelu - strefa wstępnego suszenia produktów, znajdują się w niej dwie szafy; druga to strefa końcowego suszenia, która obejmuje dziesięć szafek. Strefy suszenia są oddzielone od siebie przegrodą, a kasety przechodzą przez nie drzwiami. W obu strefach tunelu suszącego wymagana temperatura (35-41°C) oraz wilgotność względna powietrza suszącego (55-75%) utrzymywana jest automatycznie poprzez regulację pracy grzałki i zaworu elektromagnetycznego.

Suszarka działa w następującej kolejności. Na dwóch przenośnikach stosy kaset 2 z surowym makaronem są ułożone blisko siebie, 22 kasety na wysokość i dwie na szerokość na każdy przenośnik. W suszarce zainstalowano łącznie 2816 kaset produktowych. W miarę ruchu przenośnika kasety wraz ze swoją masą otwierają drzwi tunelu suszącego i są nadmuchiwane strumieniem powietrza z wentylatorów osiowych. Po wysuszeniu kasety 10 z suszonym makaronem przenoszone są z przenośników łańcuchowych na rolkowe, z których produkty trafiają do pakowania. Zwrot pustych kaset odbywa się za pomocą przenośnika taśmowego, który ma kierunek przeciwny do przenośników łańcuchowych.

Kasety 8 są umieszczane jedna po drugiej na poziomej części przenośnika taśmowego znajdującej się pomiędzy przenośnikami rolkowymi. Kasety są transportowane przez tunel suszący do tacy 1 w celu opuszczenia ich do punktu załadunku. Zsuwając się tackę, kasety mogą gromadzić się na jej poziomej części, dlatego przy napełnieniu tacki kasetami pod działaniem ich masy, ruchoma część prowadnicy poziomej tacki zostaje opuszczona i zadziała wyłącznik krańcowy, który zatrzymuje przenośnik powrotny kasety.

Rys. 30. Schemat suszarki LS2-A:

1 taca; 2,8,10 kaset; 3.11 skrzynie biegów; 4,13 silnik elektryczny;5 wentylator; Przenośnik 6-taśmowy;

7-tunel suszący;9-rolkowy przenośnik;12-biegowy wariator;14,16-wentylatory; 15-grzejnik; 17-kanałowy; 18-łańcuchowy przenośnik

Zautomatyzowane suszarki przenośnikowe

Makaron długi suszy się nad głową w niskotemperaturowych trybach suszenia, głównie w suszarniach zautomatyzowanych linii produkcyjnych B6-LMV i B6-LMG oraz innych firm zagranicznych (Braibanti, Pavan itp.).

Usuwanie wilgoci z surowych produktów zawieszonych na bastunach odbywa się w dwóch etapach: w suszarniach wstępnych i końcowych. Suszenie wstępne odbywa się w stosunkowo surowych warunkach w pierwszej komorze suszącej, a suszenie końcowe w trybie przerywanym (suszenie naprzemienne i odpuszczanie) w drugiej komorze suszącej.

Suszarka wstępna B6-LMV(rys. 31) Przeznaczony do wstępnego suszenia wyrobów długich na liniach B6-LMV i B6-LMG. Ta sama suszarka jest zainstalowana na linii Braibanti o wydajności 24 t/dobę Suszarnia wstępna B6-LMV to tunel 5 z izolacją cieplną i ciśnieniową, w którym znajdują się trzy przenośniki grzebieniowe 7.

Tunel podzielony jest stropem na dwie kondygnacje, które tworzą dwie strefy suszenia. W pierwszej (dolnej) strefie znajduje się jeden przenośnik grzebieniowy, w drugiej (górnej) - dwa. W dolnej części suszarni znajduje się przenośnik 7 do zwrotu pustych bastunów.

Rama suszarki składa się z oddzielnych, spawanych sekcji, które są ze sobą skręcane. Elementy montażowe suszarki montuje się wewnątrz i na zewnątrz ramy.

Napęd suszarki przenosi ruch na mechanizm przesuwania łydek 9 w kierunku poziomym na przenośnik łańcuchowy 6, który przenosi łaty z poziomu na poziom (z jednego przenośnika grzebieniowego na drugi) lub z suszarki wstępnej do końcowej.

Rys. 31. Suszarka wstępna B6-LMV

Napęd suszarki przekazuje ruch do mechanizmu przesuwania łat 9 w kierunku poziomym oraz na przenośnik łańcuchowy 6, który przenosi łaty z rzędów na rzędy (z jednego przenośnika grzebieniowego na drugi) lub z suszarki wstępnej do końcowej.

Bastuns przemieszcza się poziomo za pomocą przenośników grzebieniowych. Każdy przenośnik składa się z pary równoległych prowadnic i grzebieni.

