Способ получения порошков из овощных и фруктовых соков

(19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 44 ацЗВяа2;.",Бюл. У 9 рг, В,А.В .А.Рейтбл 088,8) ий В.Г. и кобойников др. Сублиродуктовия. М.,1975,евь роисхожде ленность 169.2. Патент США У 335202 35-5, опублик. 1968.(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯИЗ ОВОЩНЫХ И ФРУКТОВЫХ СОчающий замораживание продуледующую сушку в вакууме ПОЮОШКОВОВ, вклюкта и посри радиаТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ"Пищевая промьпп 4(5 А 23 В 7/02 Г 26 В 5 06 ционном подводе тепла в периодах постоянной и падающей скорости сушки с дополнительным конвективным подводом тепла в период падающей скорости сушки путем циклической подачи осушенного воздуха, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и улучшения качества конечного продукта, подачу осушенного воздуха в каждом цикле начинают при давлении 20-60 Па, в процессе подачи повышают давление до 500-700 Па со скоростью 30-60 Па/с и с обеспечением скорости обдува продукта воздухом 2-6 м/с, после чего выдерживают продукт при повышенном давлении 30-180 с, а затем снижают давление до исходного со скоростью 2-5 Па/с.3 1 М 3373 2Изобретение относится к способамполучения порошков из овощных иФруктовых соков и может быть использовано в пищевой промышленности присушке соков из фруктов и овощей,5Известен способ получения порошковиз овощных и фруктовых соков, включающий замораживание продукта и последующую сушку в вакууме при радиационном подводе тепла в периодах постоян Оиой и падающей скорости сушки 1 .Однако данный способ характеризуется большой длительностью процессасушки.Известен также способ полученияпорошков иэ овощных и фруктовых соков, включающий замораживание продукта и последующую сушку в вакууме прирадиационном подводе тепла в. периодах постоянной и падающей скоростисушки с дополнительным конвективнымподводом тепла в период падающей скорости сушки путем циклической подачиосушенного воздуха 2 .В этом способе сушка менее длитель ная, однако он также не исчерпываетвсех возможностей интенсификациипроцесса, поскольку циклическая подача воздуха осуществляется нерационально. Кроме того, из-за такой подачи воздуха снижается и качествоконечного продукта.Целью изобретения является интенсификация процесса сушки и улучшениекачества конечного продукта.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения порошков из овощных и фруктовых соков,включающему замораящвание продукта ипоследующую сушку в вакууме при ра 40диационном подводе тепла в периодахпостоянной и падающей скорости сушкии дополнительным конвективным подводом тепла в период падающей скоростисушки путем циклической подачи осу 45шенного воздуха, подачу осушенноговоздуха в каждом цикле начинают придавлении 20-60 Па, в процессе подачиповышают давление до 500-700 Па соскоростью 30-60 Па/с и с обеспечением скорости обдува продукта воэду 50хом 2-6 м/с, после чего выдерживаютпродукт при повышенном давлении 30180 с, а затем снижают давление доисходного со скоростью 2-5 Па/с. Скорость обдува воздухом продукта влияет на состояние пограничного слоя, а следовательно, на интенсивность внешнего массообмена. В известном способе скорость обдува небольшая, поэтому в периоде падающей скорости сушки, когда образовался сухойслой продукта, имеющий значительноетермическое сопротивление, сопротивление внешнему массообмену существенное. Начиная со скорости воздуха уповерхности продукта 2 м/с турбулизация диффузионного пограничного слояпарогазовой смеси приводит к уменьшению его сопротивления внешнему массообмену. При скорости воздуха более5 м/с происходит унос сухих частицпродукта в объем сублимационной камеры,При увеличении давления с однойстороны увеличивается количество тепла, подводимое продуктом (за счетувеличения коэффициента эффективнойтеплопроводности), а с другой стороны снижается интенсивность внешнегомассообмена, а следовательно и скорость сушки. Поэтому важно, по возможноси, быстро проводить напуск воздуха. При скорости повьппения давления менее 30 Па/с циклическое изменение давления неэффективно, так какснижение скорости сушки в период повышения давления становится решающим,Повышение скорости выше 60 Па/с может вызвать унос частиц продукта вобъем сушильной камеры.Выбор интервала давления 500700 Па и выдержки при этом давлении30-180 с. обусловлен максимально допустимой при сублимации температурой, прикоторой бы не происходило размораживание и вспенивание сока (при 700 Пав течение 180 с), и таким количествомтепла, которое быинтенсифицировалопроцесс массообмена. Повышение давления до величины менее 500 Па не приводит к значительному дополнительному конвективному теплоподводу, характеризуемому коэффициентом эффективной теплопроводности.Зависимость эффективной теплопроводности свекольного сока от давления приведена в табл. 1. Выдержка продукта при давлении 500-700 Па в течение менее 30 с не позволяет саккумулировать дополнительное количество тепла, Выдержка продукта .