27. Сушеные плоды и овощи, классификация. Основные этапы сушки овощей и плодов, факторы влияющие на интенсивность и скорость сушки. Способы сушки. Условия и сроки хранения сушеной продукции.

Ермины и определения

Плоды обработанные - плоды, обработанные сернистым ангидридом, раствором сернистой кислоты, серой, бисульфитом натрия.

Очищенные плоды – кружки, дольки плодов, очищенные от кожицы.

Термодиффузия – переход воды от более нагретых участков к менее нагретым.

Денатурация – диссоциация молекулы белка на субъединицы.

Сублимация – возгонка влаги из твердого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу в глубоком вакууме.

Период постоянной скорости сушки – период, в течении которого обезвоживание продукта идет за счет свободной воды.

Плоды горелые – целые плоды, кружки, дольки, утратившие съедобность вследствие термической деструкции.

Фрукты косточковые сушеные

По виду: абрикосы, персики, слива, вишня, и т.д.

По способу обработки: обработанные, необработанные.

По способу сушки: искусственная, естественная.

По способу подготовки сырья: целые с косточками, половинки(резаные, рваные), целые с выдавленными косточками.

По качеству сорта: абрикосы, сливы(экстра, высший, первый, столовый); остальные(высший, первый, столовый)

Целые плоды в зависимости от помологического сорта: группы:А, Б, В.

Фрукты семечковые сушеные

Очищенные без семенной камеры(обработанные): яблоки, айва нарезанные. Неочищенные без семенной камеры(обработанные): яблоки, айва нарезанные. Неочищенные с семенной камерой(обработанные): яблоки, айва нарезанные, груши целые или нарезанные. Неочищенные без семенной камеры(необработанные): айва нарезанная. Неочищенные с семенной камерой(необработанные): яблоки, айва нарезанные, груши целые или нарезанные, мушмула целая, яблоки и груши дикорастущих сортов целые или нарезанные. Фрукты семечковые сушеные классифицируют в зависимости от вида сырья, способа подготовки(нарезки), наличия или отсутствия семенной камеры, кожицы, а также обработки сернистым ангидридом. По качеству яблоки, груши (нарезанные и целые) и айва сушеные делят на высший, 1-й и столовый сорта. Из семечковых целыми плодами сушат лишь груши, мушмулу, яблоки дикорастущих сортов, а остальные виды обязательно нарезают перед сушкой.

Классификация сушеных овощей

Классификация овощей сушеных основана на виде сырья, его возрасте, иногда диаметре, способе подготовки к сушке. Важен также хозяйственно-ботанический сорт, предпочтительный для данного способа переработки. Выпускают как монокультуры, так и смеси.

Сушеные овощи изготавливают в виде стружки толщиной не менее 3 мм, длинной и шириной не менее 5 мм (капуста белокочанная, морковь, свекла столовая, белые коренья петрушки, сельдерея, пастернака), кубиков с размером сторон 5-9 мм и пластинок толщиной не более 4 мм, длинной и шириной не более 12-15 мм (картофель, морковь, свекла, белые коренья), а также порошка (зелень укропа, петрушки и сельдерея, лук репчатый, чеснок).

Овощи содержат большое количество воды, поэтому большинство из них в свежем виде плохо сохраняется. Хранить свежие овощи следует в темном, прохладном (+1…3 градуса) и не слишком сухом месте. Для длительного хранения их консервируют: солят, маринуют, сушат, замораживают. овощ сушка питание микроволновый

В процессе первичной обработки овощи перебирают и сортируют, моют, чистят, затем промывают и нарезают (слайды 14, 15)

При ручной обработке овощей применяют различные инструменты и приспособления (овощерезки, шинковки, терки, выемки, специальные ножи). При обработке овощей следует пользоваться ножами и инструментами из нержавеющей стали, так как витамин С от соприкосновения с железом разрушается

На предприятиях пищевой промышленности для нарезки овощей используют различные машины: картофелечистки, овощечистки. (слайд 16 )

После очистки и промывания овощи нарезают. От вида нарезки овощей зависит продолжительность варки блюда, поэтому надо следить, чтобы овощи были нарезаны одинаково.