Prowadnice są przymocowane do wewnętrznych powierzchni ścian suszarki, na których leżą czopy bastunów z produktami. Grzebienie poruszają się po zamkniętym czworoboku:

Wzrost - szpilki bastunów leżą w zagłębieniach grzebienia i wznoszą się nad prowadnicami;

Ruch do przodu - bastuny z produktami poruszają się wzdłuż tunelu suszącego o jeden krok równy 31 mm;

Zejście - szpilki bastunów leżą na prowadnicach, a grzebienie opadają; - ruch do tyłu - bastuny pozostają na miejscu, a grzebienie pracują bezczynnie w przeciwnym kierunku.

Tak więc bastuny z produktami przesuwają się stopniowo wzdłuż tunelu suszarni, a na pierwszym i trzecim przenośniku - w jednym kierunku, a na drugim - w przeciwnym.

Powietrze suszące jest ogrzewane za pomocą 3 żebrowanych grzejników rurowych. Każda strefa suszenia posiada własny system ogrzewania powietrznego.

W systemie grzewczym pierwszej strefy woda o temperaturze 80...90°C dostarczana jest bezpośrednio z fabrycznego systemu centralnego ogrzewania. Aby umożliwić kondensację pary wodnej w dolnej strefie niedźwiedzia, w podłodze ułożone są rury, przez które krąży gorąca woda.

System wentylacyjny pierwszej i drugiej strefy suszącej działa z częściową recyrkulacją powietrza suszącego: wilgotne powietrze z obu stref suszących jest częściowo emitowane do pomieszczenia, a częściowo mieszane z bardziej suchym powietrzem napływającym do suszarni z pomieszczenia.

Wentylacja pierwszej strefy realizowana jest za pomocą wentylatorów osiowych 4, umieszczonych parami: dwa wentylatory przy wejściu produktów do suszarni zasysają powietrze i pomieszczenia, przedmuchują je przez nagrzewnicę, tworzą kurtynę powietrzną i doprowadzają ogrzane powietrze do strefa dolna; cztery pary wentylatorów zapewniają recyrkulację powietrza suszącego poprzez przedmuchiwanie go przez nagrzewnice powietrza. Część wilgotnego powietrza jest odprowadzana do pomieszczenia.

Druga strefa jest wentylowana ośmioma wentylatorami odśrodkowymi 8, umieszczonymi parami po bokach suszarni. Trzy pary wentylatorów recyrkulują suszące powietrze poprzez częściowe zasysanie powietrza z pomieszczenia, a jedna para odsysa wilgotne powietrze z pierwszej i drugiej strefy i wyrzuca je do pomieszczenia.

Do równomiernego nadmuchu produktów podgrzanym powietrzem w suszarce przewidziano ruszty 2. Produkty są wdmuchiwane od góry do dołu.

Zadane parametry powietrza suszącego (temperatura i wilgotność względna) utrzymywane są przez automatyczny system sterowania.

Obudowa ramy tunelu składa się z dwóch warstw oddzielnych paneli z uszczelnieniem połączeń między nimi.

Każdy panel wewnętrzny ma drewnianą ramę, obustronnie obszytą kartonem.

Ramy paneli zewnętrznych są obszyte od wewnątrz kartonem, a na zewnątrz ognioodpornym tworzywem sztucznym laminowanym papierem. Pomiędzy osłonami znajduje się warstwa pianki wypełniającej.

Zadaniem suszarki wstępnej jest szybkie usunięcie wilgoci z surowego makaronu na etapie, gdy ma on właściwości plastyczne. Głównym celem tego etapu jest skrócenie całkowitego czasu suszenia makaronu.

Ponadto szybki spadek wilgotności zapobiega rozwojowi procesów mikrobiologicznych - zakwaszenia i pleśni.

Parametry powietrza suszącego w suszarni wstępnej w zależności od asortymentu suszonych produktów to: temperatura 35...45°С, wilgotność względna 65...75 %.

Czas suszenia wstępnego na liniach B6-LMV i B6-LMG wynosi około 3 godzin, wilgotność produktów opuszczających suszarnię wstępną nie przekracza 20%.

Linia suszarki końcowejB6-LMV(rys. 32) . Jest to tunel, którego skóra jest taka sama jak suszarka wstępna. W tunelu znajduje się pięć przenośników grzebieniowych 6, które przesuwają bastunki 12 z produktami wzdłuż suszarni.

Z jednego przenośnika grzebieniowego do drugiego, leżące pod spodem bastuny z produktami są przenoszone za pomocą przesuwników łańcuchowych 7.

Przenośniki grzebieniowe działają podobnie jak w suszarce wstępnej. Na całej długości tunel suszarni podzielony jest na trzy strefy suszenia, pomiędzy którymi znajdują się komory grzewcze. Powietrze suszące w komorach suszących przepływa kanałami 11 umieszczonymi z boku i na górze komór.

