Требования к плодам косточковых культур как к сырью для переработки
Плоды каждого товарного сорта должны быть одного помологического сорта, вполне развившимися, целыми, чистыми, здоровыми, без излишней внешней влажности, без постороннего запаха и привкуса.
По внешнему виду плоды должны быть типичные по форме для данного помологического сорта, с хорошо выраженной окраской, с плодоножкой или без нее, но без повреждения кожицы плода в месте прикрепления плодоножки.
По степени зрелости плоды должны быть однородные, но не зеленые и не перезревшие.
Допускаются
механические повреждения: до двух
зарубцевавшихся градобоин, не уродующих
форму плода, не более четырех легких
нажимов, слабая потертость на плоде
площадью до 2 см
(для более крупных косточковых –
персиков, абрикосов, нектаринов и т.п.).
Повреждение вредителями: не более 2% плодов.
Загнившие и зеленые плоды не допускаются. [4]
Требования к качеству сушеных косточковых плодов
По внешнему виду и форме сушеные косточковые фрукты должны соответствовать следующим требованиям: целые плоды с косточкой, целые приплюснутые плоды с выдавленной косточкой, половинки плодов правильной круглой или овальной со слегка завернутыми краями, одного вида, с неповрежденной кожицей, не слипающиеся при сжатии. Допускается комкование полуфабриката, устраняемое при незначительном механическом воздействии, половинки плодов неправильной формы, %, не более: для персиков высшего сорта — 5, первого — 10, столового — без ограничения, для абрикосов высшего сорта— 5, первого — 10, столового — без ограничения, нарушение целостности кожицы абрикосов целыми плодами без косточек — следы механического выдавливания косточки. Допускаются плоды с неотделяющейся косточкой для слив группы А, %, не более: для сорта экстра — 5, высшего — 10, первого — 15, столового — 20.
Вкус и запах – свойственные плодам данного вида, без постороннего привкуса и запаха. Допускается легкий запах сернистого ангидрида в обработанных плодах.
Цвет – свойственный цвету сырья, из которого были изготовлены сушеные овощи. [2]
2. Теоретические основы сушки как способа переработки
2.1. Основные способы сушки косточковых культур
Плоды косточковых культур сушат несколькими способами с использованием тепловой энергии. Наиболее распространен способ непосредственного соприкосновения сырья с нагретым воздухом, так называемый конвективный метод. Среда, которая является переносчиком тепла, называется агентом сушки (в данном способе - воздух).
В качестве сушильного агента используют нагретый воздух, перегретый пар, топочные газы.
Сушильный агент передает продукту теплоту, под действием которой из сырья удаляется влага в виде пара. [9]
В зависимости от конструкции сушильные установки подразделяют на:
Шкафные
Шкафные сушилки представляют собой закрытый с трех сторон шкаф, имеющий канал для прохода воздуха и гнездо для установки сушильных кассет с продукцией. Открытая часть шкафа служит для загрузки и выгрузки продукции, а также для поступления и выброса воздуха.
Разновидностью шкафных сушилок являются инфракрасные сушильные шкафы. В основу принципа действия инфракрасного шкафа положен комбинированный радиационно-конвективный способ сушки продуктов. При данном способе испарение влаги в продукте в основном происходит посредством терморадиационного нагрева инфракрасным излучением определённого диапазона длин волн, а удаление влаги за счёт принудительной конвекции паровоздушной смеси.
Ленточные
Ленточные сушилки представляют собой несколько модульных блоков, расположенных один над другим. Продукт с влажностью 50-95% подается в сушилку. С помощью двух шнеков или поворотного транспортёра происходит равномерное распределение влажного продукта по ленте и его выравнивание по высоте. Высота слоя продукта регулируется индивидуально в зависимости от вида продукта. Продвигаясь по ленте продукт поступает в начальную сушильную камеру (верхний уровень), где происходит продувка слоя материала нагретым воздухом с температурой от 40 до 90 °C (в зависимости от продукта). Насыщенный влагой воздух выводится из камеры сушки.