Некоторые овощи перед приготовлением холодных блюд отваривают. Отваривать овощи нужно в кожице, в ней же нужно охлаждать, затем очищать. Овощи следует очищать и нарезать непосредственно перед варкой или употреблением.

При длительном хранении в воде овощи теряют витамины, так при длительном хранении в воде картофель теряет часть крахмала и витамин С.

При использовании овощей в кулинарии из них готовят самые разнообразные холодные и горячие блюда: закуски (салаты, винегреты), первые блюда (овощные супы, щи, борщ, свекольник и др.), вторые блюда (картофель жареный или отварной, рагу, котлеты). Овощи также используют для приготовления гарниров к рыбным, мясным блюдам и соков

Инфракрасная сушка. Инфракрасная сушка продуктов питания, как технологический процесс, основана на том, что инфракрасное излучение определенной длинны волны активно поглощается водой, содержащейся в продукте, но не поглощается тканью высушиваемого продукта, поэтому удаление влаги возможно при невысокой температуре (40-60 градусов Цельсия), что дает практически полностью сохранить витамины, биологически активные вещества, естественный цвет, вкус и аромат подвергающихся сушке продуктов. Оборудование для сушки овощей и фруктов, мяса и рыбы, зерна, круп и других пищевых и непищевых материалов основанное на использовании инфракрасного излучения является наиболее перспективным в настоящее время. Сушка продуктов по данной технологии позволяет сохранить содержание витаминов и других биологически активных веществ в сухом продукте на уровне 80-90% от исходного сырья. При непродолжительном замачивании (10-20 мин.) прошедший сушку продукт восстанавливает все свои натуральные органолептические, физические и химические свойства и может употребляться в свежем виде или подвергаться любым видам кулинарной обработки. Сушка продуктов (сушка овощей и фруктов, сушка рыбы, мяса, круп и т.д.) таким способом дает возможность производства разнообразных пищевых концентратов быстрого приготовления: первые, вторые, третьи блюда, закуски, каши, крупы, овощные и фруктовые порошки, которые используются в хлебопекарной, кондитерской промышленности, как компонент сухих смесей детского питания. По сравнению с традиционной сушкой, овощи, обработанные инфракрасной сушкой после восстановления обладают вкусовыми качествами, максимально приближенными к свежим. Кроме того, порошки, прошедшие инфракрасную сушку, обладают противовоспалительными, детоксирующими и антиоксидантными свойствами. Применение продуктов, прошедших инфракрасную сушку, в молочной, кондитерской, хлебопекарной промышленности дает возможность расширить ассортимент пищевой продукции со специфическими вкусовыми свойствами. Инфракрасная сушка дает продукты не содержащие консервантов и других посторонних веществ, эти продукты не подвергается воздействию вредных электромагнитных полей и излучений. Само инфракрасное излучение безвредно для окружающей среды и человека, как и использующее его оборудование для сушки фруктов, оборудование для сушки овощей, мяса, рыбы, зерна, круп и т.д. Прошедший сушку продукт не критичен к условиям хранения и стоек к развитию микрофлоры. До года сухопродукты могут храниться без специальной тары (при низкой влажности окружающей среды), при этом потери витаминов составляют 5-15%. В герметичной таре сухопродукт может храниться до двух лет. Сушка продуктов дает их уменьшение в объеме в 3-4 раза, а в массе в 4-8 раз по сравнению с исходным сырьем (в зависимости от его вида). Восстановленный путем замачивания в воде сухопродукт может подвергаться любой традиционной кулинарной обработке: варке, жарке, тушению и т.п., а также может употребляться в пищу в сыром или сухом виде. Однако внимания заслуживают не только свойства получаемых сухопродуктов, но особенности оборудования для сушки продуктов с помощью инфракрасного излучения и технологических процессов, основанных на этом принципе. Технология инфракрасной сушки влажных продуктов позволяет практически на 100% использовать подведенную к сухопродукту энергию. Поскольку молекулы воды, находящиеся в продукте, поглощают инфракрасные лучи и, возбуждаясь, нагреваются, то есть, в отличие от всех других видов сушки, энергия подводится непосредственно к воде продукта, чем достигается высокое КПД, то при таком подводе тепла нет необходимости значительно повышать температуру подвергающегося сушке продукта, и можно вести процесс сушки при температуре 40-60 градусов. Такая сушка продукта дает два преимущества: во-первых, при таких температурах максимально сохраняется продукт: не рвутся клетки, не убиваются витамины, не карамелизируется сахар; во-вторых низкие температуры не греют сушильное оборудование, то есть нет потерь тепла через стенки, вентиляцию. В то же время инфракрасное излучение при температуре 40-60 градусов позволяет уничтожить всю микрофлору на поверхности продукта, делая сухопродукт практически стерильным.