Każda komora posiada dwa wentylatory odśrodkowe 2 (z jednej i drugiej strony) oraz dwie sekcje podgrzewaczy wody 5 z rur żebrowanych: w pierwszej strefie - między drugą a trzecią, czwartą i piątą kondygnacją, w drugiej i trzeciej strefy - między pierwszym a drugim, trzecim i czwartym poziomem.

Wentylatory zasysają powietrze, które przeszło przez produkty, które są umieszczone na piątym (dolnym) przenośniku grzebieniowym i doprowadzają je do góry kanałami bocznymi. Stąd trafia do komory suszącej, nadmuchując kolejno od góry do dołu produkty na wszystkich poziomach, rozgrzewając się w nagrzewnicach powietrza. Świeże powietrze jest zasysane do otworu suszarki 1 w ścianach komór grzewczych.

Powietrze wywiewane jest odprowadzane do pomieszczenia przez otwory 8. Przepustnice otworów 1 i 8 otwierają się i zamykają automatycznie.

Temperatura powietrza w strefach suszenia oraz w suszarce wstępnej wynosi 35 ... 45 ° C, a wilgotność względna powietrza 70-85%.

Rys. 32 Schemat suszarki końcowej B6-LMV dla wyrobów długich

W obszarach ciepła względna wilgotność powietrza jest bliska nasycenia - do 100%, dlatego wilgoć z powierzchni produktów nie odparowuje. W tych strefach zawartość wilgoci w produkcie jest wyrównana we wszystkich warstwach wewnętrznych: powolna migracja wilgoci wewnątrz produktów na powierzchnię, skąd wilgoć została usunięta podczas gdy produkty znajdowały się w poprzedniej strefie suszenia. Jednocześnie zmniejsza się gradient wilgoci wewnątrz produktów, a wewnętrzne naprężenia ścinające są pochłaniane.

W ten sposób wilgoć jest usuwana z półproduktu w końcowej suszarce stopniowo: okresy suszenia stale zmieniają się z okresami ogrzewania. Nazywa się to trybem suszenia pulsacyjnego, w wyniku czego powstają trwałe pęknięcia szkliste.

Na końcu suszarki końcowej zainstalowane są dwa wentylatory osiowe 9, które zasysają powietrze z pomieszczenia, przedmuchują nagrzewnice powietrza 10 i tworzą kurtynę powietrzną, która zapobiega przedostawaniu się powietrza do suszarki w punkcie wyjścia bastunów z wysuszonymi produktami .

W dolnej części tunelu suszącego znajduje się przenośnik łańcuchowy 4 do zawracania pustych bastunów do samopoziomowania linii. Aby zapobiec kondensacji oparów pod suszarką, układa się rury 13, przez które krąży gorąca woda.

Czas końcowego suszenia produktów zależny jest od asortymentu i wynosi średnio 11…12 godzin na linii B6-LMV, 14…15 godzin na linii B6-LMG. Ponadto produkty o zawartości wilgoci około 13,5% są wysyłane do stabilizacji i schłodzenia do stabilizatora przechowywania typu tunelowego.

Linia suszarki końcowejB6-LKM. Przeznaczony do końcowego suszenia wyrobów długich na linii B6-LMG. Ta sama suszarnia jest zainstalowana na linii Braibanti o wydajności 24 t/dobę.

Suszarnia ta różni się od suszarki końcowej B6-LMV tym, że posiada jeszcze jedną strefę suszenia i jeszcze jedną komorę temperowania.

Baterie podgrzewaczy wody są instalowane w pierwszej i trzeciej strefie suszenia pod przenośnikiem drugim i czwartym, aw strefie drugiej i czwartej - pod przenośnikiem pierwszym i trzecim.

Im bliżej lata, tym bardziej rośnie chęć schudnięcia i uporządkowania się. Ale dla tych, którzy mieli długą zimę w pośpiechu jedząc makarony, kiełbaski i kanapki, trudno jest odbudować je w nowy sposób. Większość trenerów fitness zgadza się, że nie da się jeść makaronu na suszarce. Jednak dietetycy mają inne zdanie.

Argumenty za i przeciw suszeniu makaronu

Przeciwnicy makaronów podają następujące argumenty za ich odrzuceniem:

• wysoki indeks glikemiczny (szybko podnosi poziom cukru we krwi);
• obecność glutenu;
• wysoka zawartość kalorii.

Teraz tylko diabetycy i dietetycy bez głębokiej wiedzy zwracają uwagę na indeks glikemiczny. Według nich, gdy do krwiobiegu dostaje się dużo glukozy, nasz organizm, dążąc do stałego składu, może jedynie przetworzyć jej nadmiar na tłuszcz. Dlatego wysoki GI jest dla nich zły. Jednak w takim scenariuszu zapasy glikogenu w wątrobie i mięśniach muszą być przepełnione, co nie zdarza się na diecie.

Diety bezglutenowe nie pomagają (ale nie przeszkadzają) w wysuszeniu, są potrzebne jedynie osobom z celiakią.

