Файл: Стабников, В. Н. Процессы и аппараты пищевых производств учебник.pdf

ности к высушиваемому материалу при непосредственном сопри­ косновении. Такая сушилка, работающая при атмосферном дав­ лении, показана на рис. 185. Она имеет два полых вращающихся барабана и поэтому называется двухвальцовой. Сушилка пред­ назначена для сушки пастообразных масс, вязких и тягучих жид­

костей. В пищевой промышленности такие сушилки используются для сушки кормовых дрожжей и вареного картофеля.

Обогрев сушилки производится водяным паром, который по­ ступает через полый вал барабана. Через тот же вал отводится конденсат. Высушенный на поверхности барабана материал снимается ножом. Воздух, уносящий испаренную влагу, уходит в вытяжное устройство. Барабаны делают 2—8 об/мин. Эффек­ тивность контактной сушилки оценивается по напряжению ее поверхности, которое выражается в килограммах воды, выпари­ ваемой за 1 ч с 1 м2.

При сушке вареного картофеля напряжение равно 75 кг/(м2-ч)

ратуре. Сушилка состоит из двух цилиндрических герметически

301

закрытых сосудов. Нижний сосуд предназначен для установки приемника, который периодически заменяется.

Процесс сушки под вакуумом имеет некоторые особенности. В первый период сушки, когда удаляется свободная влага, испа­ рение протекает интенсивно. В этот период температура мате­ риала близка к температуре кипения воды при давлении, устано­ вившемся в камере. При сушке под вакуумом во многих матери­ алах замечается кипение воды в порах материала. Во второй период, когда удаляется связанная вода, температура материала резко повышается, приближаясь к температуре горячей поверх­ ности контактной сушилки. Поэтому материалы, которые плохо переносят высокую температуру, не могут быть высушены до нужной влажности.

Кроме вакуумных контактных сушилок, используются кон­ тактные сушилки шкафного типа. Эти сушилки могут работать при нормальном давлении и под вакуумом.

10.СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ СУШКИ

Впоследние годы используются новые методы сушки: а) суш­

ка в глубоком вакууме; б) сушка инфракрасными лучами; в) сушка в поле токов высокой частоты.

а) Сушка в глубоком вакууме

Сушка в глубоком вакууме, или сублимационная сушка, про­ изводится при остаточном давлении 0,0133—0,133 кПа. При этом давлении сушка может протекать при отрицательных температу­ рах, при которых вода будет находиться в состоянии льда. В та­ ком случае будет происходить испарение воды без плавления льда, т. е. сублимация.

При этом методе сушки можно получить пищевые продукты высокого качества, так как денатурация белков не происходит, не имеют места микробиологические процессы, сохраняются ви­ тамины, а высушенный продукт сохраняет первоначальный объ­ ем, приобретая пористую структуру. Высокая пористость позво­ ляет быстро восстановить свойства свежего материала при его смачивании.

Сушка сублимаций может быть применена для разнообраз­ ных пищевых продуктов: фруктов, овощей, дрожжей, хлеба, рыбы.

На рис. 187 представлена принципиальная схема установки для сушки в глубоком вакууме.

Установка состоит из трех основных элементов: сублиматора 1 (сушильной камеры), конденсатора-вымораживателя 4, ваку­ ум-насоса 5. Необходимой частью сушилки является также холо­ дильная установка для охлаждения конденсата (на рисунке не показана).

302

Сублиматор 1 — сушильная камера периодического действия. В горизонтальном герметически закрытом крышками цилиндри­ ческом сосуде расположена этажерка с полыми полками. Внутри полок циркулирует горячая вода, подаваемая насосом 2 из бака

ванию» в сублиматоре вследствие интенсивного испарения из него влаги.

Трубки конденсатора в процессе его работы заполняются льдом. Время от времени необходимо выключать конденсатор и оттаивать лед, впуская вместо хладагента горячую воду. По­ этому для непрерывной работы установки необходимо иметь два конденсатора, работающие попеременно.

Имеются также скребковые конденсаторы, чз которых лед не­ прерывно удаляется с поверхности труб скребками.

Расход тепла при сушке сублимацией — около 3200 кДж/кг влаги.

б) Сушка инфракрасными лучами

Вэтих сушилках тепло, необходимое для испарения Влаги, подводится термоизлучением. Тепло излучается специальными лампами инфракрасного излучения или же нагретыми керамиче­ скими или металлическими поверхностями.

Лампы инфракрасного излучения отличаются от обычных ос­ ветительных ламп тем, что температура их накала равна 2500° К вместо 2920° К для обычных ламп. Около 80% электроэнергии, потребляемой этими лампами, преобразовывается в тепловую энергию излучения. Чтобы направить пучок лучей на материал, лампы снабжают рефлекторами параболической формы.

303

Лучистый поток тепла падает не только на поверхность мате­ риала, но и проникает в его капилляры. При этом лучи почти полностью поглощаются вследствие ряда отражений от стенок. Это позволяет передать единице поверхности материала больше тепла, чем при конвективной или контактной сушке, что ускоряет сушку. Например, при сушке тонкослойных материалов продол­

дух.-

в) Сушка в поле токов высокой частоты

Высокочастотная сушка не получила еще широкого примене­ ния в пищевой промышленности из-за значительного расхода

304

энергии (5 квт-ч на 1 кг испаренной влаги). Однако она пред­ ставляет большой интерес, так как при этом методе сушки мате­ риал прогревается по всей толщине.

На рис. 190 представлена схема установки для сушки токами высокой частоты. Материал помещают между двумя пластинами, к которым подводится ток высокой частоты. Под влиянием пере­ менного электрического тока молекулы высушиваемого материа­ ла приходят в колебательное движение; при этом материал нагревается по всей толщине. Так как поверхность материала отдает тепло в окружающее пространство, то температура его снижается от центра к поверхности. В этом же направлении уменьшается и влажность.

Следовательно, при высокочастотной сушке температурный и влажностный градиенты совпадают по знаку и оба они способ­ ствуют движению влаги от центра к поверхности материала. Поэтому скорость высокочастотной сушки значительно выше ско­ рости конвективной сушки. Высокочастотную сушку особенно выгодно применять для трудносохнущих толстых материалов, например для деревянных брусьев большого сечения. Конвек­ тивная сушка таких материалов продолжительна, а брак при сушке очень велик из-за образования трещин.

Высокочастотная сушка ускоряет процесс примерно в 10 раз при значительно меньшем браке по сравнению с конвективной сушкой. Были проведены опыты по применению токов высокой частоты для сушки сахара-рафинада, хлеба, овощей и фруктов. Однако практического применения для сушки этих материалов токи высокой частоты еще не нашли.

11.МЕТОДЫ СУШКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И ВЫБОР СУШИЛОК

Впищевой промышленности наибольшее применение нашел конвективный метод сушки с применением в качестве агента

горячего воздуха.

В зависимости от вида высушиваемого материала применяют тот или иной способ и режим сушки. Ниже рассматриваются ме­ тоды сушки некоторых пищевых продуктов.

Хлеб. При сушке хлеба Происходит денатурация белков и неполная клейстеризация крахмала. Сушка хлеба производит­ ся в туннельных и конвейерных сушилках. Процесс сушки хлеба происходит в период убывающей скорости. Во избежание обра­ зования на поверхности хлеба корки в начале хлеб сушат при пониженной температуре воздуха и значительной его влажности. В последующий период температура воздуха может быть повы­ шена. Рекомендуется следующий режим сушки хлеба в два пе­ риода

/движение материала-»- \

\движение воздуха-*— / '

305