Микроволновая сушка

Микроволновая технология - серьезное достижение науки и техники, продукт десятилетних исследований ученых-аграриев и военно-промышленного комплекса, не имеющая аналогов в мировой практике. С помощью микроволнового оборудования действительно можно решать актуальные задачи многих производств - сушить рыбу, мясо, зерно, фрукты и овощи, лесоматериалы, кирпич и овечью шерсть, хлопок-сырец, лекарственные травы, повышать качество комбикормов, извлекать из растительного сырья соединения, альтернативные ядохимикатам (пестициды естественной природы). Микроволновая технология и созданное на ее основе микроволновое оборудование для сушки фруктов, оборудование для сушки овощей позволяет не только высушивать продукцию, но и получать пищевые красители, размораживать рыбу, мясо, овощи, ягоды и другие продукты питания, проводить бестемпературное консервирование и многое другое.

Основные факторы, влияющие на процесс сушки это: температура сушильного агента, скорость воздушного потока, относительная влажность воздуха, давление, степень измельчения материала, толщина слоя. Температура сушильного агента. В начале сушки увеличение температуры сушильного агента приводит к ускорению процесса сушки. Но одновременно увеличиваются тепловые потери, которые наиболее существенны в конце сушки, когда материал имеет низкую влажность. Максимально допустимые температуры зависят от вида материала и способа сушки.  ^ При сушке материала в неподвижном слое нижний слой высушиваемого материала соприкасается с сушильным агентом, который нагрет до максимальной температуры и с сушильной сеткой, это приводит к местным перегревам (максимальная температура не более 70-75⁰С).  ^ При сушке в «кипящем слое» происходит непрерывное движение и перемешивание материала, местных перегревов не происходит и максимально допустимые температуры сушильного агента и материала могут быть повышены (максимальная температура может достигать 140-180 ⁰С).  ^ Температура при распылительной сушке определяется направлением движения сушильного агента и материала. В начальный период сушка интенсивнее протекает при прямотоке (движение высушиваемого материала и сушильного агента направлены в одну сторону). В конце сушки – более интенсивна сушка протекает при противотоке (движение высушиваемого материала и сушильного агента направлены в разные стороны). Температура высушиваемого материала в конце процесса сушки при прямотоке приближается к температуре уходящего воздуха, а при противотоке – к температуре поступающего воздуха. Поэтому конечная температура материала значительно выше при противотоке и может оказаться выше допустимой. Чтобы этого избежать, необходимо при сушке термолабильных материалов применять противоточное движение воздуха и высушиваемого материала. При прямоточном движении воздуха для сушки используется воздух с температурой 180-200 ⁰С, а при противоточном движении – эта температура не должна превышать 140 ⁰С. Более экономичным является прямоточное движение воздуха и высушиваемого материала. Скорость воздушного потока – оказывает влияние на скорость сушки только на участке постоянной скорости (при постоянной температуре и относительной влажности). Чем выше скорость воздушного потока, тем выше скорость сушки. Это влияние заметно до скорости воздушного потока 5 м/с. Дальнейшее увеличение скорости воздушного потока ограничивается тем, что струя воздуха «срывает» с сушильной поверхности мелкие кусочки высушиваемого материала. Это свойство воздушного потока используется при сушке в «кипящем слое», когда скорость воздушного потока составляет 5-15 м/с. В конце сушки скорость воздушного потока не оказывается существенного влияния на скорость сушки. На данном участке скорость не более 1 м/с. Относительная влажность воздуха. При постоянной температуре и скорости воздушного потока снижение скорости сушки на первом этапе прямо пропорционально увеличению относительной влажности воздуха. Затем эта зависимость уменьшается и снова возрастает на конечном этапе сушки. В этот момент зависимость процесса сушки от относительной влажности воздуха определяется значением равновесного влагосодержания, которое соответствует остаточной влажности высушиваемого материала. Атмосферное давление. Понижение давления ускоряет процесс сушки, но только на первом этапе. Степень измельчения материала – значительно сокращает продолжительность сушки. Этот фактор используется в распылительных сушилках, где хорошо измельченный материал (размеры частиц не превышают нескольких микрон) высушивается за несколько секунд. Толщина слоя или удельная нагрузка. Увеличение толщины слоя снижает скорость сушки, в основном, на первом этапе. По мере высыхания толщина слоя уменьшается, и скорость сушки повышается. Это позволяет устанавливать не ленточных сушилках более низкую скорость движения нижних лент (12 см/мин) по сравнению с верхними (20 см/мин). Для равномерной сушки загрузка материала на ленте должна быть равномерная. В ленточных сушилках это обеспечивается наличием специального оборудования (ворошителей). Удельная нагрузка влияет и на производительность сушильного оборудования. С увеличением толщины слоя производительность будет возрастать, но до определенного предела удельной нагрузки материала, затем это приводит к снижению производительности сушильного оборудования. Кроме того, увеличение толщины слоя связано с увеличением расхода электроэнергии на вентилятор, подающий воздух на сушку. Поэтому высота слоя устанавливается индивидуально для каждого высушиваемого материала в зависимости от способа сушки. Например для плодоовощного сырья, в сушилках с неподвижным слоем оптимальная удельная нагрузка 6,5-18,5 кг/м², в «кипящем слое»– 80-120 кг/м².