Jeśli chodzi o zawartość kalorii, to w 100 gramach ugotowanego makaronu, kaszy gryczanej i ryżu różni się ona nie więcej niż 5-10 kaloriami. Uważa się, że pokarmy o wyższym indeksie glikemicznym będą się nasycać krócej, ale wchłanianie pokarmu i subiektywny głód/sytość z niego zależą nie tylko od IG. Ktoś jest głodny po talerzu gryki i po tym samym, ale makaron jest pełny. Nie ma problemu, aby jeść makaron z kurczakiem na ryżu karmionym piersią, jednocześnie spełniając dzienne zapotrzebowanie na węglowodany.

Jaki makaron możesz i jak je ugotować

Osoby stosujące dietę stoją w obliczu innego niebezpieczeństwa makaronu: ten produkt zawiera bardzo mało substancji biologicznie czynnych. Podczas suszenia ilość pokarmu jest ograniczona, dlatego musi mieć wysoką wartość odżywczą, w jak największym stopniu zaspokajając zapotrzebowanie na witaminy i minerały. Aby nie przesuszyć na niedobór witamin, warto wybrać makaron:

• z mąki pełnoziarnistej (pełne ziarna zawierają więcej witamin z grupy B), pomimo ich nieapetycznego szarawego lub brązowego koloru;
• z dodatkami - pomidor, szpinak, kasza gryczana itp.

Aby zachować przydatne składniki, muszą być niedogotowane - podawaj aldente.

Odchudzanie i suszenie wcale nie jest powodem do całkowitego porzucenia znanych produktów. Jest to raczej powód do ponownego rozważenia ilości w diecie i sposobu jej przygotowania.

Suszenie to jeden ze sposobów konserwowania ciasta makaronowego, które składa się z hydrofilowych substancji polimerowych. Jeśli nie usuniesz z niego wilgoci, rozwiną się procesy mikrobiologiczne, biochemiczne i inne, które szybko doprowadzą do zepsucia produktu.

Ciasto makaronowe bardzo powoli uwalnia wilgoć po wysuszeniu. Aby kontrolować proces suszenia należy uwzględnić cały zestaw właściwości ciasta makaronowego pamiętając, że głównym zadaniem technologii suszenia jest uzyskanie produktu wysokiej jakości przy minimalnych kosztach energii i robocizny.

Suszenie makaronu, podobnie jak suszenie każdego innego materiału kapilarno-porowatego, odbywa się w dwóch okresach. Pierwsza charakteryzuje się stałą szybkością i wynika z intensywnego odprowadzania wilgoci, która jest słabiej związana ze skrobią. W drugim okresie, charakteryzującym się malejącym tempem suszenia, odwadnia się białkowa część produktów, która silniej niż skrobia zatrzymuje wilgoć.

Właściwości makaronu jako obiektu suszącego. Surowy makaron suszy się przy wilgotności 30-32,5%. Według klasyfikacji P.A.Rebinder makaron surowy, który przeszedł etap prasowania, odnosi się do struktur koagulacyjnych, które charakteryzują się obecnością elastycznego szkieletu utworzonego przez siły adhezji międzycząsteczkowej cząsteczek białka. Takie struktury wykazują plastyczność, elastyczność i właściwości tiksotropowe. Po odwodnieniu struktury koagulacyjne stopniowo tracą swoje właściwości plastyczne; jednocześnie zwiększa się ich elastyczność, w wyniku czego struktura zostaje wzmocniona, a pod koniec wysychania stają się twardą kruchą bryłą.

Po wysuszeniu makaron zachowuje swoją plastyczność do pewnej granicy, a począwszy od zawartości wilgoci 25-20%, właściwości elastyczne stopniowo nakładają się na właściwości plastyczne.

Kinetyka odwadniania ciasta makaronowego charakteryzuje się niezwykle powolną migracją wilgoci w grubości produktu. Z tego powodu zmiana odkształceń plastycznych na sprężyste jest niezwykle nierównomierna: na wysuszonej powierzchni odkształcenia sprężyste mogą osiągnąć wartość graniczną, podczas gdy głębokie warstwy pozostają plastyczne. Efektem końcowym zmian strukturalnych podczas suszenia jest zmniejszenie objętości i wymiarów liniowych produktów.

Tak więc podczas suszenia w cieście makaronowym najwyraźniej przejawiają się następujące właściwości:

skurcz liniowy i objętościowy, który może powodować pękanie i krzywiznę produktów w oszczędnych trybach suszenia i dużych nierównościach w polu wilgotności. Po wysuszeniu zachowana zostaje zdolność do pękania i zniekształcania produktów;

niska przewodność wilgoci, która powoduje, że wewnętrzny transfer wilgoci jest opóźniony w stosunku do powrotu wilgoci do otoczenia i powoduje nierównomierność pola wilgoci;

denaturacja termiczna białek i częściowa żelatynizacja skrobi w wysokich temperaturach (suszarka VIS-2), prowadząca do spadku wytrzymałości i pogorszenia barwy produktów;

dwie formy wiązania wilgoci: adsorpcyjna i osmotyczna, a zaadsorbowana wilgoć przemieszcza się w postaci pary, reszta w postaci cieczy;

trwalsze zatrzymywanie wilgoci przez białka ciasta w porównaniu ze skrobią higroskopijną ze względu na większą hydrofilowość białek. W pierwszym okresie suszenia odwodnienie jest intensywniejsze, ponieważ skrobia jako pierwsza traci wilgoć.