при давлении в течение менее 30 с. не приводит к аккумулирова. нию тепла продуктом, а следовательно к интенсифйкации процесса.40 3 1143С,к 1 г 1)ъ е 111)ж 1)ТЯ л:.)в)т 111151 хд 1 д к т ризует илт н( явность внешнего мдс - сообм 1 д в этот г)ериоЛ цикла, тдк при вличн ттет)ыпй 2 Па/с процесс переносд пара с поверхности продукта замедляется, что сказывается на общей продолжительности процесса. ОсуЕствлцние процесса вакуумирования со скоростью больше 5 Па/с не приводит к дальнейшей интенсификации 10 внешнего массообмена, и вместе с тем увеличиваются энергоэатраты на вакуумирование,Известно, что величина разрежения определяет как температуру сублимации, 15 так и скорость сушки. Исходные свойства соков сохраняются лучше, если температура сублимации близка к эвтектической от -24 до -35 С, при которой давление насыщенного водяного щ пара составляет 20-60 Па. В данном диапазоне давлений достигается наибольшая скорость сушки при наименьшем расходе энергии, При давлении менее 20 Па скорость сушки несущест венно увеличивается, однако при этом возрастает потребление энергии. При давлении более 60 Па скорость сушки заметно уменьшается. На основании изложенного выбран диапазон низкого давления 20-60 Па, Выбранные режимы являются оптимальными для достижения указанной цели.П р и м е р 1. Натуральный свекольный сок, полученный из столовои свеклы сорта Бордо , разливач/35 ют в лоток с удельной загрузкой 8 кг/м и замораживают в морозильной камере при -30 С, Замороженный проодукт помещают в сублимационную камеру, закрывают крышкой и вакуумируют систему вакуум-насосом до остаточного давления 40 Па.Теплоподвод к продукту осуществляли радиационно с помощью нагревательных плит. Выделяющиеся при сублима 45 ции льда водяные пары десублимировались на поверхности конденсатора.Начиная с момента снижения скорости сушки, определяемой величиной убы ли массы продукта, отнесенной к площади поверхности продукта в единицу времени, сушку проводят при циклически изменяющемся давлении. Дляэтого производят напуск осушенного 55воздуха в камеру со скоростью 4 м/су поверхности продукта, Скорость повьппения давления от 40 до 600 Па 373 4состд 11)тд 60 Пд/с. 11 рн )1. )л)60 11 д проЛукт 1111)Тр)еивд 1)т 90 , тв-ле чего с)1 иждк)т лдвлле,)ее А)0 1 д с .скоростью 4,0 Пд/с,Циклы измене)1 ия Лде 1 у 1111 я Ттовто)151)1Ло момента окончания сушки, контролируемого по псказаниям весов и потенциометра. Так, в момент окот)чдиясушки не наб 5 ектддется убыли дссы,а тмпература поверхности и в средине слоя продукта составляет 55 С.ОПродолжительность процесса су)пкив этом примере составляет 300 мин,а продолжительность процесса, осуществляемого по известному способу составляет 375 мин, т.е. достигаетсязначительная интенсификация процесса.Оценка качества порошка из свекольного сока проведена по органолептическим и физико-химическим показателям(табл. 2),Сравнение показателей качествасвидетельствует о том, что продукт, получаемый по предлагаемому способу имеет лучшее качество, чем по известному.П р и м е р 2. Способ получения порошка из сока осуществляют аналогично примеру 1 с отличиями: обдув продукта проводят со скоростью 2,0 м/с, а давление повышают ло 500 Па со скоростью 50 Па/с, выдерживают продукт при этом давлении 30 с и затем снижают давление со скоростью 2 Па/с до 20 Па. Продолжительность сушки 365 мин, Полученный порошок характеризуется следующими качественными показателями: общая кислотность О, 1 Х, оптическая плотность восстановительного сока 0,12 ед.опт. плотности.П р и м е р 3. Способ получения порошка из сока осуществляют аналогично примеру 1 с отличиями: обдув продукта воздухом проводят со скоростью 6 м/с, а давление повьпдают до 700 Па со скоростью 30 Па/с, выдерживают продукт при этом давлении 180 с и затем снижают давление до 60 Па со скоростью 5 Па/с. Продолжительность сушки 315 мин. Продукт смеси имеет качественные показатели, аналогичные показателям по примеру 1.11 редлагаемый способ позволяет значительно интенсифицировать процесс сушки и при этом улучшить, по сравнению с известным способом, качество готового продукта.1143373 Таблица 1г 300 ,400 500 600 700 800 60 Давление, Па О, 021 О,023 О, 028 0,032 О, 033 0,034 Таблица 2 Показатели качества Способ Требованиястандарта Известный Предлагаемый Массовая долявлаги, Х 3,6 ф 0,05 Не более 4 3,6+0,05 Общая кислотностьв пересчете на яблочную кислоту, Ж О,2+0,002 О, 16+0, 002 Не более О, 20 Оптическая плотность восстановленного сока,ед.опт. плотности0,1410,0020,18+0,002 Не более 0,17 Редактор А.Шишкина Заказ. 770/3 Тираж 596 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Коэффициент эффективной теплопроводности свекольноного сока сублимационнойсушки, Вт/м.град 0,0165 Составитель М,УстиновТехред А.Бабинец Корректор И.Зрдейи