Конвективная сушка

Одним из самых распространенных способов сушки продуктов в настоящее время является конвективный способ сушки. Этот способ сушки продуктов основан на передаче тепла высушиваемому продукту за счет энергии нагретого сушильного агента - воздуха или парогазовой смеси. Сушка продуктов при этом способе происходит при омывании продукта нагретым газом, воздухом, топочными газами, перегретым паром и другими теплоносителями, которые имеют температуру, отличную от температуры подвергающегося сушке материала. При этом способе сушки за счет сообщаемой продукту тепловой энергии идет испарение находящейся в продукте влаги, а унос паров влаги осуществляется сушильным агентом. Различают конвективную сушку материалов в слое, при которой применяются сушилки с омыванием материала в слое или изделия агентом сушки (туннельные, камерные, петлевые, валковые, турбинные, ленточные, шахтные сушилки), а также конвективная сушка с сопловым обдувом плоских материалов. Кроме этого различают конвективную сушку материалов или изделий во взвешенном и полувзвешенном состоянии, которая может осуществляться в барабанных установках, в установках с кипящим слоем, в пневматических трубах-сушилках, в вихревом потоке, а также с помощью сушки распылением. Оборудование для сушки овощей, оборудование для сушки фруктов и любое сушильное оборудование, основанное на этом способе, имеет простое устройство. Установки имеют высокие удельные энергозатраты, которые составляют от 1.6 до 2,5 кВт.ч/кг. Однако этому способу присущи некоторые недостатки, касающиеся нерационального использования энергии установками, поскольку сушка продукта таким способом неизбежно сопровождается потерями тепла на нагрев конструкций и окружающей среды. При интенсификации процессов такой сушки продуктов необходимо повышать температуру теплоносителя, что влечет перегрев сухопродукта, особенно на стадии досушки. Кроме того этому способу сушки продуктов присущи недостатки, существенно снижающие качество конечного продукта. При этой сушке испарение влаги происходит только с поверхности, что приводит к появлению пленки, затрудняющей сушку и ухудшающей качество сухопродукта: изменяется цвет, вкус и естественный аромат продукта, снижается его восстанавливаемость при замачивании. Высокая температура и высокая продолжительность сушки способствуют развитию окислительных процессов и приводят к потерям витаминов и биологически активных веществ в сухопродукте, и не способствует подавлению первичной микрофлоры.

Сублимационная сушка

Сублимационная сушка продуктов (сублимационная вакуумная сушка, также известная как лиофилизация или возгонка) - это удаление влаги из свежезамороженных продуктов в условиях вакуума.