Sposoby konwekcyjnego suszenia makaronu... Pod pojęciem „tryb suszenia” rozumie się zestaw „parametrów powietrza suszącego (temperatura, wilgotność, prędkość), czas trwania suszenia, obecność okresów suszenia i ogrzewania, czas ich trwania i częstotliwość zmian.

Tryby suszenia stosowane w przemyśle makaronowym są zróżnicowane. Przy wyborze trybu należy wziąć pod uwagę powyższe właściwości technologiczne ciasta makaronowego. W celu uniknięcia zniekształceń i pękania produktu należy dążyć do jego równomiernego wysychania zarówno na przekroju, jak i na całej długości. Idealny tryb jest taki, że wewnętrzny transfer masy wilgoci nie będzie opóźniony w stosunku do uwalniania wilgoci z powierzchni produktów. Trudno jest wdrożyć taki reżim, ponieważ podczas suszenia w masie suszonych produktów powstaje znaczny gradient wilgoci, przy którym dopływ wilgoci z głębokich warstw pozostaje w tyle za jej parowaniem z powierzchni produktu. Dlatego bardzo ważne jest utrzymanie takiej wartości gradientu, przy której intensywność suszenia byłaby optymalna.

W początkowej fazie suszenia gradient wilgoci jest minimalny, a następnie wzrasta jego wartość. Z tego wynika, że ​​na pierwszym etapie suszenia możliwe są tryby surowe, a na kolejnych - łagodne.

W odniesieniu do ciasta makaronowego obowiązuje zasada: o ile jest plastyczne, można je szybko wysuszyć (nie można zaobserwować naprężeń i wynikających z tego pęknięć, nawet jeśli różnica wilgotności w środku i na powierzchni jest znaczna) .

W przypadku makaronu najczęściej dwa tryby suszenia:

trójstopniowy lub tryb pulsacyjny;

ciągły, ze stałą wydajnością suszenia powietrza.

W każdym trybie głównym celem jest zapobieganie występowaniu wysokich gradientów wilgoci, groźnych dla pękania produktów.

Trzyetapowy reżim, jak sama nazwa wskazuje, składa się z trzech etapów. Pierwszy etap - wstępne suszenie... Jego zadaniem jest stabilizacja kształtu surowych produktów, zapobieganie zakwaszaniu, pleśnieniu i rozciąganiu. Suszenie trwa od 30 minut do 2 godzin i odbywa się w stosunkowo surowych warunkach. W tym czasie jedna trzecia do połowy wilgoci jest usuwana z ilości, którą należy usunąć z makaronu. Tak intensywne odwodnienie w stosunkowo krótkim czasie możliwe jest dopiero w pierwszym etapie suszenia, kiedy makaron jest jeszcze plastyczny i nie ma niebezpieczeństwa pękania.

Drugi etap to sedacja.... Zwiększając wilgotność względną powietrza, uzyskuje się zmiękczenie skorupy - zwilżenie warstwy powierzchniowej, w wyniku czego zmniejsza się gradient wilgoci, a powstałe naprężenia są pochłaniane. Proces ten najlepiej przeprowadzać w stosunkowo wysokich temperaturach i względnej wilgotności powietrza, przy których wzrasta szybkość dyfuzji wilgoci i skraca się czas wyżarzania.

Trzeci etap - końcowe suszenie- przeprowadzana w trybie miękkim, ponieważ produkty znajdują się w obszarze odkształceń sprężystych. W tym okresie szybkość parowania wilgoci z powierzchni powinna być proporcjonalna do szybkości jej dostarczania z warstw wewnętrznych do zewnętrznych. Na tym etapie suszenie zwykle przeplata się z temperowaniem.

W pewnym przybliżeniu sposób suszenia produktów rurowych w kasetach w suszarkach bezkalorycznych jest podobny do tego trybu. Wentylator jest napędzany w sposób odwracalny. Za pomocą przekaźnika czasowego silnik elektryczny okresowo odwraca obroty wentylatora. Suszenie odbywa się w cyklu: 1) kierunek nadmuchu do przodu; 2) krótkie zatrzymanie silnika, odpowiadające etapowi mostkowania; 3) odwrotny kierunek nadmuchu. Cały cykl trwa 30-40 minut, a czas trwania całego cyklu i jego poszczególnych faz można regulować za pomocą tego samego przekaźnika czasowego.

