Линия производства сушеных яблок, груш, моркови, тыквы и чипсов

Известное оборудование для переработки плодоовощного сырья, сушки плодов и овощей отличается низкой тепловой эффективностью и степенью использования потенциала теплоносителя, высокими удельными энергетическими затратами на единицу высушенного продукта, значительной продолжительностью процесса, необходимостью вспомогательных погрузо-разгрузочных и транспортно-складских стадий, повышенными энергетическими затратами [1, 2].

Цель работы состояла в создания ресурсосберегающей линии для переработки плодоовощного сырья и получения сушеных яблок, груш, моркови, тыквы и плодоовощных чипсов.

Решение данной задачи основывается на анализе тепловой и эксергетической эффективности исследованных влаготепловых процессов переработки плодоовощного сырья и созданной ресурсосберегающей технологической схемы переработки сырья для производства сушеной продукции и плодоовощных чипсов [1, 3, 4].

На основании проведенных экспериментальных исследований и полученных теоретических данных была разработана ресурсосберегающая машинно-аппаратурная схема линии переработки плодов и овощей [1, 5].

Линия предусматривает процессы влаготепловой обработки растительного сырья с использованием комбинированного энергоподвода и переменного влаготеплового воздей- ствия, реализующих осциллированную обработку плодов и овощей в установке рециркуляционного типа. При этом достигается обеспечение готовых сушеных продуктов высокой пищевой ценности при сокращении энергозатрат и потерь сырья.

Линия производства сушеных яблок, груш, моркови, тыквы и плодоовощных чипсов является модульного типа в виде отдельных блоков и перенастраивается в зависимости от вида получаемой готовой продукции.

Для сушеных изделий используются блоки с конвективной сушкой, а для плодоовощных чипсов добавляются блоки с СВЧ-энергией. Применение постадийной подачи электромагнитного воздействия на завершающих технологических этапах обработки сырья обусловлено требованием досушивания изделий и необходимостью обеспечения заданного качества плодоовощных чипсов.

Предложенная линия основывается на разработанном способе постадийной комбинированной конвективно-СВЧ-сушки при производстве сушеных продуктов [3].

Разработанная ресурсосберегающая машинно-аппаратурная схема линии показана на примере производства фруктовых яблочных чипсов (рисунок 1) [5]. Данная линия предусматривает предварительную очистку пищевого растительного сырья от остатков оболочки и сортирование с целью выравнивания гранулометрического состава и обеспечения однородности структуры готового продукта.

Рисунок 1. Аппаратурно-технологическая схема линии для производства яблочных чипсов: 1 – емкость для исходного сырья, 2 – роторный питатель с весовым механизмом, 3 – сортировочно-инспекционный транспортер, 4 – моечная машина, 5 - калиброватель, 6 – ориентатор, 7 – машина для удаления семенного гнезда с устройством резки сырья на пластины, 8 – сульфитатор, 9 – комбинированный тороидальный аппарат, 10 – расфасовочноупаковочный автомат, 11 – комплекс оборудования для гидратации сырья

Исходное сырье на начальном этапе конвективной сушки перегретым паром подвергается бланшированию вследствие конденсации. Конвективная сушка плодов и овощей на начальной стадии влагоудаления обеспечивается перегретым паром контура рециркуляции, пронизывающим восходящим потоком слой дисперсного материала.

Последующие стадии многоступенчатой сушки осуществлялись с использованием СВЧ-энергии. При этом мощность на завершающем этапе сушки, например, яблок, составляла до 30 % начальной, подводимой в контрольную поверхность сушки, при сохранении высокого качества продукта.

Для переработки сырья при бланшировании и сушке предлагается использовать в качестве теплоносителя инертный теплоноситель – перегретый пар, а в дальнейшем – процесс комбинированной конвективно-СВЧ-сушки с промежуточной обработкой сырья водным раствором. Продолжительность получения сушеных яблок и груш составляет около 80-90 мин по сравнению с известными способами (продолжительность только сушки составляет 3,5-4,5 часа в зависимости от влаго-содержания готового продукта) [3].

Отличительной особенностью предложенной ресурсосберегающей машинно-аппаратурной схемы линии производства фруктовых чипсов является использование в качестве теплоносителя отработанного перегретого пара рециркуляционного контура конвективной сушки вместе с испаренной влагой для процессов бланширования и конвективной сушки, подогрева исходного сырья, водного раствора и ступенчатого нагрева осушенного теплоносителя в секционных теплообменниках, а также применения СВЧ-энергии в соответствии с кинетическими закономерностями влаготепловой обработки.

Выполненные исследования процесса сушки на основе предложенного комбинированного способа показали перспективность конвек-тивно-СВЧ-сушки сырья при сокращении продол- жительности процесса, повышении теплового и эк-сергетического КПД отдельных стадий и линии производства фруктовых чипсов [1, 3].

Эксергетический и тепловой КПД предлагаемой ресурсосберегающей аппаратурнотехнологической схемы линии производства яблочных чипсов на основе комбинированной кон-вективно–СВЧ–сушки составляет, соответ- ственно" Пе = 95,52 % Пт = 98,72 % и ппевышает ственно: , , и превышает аналогичные показатели известных технологий (базовый вариант при полном использовании пара - Пе 41,52 %, Пт 86,45 %), что свидетель- ствует о повышении степени термодинамического совершенства предлагаемой линии [1].

Повышение степени термодинамического совершенства предлагаемой линии обусловлено использованием отработанных теплоносителей на различных технологических стадиях и работой системы в замкнутом цикле.

Разработанная ресурсосберегающая линия переработки плодов и овощей способствует эффективному использованию энергетического потенциала теплоносителя, исключению промежуточных стадий, уменьшению эксплуатационных расходов, а также уменьшению затрат в рабочей силе, приходящейся на единицу продукции.