Подогрев воздуха возможен в косвенных теплообменниках, которые питаются горячей водой с температурой от 70 до 90°C. Также нагрев воздуха может осуществляться в косвенном воздухонагревателе. В косвенном воздухонагревателе теплота передается исключительно от стенок камеры сгорания, дымовой газ выводится наружу, таким образом исключено смешивание дымовых газов с горячим воздухом, который находится в контакте с продуктом. В качестве топлива может использоваться газ, жидкое топливо, а также щепа.
После прохождения сушильной камеры на верхнем уровне происходит постепенное пересыпание продукта на следующие уровни с переворачиванием слоя продукта. На каждом уровне продукт передвигается в противоположном направлении, благодаря чему возможно компактное исполнение сушилки. В зависимости от продукта и требований к нему в различных сушильных камерах устанавливается различная температура. Количество уровней сушки зависит от вида продукта, количества имеющегося в наличии тепла и других параметров. [5]
Туннельные
Простейшая туннельная сушилка по конструкции является сплошным прямолинейным каналом с рельсовым путём, по которому навстречу теплоносителю перемещаются вагонетки с продуктами для сушки. Принцип действия туннельной сушилки довольно прост.
Прямолинейный канал (или рабочая зона) используется для сушки продуктов в процессе их перемещения через зоны высоких температурных режимов сушилки.
Туннельные сушилки нашли широкое применение в процессах, требующих перемещение продукции в области нагрева при заданной скорости.
Есть различные варианты туннельных сушилок: электросушилки, инфракрасные сушилки, сушилки с газовым отоплением, печи с отоплением жидким топливом, печи с отоплением твёрдым топливом.
У инфракрасной туннельной сушилки принцип действия заключается в работе инфракрасных обогревателей с заданной определенной температурой в области нагрева. Скорость движения транспортерной ленты даёт возможность регулировать параметры сушки продукции в туннельной печи. В сушилке установлены специальные вентиляторы, создающие интенсивное перемещение воздушных потоков в рабочей камере. Благодаря этому сушка производится быстрее. [3]
Шахтные
Шахтные сушилки используются в основном для сушки зерна. Сушилки данного типа представляют собой шахты с вертикальной норией, устанавливаемые обычно на постоянном фундаменте. Через эту сушилку продукт проходит во время сушки под действием собственного веса. Теплоноситель, нагнетаемый вентилятором, нагревается в калорифере и поступает в сушилку снизу. Высушенный материал удаляется из сушилки через патрубок и поступает в охладительный бункер. [10]
Для сушки плодов применяют в основном ленточные конвейерные сушилки, где сушильным агентом является нагретый воздух. Для сушки плодов, выделяющих плодовый сок (практически все косточковые) применяют туннельные сушилки.
Широко применяют и контактную сушку, когда тепло к продукту передается через нагретую агентом сушки поверхность.
В последние годы внедряется сублимационная сушка, при которой воду из плодов выпаривают под вакуумом при низкой отрицательной температуре.
Сушка сублимацией состоит из трех стадий:
замораживание продукта за счет создания глубокого вакуума или в морозильной камере;
возгонка (удаление) льда без подвода тепла извне, при этом основная часть влаги сырья удаляется благодаря испарению льда без перехода его в жидкое состояние;
досушка в вакууме с подогревом продукта.
Для этого используют сублимационные установки периодического или полунепрерывнодействующего типа.
Так как процесс обезвоживания осуществляется при низких температурах (-10...-15 °С), то химический состав, органолептические свойства практически не изменяются. [9]
Остаточное количество воды обычно бывает не более 5%. Высокопористая структура сублимированных продуктов способствует быстрому и легкому поглощению воды при восстановлении, поэтому качество сушеных плодов и ягод при сублимационной сушке самое высокое. Однако из-за сложного оборудования и высокой стоимости готовой продукции этот способ сушки применяют ограниченно.