Suszenie ciągłe ze stałą wydajnością suszenia powietrza (tryb drugiego typu) jest niezwykle proste pod względem regulacji parametrów powietrza i całego procesu. W tym trybie parametry powietrza na wlocie do suszarni pozostają w przybliżeniu stałe od początku do końca suszenia.

Główną wadą tego trybu jest to, że suszenie musi być przeprowadzane przy dużej wydajności suszenia powietrza. Z tego trybu można korzystać przy produktach najbardziej odpornych na odkształcenia: skwarkach i nadzieniach do zup. Suszenie odbywa się w krótszym czasie niż w przypadku długiej rury; rozmiary są mniejsze. Ze względu na rozlanie lepiej nadają się do wszechstronnego nadmuchiwania powietrzem. Niemniej jednak pożądane jest suszenie krótkich produktów w trybie miękkim, ponieważ właściwości strukturalne i mechaniczne ciasta na te produkty pozostają takie same.

Nowy sposób na suszenie makaronu. Metoda została opracowana w Moskiewskim Instytucie Technologicznym Przemysłu Spożywczego przez E. N. Kaloshinę i G. V. Tsivtsivadze pod kierownictwem N. I. Nazarova. Istota metody polega na specjalnym wstępnym przygotowaniu tych trudnoschnących produktów: w procesie suszenia wprowadza się nową prostą operację technologiczną - wyparzanie produktów mieszanką parowo-powietrzną - obróbka higrotermiczna.

Do tej pory problem intensyfikacji suszenia kapilarno-porowatych materiałów koloidalnych, do których należy makaron, rozwiązywano poprzez zwiększenie zdolności suszenia powietrza. W przypadku makaronów ta trasa okazała się nieskuteczna. Twórcy metody poszli inną drogą - zmieniając właściwości makaronu jako przedmiotu suszenia. Po obróbce higrotermicznej wyroby poddawane są suszeniu w trybie twardym i kondycjonowaniu pod koniec dehydratacji, co zapewnia rozluźnienie naprężeń wewnętrznych w wyrobach gotowych. Obróbka higrotermiczna produktów przed suszeniem znacznie skraca czas suszenia, ponieważ znacząco zmienia ich właściwości reologiczne i fizykochemiczne, w wyniku czego produkty stają się zdolne do postrzegania ciężkich trybów odwodnienia bez ulegania pękaniu. Podczas tego zabiegu zachodzą dwa powiązane ze sobą procesy: termiczna denaturacja białek glutenowych oraz modyfikacja skrobi, która w warunkach niedoboru wilgoci nie przekracza granicy pierwszego rodzaju żelatynizacji. Oba procesy prowadzą do zmniejszenia nawilżenia przez białka ciasta i wzmocnienia jego struktury.

Badania wykazały, że obróbka hydrotermiczna powoduje 2-krotny spadek współczynników skurczu liniowego i objętościowego oraz tyle samo razy wzrost współczynnika pękania (tzw. kryterium Kirpicheva), wzrost wskaźników wytrzymałości wyrobów gotowych 2-3 razy. Ta obróbka cieplna, w połączeniu z innymi metodami technologicznymi, pozwala skrócić czas suszenia wyrobów rurowych z 20-24 godzin do 8-10 godzin i jednocześnie poprawić kombinację właściwości biochemicznych i technologicznych gotowych wyrobów: wytrzymałość , struktura złamania, kolor, wygląd, właściwości kulinarne. Czas gotowania produktów został skrócony o połowę.

obróbka higrotermiczna - temperatura i wilgotność względna mieszaniny para-powietrze odpowiednio 100 ° C i 98%; czas trwania - 2 minuty;

suszenie - temperatura i wilgotność względna środka suszącego odpowiednio 60-70 ° C i 70-80%; prędkość powietrza 1,0-1,5 m / s;

kondycjonowanie (stabilizacja) - temperatura i wilgotność względna mieszaniny para-powietrze odpowiednio 90-100°C i 98%; czas trwania - 1 min.

Suszenie przemysłowe makaronu. W przemyśle krajowym i zagranicznym stosuje się wyłącznie konwekcyjne suszenie atmosferyczne makaronu. Urządzenia i instalacje, w których realizowane jest „suszenie” dzielą się na dwie grupy: przenośniki taśmowe, pracujące w sposób ciągły i okresowe.

Grupa instalacji niezmechanizowanych składa się z dwóch rodzajów suszarek: komorowych i szafowych. Te ostatnie są szeroko rozpowszechnione w ZSRR.

Suszarki komorowe zastąpiły suszarki komorowe i były wynikiem ich rozwoju. Wszystkie suszarki szafowe charakteryzują się małą wydajnością, co pozwala na suszenie produktów tego samego rodzaju w określonym momencie. Produkty przeznaczone do suszenia są ładowane na mobilne wózki, które następnie podawane są do suszarni. W suszarkach szafkowych możliwe jest suszenie produktów rurowych w kasetach oraz w stanie zawieszonym, produkty krótsze - luzem; kluski i kluski - na ramkach i wiszące - na bastunach.