Процесс сублимационной сушки продуктов физически состоит из двух основных этапов (замораживание и сушка продукта) и этапа досушивания. Первый этап это замораживание продукта при температуре ниже его точки затвердевания. Второй этап - сублимирование, удаление льда или кристаллов растворителя при очень низкой температуре, то есть непосредственно сушка продукта. При этом значительное влияние на качество сухопродукта и на время, требующееся для сушки, имеет этап заморозки. Чем быстрее и глубже замораживается продукт, тем менее крупные кристаллы льда образуются в продукте, тем быстрее они испаряются на втором этапе сушки продукта и тем выше качество получаемого продукта. Так как удаление основной массы влаги из объектов сушки происходит при отрицательных температурах (-20...-30 градусов Цельсия), а их досушивание осуществляется также при щадящем (не выше +40 градусов) температурном режиме, то в результате достигается высокая степень сохранности всех наиболее биологически ценных компонентов исходного сырья.

В производстве продуктов питания сублимацонно-вакуумная сушка используется в качестве средства консервации путем замораживания свежих продуктов и удаления из них жидкости, что позволяет практически полностью, до 95%, сохранить в них питательные вещества, микроэлементы, витамины и даже первоначальную форму, естественный вкус, цвет и запах продолжительное время (от двух до пяти лет) при изменяющейся температуре окружающей среды (от -50 до +50 градусов Цельсия). Сублимационно-вакуумная сушка продуктов питания делает ненужным применение каких бы то ни было ароматизаторов, консервантов и красителей. Одним из важнейших достоинств вакуумной сушки продуктов является малая усадка исходного продукта, что дает возможность избегать их разрушения и быстро восстанавливать сублимированные сухопродукты, имеющие после сушки пористую структуру, путем добавления воды.

Высокое качество и биологическая полноценность готовых сублимированных продуктов объясняется тем, что обработке может подвергаться только свежее сырье. Несвежие продукты сублимационную сушку не выдерживают. Консервирование методом сублимационной сушки не требует добавления каких-либо химических и иных ароматизаторов, консервантов и стабилизаторов и т.п., что является еще одним преимуществом. Данный факт примечателен тем, что прошедшие сублимационную сушку продукты абсолютно пригодны для детского и диетического питания.

Ранее в пищевой промышленности сублимационно-вакуумную сушку использовали в основном для выполнения заказов военной, оборонной и космической отраслей, теперь она оказалась востребованной для приготовления продуктов премиум класса.

Акустическая сушка

Акустический метод сушки продуктов основан на воздействии на обезвоживаемый продукт интенсивных ультразвуковых волн. Данный процесс сушки носит циклический характер, волна выбивает влагу, находящуюся на поверхности продукта, затем оставшаяся влага равномерно распределяется по капиллярам и процесс повторяется снова. Это происходит до тех пор, пока продукт не достигнет заданной влажности.

Акустический способ позволяет сушить широкий набор материалов: продукты сельского хозяйства (зерно, овощи, фрукты и другие), древесина, хлопок, лекарственные препараты и травы, бумага, продукция химической и других отраслей промышленности.

Кондуктивная сушка

Кондуктивный способ сушки пищевых продуктов основывается на передаче тепла высушиваемому продукту путем непосредственного контакта с нагреваемой поверхностью сушильного оборудования.

Для сушки продуктов питания этот способ используется не часто. Высокого качества конечного сухопродукта достичь не удается вследствие неравномерности влажности конечного продукта; продукт, контактирующий с нагретой поверхностью в период сушки, пересушивается, что приводит к необратимости процессов восстановления, а из-за высокой температуры (320-340 градусов Цельсия) в камере сушильного оборудования, конечный сухопродукт теряет 30-40% витаминов и биологически активных веществ и становится ломким. Большее применение этот способ сушки находит при сушке пиломатериалов, а также сырья и продукции в текстильной промышленности.

При кондуктивной сушке продукта тепло сообщается влажному материалу только от греющей поверхности и передается к открытой поверхности продукта с последующей отдачей его в окружающую среду. Количество тепла, полученное от греющей поверхности, расходуется на испарение влаги на потери тепла лучеиспусканием и конвекцией открытой поверхностью сухопродукта в окружающую среду. Доля этих потерь в общем расходе тепла невелика и составляет максимально 3-5%, что делает сушильное оборудование достаточно эффективным. Однако потребительские качества сухопродуктов и содержание в них исходных веществ делают этот способ сушки продуктов редко используемым.