Внедряется в производство новый способ - в "кипящем слое", или флюидизационная сушка (флюидус - текучий). Этим способом сушат сыпучие мелкие продукты: кусочки плодов, ягоды и др. Сырье поступает на сито с небольшим наклоном, которое постоянно встряхивается. Снизу подают горячий воздух с такой скоростью, чтобы сырье отрывалось воздухом от сита и вновь падало на него. При этом каждая ягода омывается сильной струей горячего воздуха, сушка идет быстро и продукция получается высокого качества. [5]
Кроме рассмотренных способов существует радиационный способ. Обезвоживание этим способом производится прямым воздействием на продукт инфракрасными (ИК) лучами с помощью специальных инфракрасных ламп.
Инфракрасные лучи - невидимые тепловые лучи, имеющие длину волны 0,77-340 мкм. Для сушки используют ИКЛ с длиной волны 1,6-2,2 мкм. При сушке ИКЛ к материалу подводится тепловой поток в 30-70 раз мощнее, чем при конвективной сушке, в связи с чем ускоряется процесс сушки.
Радиационная сушка применяется как вспомогательный способ для ускорения обезвоживания в комбинации с конвективным, контактным или сублимированными способами сушки. [9]
Скорость удаления влаги из сырья зависит как от способа сушки, так и от характера связи влаги с материалом. Влага, содержащаяся в крупных капиллярах (макро-капиллярах), удерживается слабо, испаряется в первую очередь и легко. Влага мелких капилляров (микро-капилляров) удерживается силами адсорбции и поэтому испаряется труднее. Химически связанная вода удерживается наиболее прочно и при сушке остается. Эта влага входит в структуру различных веществ.
На скорость сушки существенное влияние оказывают свойства агента сушки, то есть воздуха. Воздух переносит тепло, поглощает и уносит влагу. Количество влаги, которое может поглотить воздух, зависит от его влажности и температуры. Чем суше воздух, тем больше он поглощает влаги. Влагосодержание воздуха (масса водяного пара в 1 кг сухого воздуха) возрастает с повышением температуры, поэтому с возрастанием температуры воздуха увеличивается и скорость сушки. Однако повышать температуру сушки можно до строго определенной величины, так как при слишком сильном нагревании сырья возможно ухудшение его качества. Например, при температуре 90°С в плодах может начаться карамелизация сахаров.
Скорость сушки зависит и от скорости воздуха: чем она выше, тем быстрее идет сушка.
Интенсивность испарения воды зависит также от строения и размера сырья. Чем крупнее ягоды, плоды или их кусочки, мельче их капилляры и толще кожица, тем медленнее испаряется влага. [10]
При сушке вначале испаряется влага, оставшаяся на поверхности плодов после мойки или бланширования. Она не связана с сырьем и удаляется очень быстро. После этого начинает испаряться влага самого продукта. Так как большая часть влаги находится в макро-капиллярах, то в первый период подаваемое к продукту тепло расходуется на испарение воды. Сырье не перегревается, что позволяет проводить сушку при более высокой температуре.
В дальнейшем, когда в сырье остается небольшое количество воды и передвигается она в основном по микро-капиллярам, может произойти разрыв между испарением влаги с поверхности продукта и поступлением ее из внутренних частей. В этом случае на поверхности продукта образуется подгоревшая корочка, а внутри накапливаются пары, и продукт растрескивается. Это приводит к потере сока и ухудшению качества сухофруктов.
Сушку можно ускорить увеличением поверхности испарения. Этого достигают резкой сырья и уменьшением толщины слоя сырья на ситах или лентах сушилок.
Для каждого вида сырья разработан оптимальный режим сушки, обеспечивающий рациональную производительность сушилок при получении высокого качества сушеного продукта. Оптимальным режимом сушки считается такой, при котором получают сушеный продукт с наилучшими качествами, расход топлива и затраты труда будут минимальными, а производительность сушилок максимальной.[5]