Istnieją głównie dwa rodzaje suszarek szafowych: bez ogrzewania powietrza iz ogrzewaniem powietrza (nagrzewnice powietrza). Te pierwsze służą do suszenia produktów rurowych i suszenia wiszącego, drugie do suszenia produktów krótko krojonych. Ze względu na powszechne wprowadzanie suszarek taśmowych pracujących w trybie ciągłym, nagrzewnice szafkowe nie są obecnie produkowane w naszym kraju, ale nadal pracują w fabrykach.

Jako przykład, ryc. 1 przedstawia schemat suszarki komorowej VVP, która jest nadal szeroko stosowana w naszych fabrykach makaronów.

Ryż. 1. Schemat suszarki GDP:

1 - komora suszenia; 2 kasety; 3 - obudowa wentylatora; 4 - obejście kanału dystrybucji; 5 - Wentylator TsAGI-700 na wale silnika.

Suszarka VVP wykonana jest z drewna: stelaż brukowany, poszycie ze sklejki. Przednia strona szafy jest otwarta do ładowania kaset lub ramek. Prawidłowy montaż kaset lub ramek zapewniają listwy ograniczające. Na suficie szafy znajduje się silnik elektryczny (moc 1 kW, prędkość obrotowa 1400 obr/min) z zamontowanym na jego wale wentylatorem wirnikowym 5. Silnik elektryczny jest rewersyjny; koło wentylatora jest umieszczone w rurze odgałęzionej, przez którą powietrze kierowane jest do obejściowego kanału rozprowadzającego 4, utworzonego przez tylną ścianę szafy i kasety lub ramy z produktami suszącymi. Odwracanie odbywa się automatycznie co 30-60 minut, w zależności od asortymentu suszonego produktu.

Szafa przeznaczona jest na 190 kaset podwójnych o długości 500 mm, szerokości 365 mm i wysokości 45 mm. Trzy rzędy kaset są umieszczone wzdłuż szerokości aparatu, dwa na długość i 40 na wysokość. Gdy te urządzenia były używane do suszenia produktów krótko ściętych, umieszczono w nich 80 ramek o wymiarach 1100X700X45 mm. Pojemność maszyny to 600 kg (na gotowy makaron).

Suszarka VVP ma model VVP-1 różniący się wielkością. Pojemność suszarni 300 kg (120 kaset). Suszarnie VVD są zwykle instalowane w blokach po dwa wzdłuż przedniej i w dwóch rzędach w pobliżu tylnych ścian; tak więc w bloku 4 szafek. Szafy wzdłuż frontu tworzą korytarze suszarni, wzdłuż których zapewniony jest swobodny ruch nadjeżdżających wózków załadowanych i pustych.

Zautomatyzowane suszarnie pracujące w trybie ciągłym w krajowym i zagranicznym przemyśle makaronowym służą do suszenia produktów długich rur w zawiesinie na bastunach oraz produktów krótko krojonych i tłoczonych na przenośnikach taśmowych. Francuska firma Bossano produkuje suszarnie tunelowe, w których w obrotowych kasetach suszone są rurkowe produkty typu makaron. Dwie takie linie zostaną zainstalowane w fabrykach makaronów w ZSRR.

Suszarnie podwieszane tunelowe produkowane przez Rostov-on-Don Machine-Building Plant są częścią linii produkcyjnych LMB, LMV i LMG, które różnią się dobową wydajnością pras i suszarni. Linie LMB mają wydajność 500 kg/h, LMG – 1000 kg/h. Linia produkcyjna LMG obejmuje suszarnię, pokazaną na rysunku w części schematu technologicznego produkcji makaronu:

komory do suszenia wstępnego (2) i końcowego (5).

Komora wstępnego suszenia to tunel wykonany ze stalowej ramy, osłonięty osłonami z duraluminium. Wzdłuż tunelu biegnie przenośnik łańcuchowy przewożący surowe bastunki. W tej komorze zawartość wilgoci w produktach zmniejsza się o 5-6%, dzięki czemu stają się one bardziej elastyczne, nie łamią się i nie rozciągają.

Po wstępnym wysuszeniu produkty trafiają do końcowej komory suszenia, która składa się ze stalowej ramy, osłoniętej osłonami z duraluminium, ogrodzonej uszczelkami termoizolacyjnymi. Z końcowej komory suszenia produkty są przenoszone tym samym przenośnikiem do magazynu-stabilizatora w celu schłodzenia.

Do suszenia makaronu krótko krojonego stosuje się suszarki z taśmą siatkową. Na ryc. 2 przedstawia schemat suszarki tego typu, która należy do suszarek atmosferycznych z cyrkulacją powietrza ogrzewanego bezpośrednio w komorze suszącej. W komorze znajdują się cztery taśmy o łącznej powierzchni 80 m2. Urządzenie dystrybucyjno-odbiorcze ładuje surowiec na taśmę górną, za pomocą której przemieszczają się one w górnej strefie suszarni, następnie są wylewane na taśmę drugą, z drugiej na trzecią itd. Od ostatniej , po czwarte, gotowe taśmy są przenoszone do chłodni.

Ruch produktu pokazano na rysunku za pomocą strzałek.

Każdy pas siatkowy wykonany jest z drutu ze stali nierdzewnej o wymiarach 20X200XX2000 mm i wolnej powierzchni około 56%.

Pasy są naciągnięte na dwóch bębnach, z których jeden napędza, a drugi jest napinany i są podtrzymywane przez rolki. Pasy posiadają indywidualny napęd, wyposażony w wariator tarczowy, co umożliwia zmianę ich prędkości od 0,14 do 1 m/min, czyli ponad 7 razy.

W komorze suszącej znajdują się cztery strefy - w zależności od ilości taśm. Żebrowane nagrzewnice parowe znajdują się w przestrzeni między gałęziami pasów.

Suszarnia pracuje w warunkach podciśnienia wytworzonego przez rurę wydechową, której podstawa kończy się okapem wyciągowym o przekroju 10x2 m na dole, 3x2 m na górze i wysokości 3,4 m. recyrkulacja powietrza wylotowego. Z hali produkcyjnej powietrze zasysane jest przez okna wentylacyjne dolnej strefy, kolejno przechodzi od dołu wszystkie cztery strefy, a przed nadmuchem kolejnej warstwy produktów jest podgrzewane w nagrzewnicach powietrza. Z górnej strefy powietrze jest wyrzucane przez okap i rurę lub częściowo zawracane do pierwszej strefy w celu recyrkulacji przez kanał wydechowy.

Po przebudowie suszarka KSA-80 obsługuje trzy prasy LPL-2M.

Obciążenie górnego pasa jest znaczne, jednak nie ma niebezpieczeństwa przyklejania się i skrzywienia wyrobów, gdyż prędkość górnego pasa dochodzi do 1600 mm/min, a temperatura powietrza w tej strefie dochodzi do 58-60 ° C (zamiast 45-55 ° C).

Drugi pas od góry jest ustawiony na prędkość 830 mm/min. Spadek prędkości spowodował prawie dwukrotny wzrost grubości warstwy, ale dla drugiej strefy taki wzrost nie jest groźny, ponieważ produkty tutaj są już suche. Trzeci pas porusza się jeszcze wolniej – z prędkością 770 mm/min; warstwa produktu osiąga maksymalną grubość (60-70 mm). W tym samym czasie temperatura powietrza wzrasta do 68 ° C. W tej strefie suszenie jest w większości zakończone, wilgotność produktów jest zbliżona do standardu. W czwartej strefie (prędkość taśmy 770 mm/min) temperatura powietrza utrzymywana jest na poziomie 38-42°C.

Wadą suszarni KSA-80 jest połączenie załadunku surowca i rozładunku wyrobów gotowych na jego krawędzi natarcia, co narusza liniowość przepływu, czyniąc go ślepym zaułkiem.

Innowatorzy z Fabryki Makaronu Ufa zmienili sposób ładowania suszarki. Zaczęli jednocześnie ładować surowymi produktami pierwszy i drugi pas (od góry). Kierunek ruchu pasów, z wyjątkiem pierwszego z góry, jest odwrócony, dzięki czemu przepływ produkcji jest wyrównany, wyeliminowany zostaje ślepy zaułek.

Prędkość pierwszego i drugiego pasa wynosi 430 mm/min; temperatura powietrza w obu strefach wynosi 58-60 ° С. Załadunek pasów odbywa się za pomocą prostego grzebienia rozdzielającego, zainstalowanego na całej szerokości pasa górnego z nachyleniem 45°. Wchodząc na zęby grzebienia, produkty częściowo wpadają w szczeliny między nimi na pierwszą taśmę, a reszta przesuwa się po nachylonej płaszczyźnie na drugą taśmę.

Suszone produkty z obu taśm wylewa się na trzecią gałąź, która porusza się z pewnym posuwem (450 mm/min). Temperatura powietrza w trzeciej strefie wynosi 66-68 ° С.

Czwarty pas ma prędkość 380 mm/min, temperatura powietrza w strefie wynosi 56-68 °C. Na zrekonstruowanej linii wprowadzono ścisły reżim suszenia, obowiązujący dla makaronu i makaronu. Wstępne suszenie produktów na etapie krojenia i ich rozprowadzenie cienką warstwą na dwóch pierwszych taśmach pozwala w pierwszym okresie osiągnąć mniej lub bardziej równomierne suszenie bez wypaczania produktu. W fabryce makaronów Ufa na tej linii produkowane są rogi.