Сушка желатина и клея

Обезвоживание желатина и клея придает им устойчивость к микроорганизмам, увеличивает содержание полезных ве­ществ в единице массы и объема готового продукта и делает их более транспортабельными. В промышленной практике в на­стоящее время обезвоживается желатин и клей исключительно сушкой.

Желатиновый и клеевой студни относятся к типичным колло­идным материалам. Этим определяется характер связи влаги с желатином и клеем, а значит весь процесс и конечные резуль­таты сушки. Как коллоидные тела желатин и клей удерживают воду в основном в результате адсорбции и осмотических явле­ний. Осмотически связанная влага поглощается желатином и клеем в процессе формирования геля путем иммобилизации в ячейках его. Количество адсорбци­онной влаги, удерживаемой желатином, составляет около 30% к массе сухого белка. Общее количество влаги, поглощаемое желатином, доходит до 2000% к сухому белку.

Сушка желатинового и клеевого студня. Клеевой и желати­новый студни сушат преимущественно конвективным способом. Тип сушилки и технику сушки подбирают, сообразуясь с раз­мерами и формой образцов (плитки, пластины, кубики, грану­лы и пр.). Наиболее перспективны способы сушки в мелких об­разцах, размеры которых обеспечивают большую суммарную поверхность влагообмена и, следовательно, минимальную про­должительность сушки. Тем не менее пока наиболее широко распространена сушка студня в плитках и пластинах.

Желатин и клей в пластинах (плитках) сушат в канальных или туннельных сушилках.

В сушилках, снабженных только калориферами, относитель­ная влажность воздуха целиком зависит от времени года. В связи с этим наблюдаются резкие колебания продолжитель­ности сушки. Если, например, сушка клея зимой заканчивается через 5-8 суток, то летом для этого требуется 10-12 суток.

В жаркое время года и суток, когда температура внешнего воз­духа оказывается выше температуры плавления студня, вообще сушить желатин и клей невозможно. Приходится вести сушку только ночью. Поэтому во многих случаях для подготовки воз­духа к сушке целесообразно и даже необходимо устанавливать аппараты для кондиционирования. Подбор режима сушки клея и желатина в плитках (пластин­ках) начинают с температуры воздуха на выходе из сушилки. Она должна быть несколько ниже температуры плавления студ­ня, поступающего в сушилку: около 20° С для клея и около 25° С для желатина. Температура нагретого воздуха на входе в сушилку при одноступенчатой сушке подбирается с таким рас­четом, чтобы не вызвать плавления студня в ходе самой сушки. В среднем для одноступенчатых сушилок перепад температур воздуха на входе в сушилку и выходе из нее не более 13° С ле­том и 20° С зимой. С учетом этого температуру нагретого воздуха при одноступенчатой сушке принимают: для клея 30— 35° С, , для желатина 35—40° С.

Относительная влажность воздуха на входе должна быть наименьшей. Чем больше относительная влажность отработанного (на вы­ходе из сушилки) воздуха, тем экономичнее процесс сушки. Поэтому относительная влажность воздуха на выходе из сушил­ки должна быть возможно более высокой. Ее верхний предел определяется технологическими соображениями: при соприкос­новении отходящего воздуха с холодной поверхностью студня не должны конденсироваться пары воды из воздуха. Увлажнение студня влечет частичное оплавление его поверхности и способ­ствует его плесневению и загниванию. Предельная величина от­носительной влажности на выходе при сушке противотоком око­ло 75—80%. В случае превышения этого предела необходимо уменьшать загрузку сушилки.

Сушка желатинового и клеевого студней практически (уже после первого часа) идет с падающей скоростью. Падение скорости обусловлено возникновением на поверхности корочки с более низкой влагопроводностью и ее постепенным утолщением, а также и тем, что по мере обезвоживания студня удаляется более прочно связанная влага.

В начальный период сушки поверхность образца остается влажной. Температура студня в этот период не должна превы­шать температуры его плавления. Эта температура может быть принята как предельная для воздуха. При этом условии темпе­ратура студня будет ниже температуры воздуха на психрометрическую разность. С началом формирования на поверхности студ­ня сухой пленки, имеющей более высокую температуру плавле­ния, увеличивается прочность студня. Вместе с этим несколько повышается температура плавления и в глубине образца в связи с увеличением концентрации студня. В конечной зоне сушки тем­пература плавления студня продолжает повышаться соответст­венно уменьшению его влажности.

Сообразно повышению температуры плавления студня повы­шается и предельно допустимая температура сушки. При одноступенчатой сушке на всех ее этапах температура студня оказывается значи­тельно ниже предельно допустимой. Иначе говоря, сушка идет при недостаточном использовании температурного фактора.

Более рационально вести сушку в две и даже три ступени, перемещая материал по мере его обезвоживания в другую зону сушилки с более высокой температурой воздуха (зонные сушил­ки). При двухступенчатом режиме вначале сушку ведут при бо­лее низкой температуре до формирования сухой пленки на по­верхности студня. После этого студень, достигающий к этому времени влажности около 30%, перемещают в зону с более вы­сокой температурой, сообразуясь с предельно допустимой темпе­ратурой для материала. При трехступенчатой сушке предусмат­ривается промежуточная зона. Переход к двухступенчатой сушке позво­ляет сократить общую продолжительность процесса примерно на 30%.

Сушка желатинового студня. Отличительной особенностью сушки желатина является высокая (900—1000%) начальная влажность студня. Вследствие высокой начальной влажности для процесса сушки желатина характерен длительный период постоянной скорости (до критической влажности). Вместе с этим удалению такого большого количества влаги из материала со­путствует очень большая величина объемной усадки, а значит, и большая степень изменения геометрических размеров и формы сушимых образцов. Желатин сушат при температуре воздуха на входе 35— 40° С. В среднем продолжительность сушки желатина составля­ет: технического 2—4 суток, пищевого 14—24 ч.

По окончании сушки желатин сортируют по форме, толщине, цвету и прозрачности пластин. Ломаные пластины отбирают для дробления.

Сушка в малых образцах. Большая продолжительность суш­ки клея и желатина в плитках и пластинах снижает экономич­ность производства. Наиболее эффективный путь уменьшения продолжительности сушки студня - это уменьшение размеров сушимых образцов. Благодаря этому увеличивается удельная площадь поверхности и уменьшается длина пути диффузии внут­ри образца.

Распылительная сушка. Сушка желатинового и клеевого бульонов методом распыления, помимо общих достоинств этого метода, имеет еще и то преимущество, что исключает необходи­мость в предварительной желатинизации бульонов.

При сушке в распыленном состоянии желатиновый и клеевой бульоны, нагретые до 50—60° С, распыляются тем или иным спо­собом до капелек размером 0,01—0,04 мм. Структура сухого продукта при распылительной сушке зависит от концентрации и вязкости бульона, способа распыления и температуры сушки. Вследствие высокой вязкости концентрированных бульонов при высокой температуре сушки, когда влага испаряется прежде разрушения струй, продукт приобретает вид ваты, состоящей из волокон не толще 20 мкм. При меньшей концентрации (для клея менее 30%) продукты приобретают вид объемистого порошка. В таком виде он удобнее для последующей обработки.

И в том и в другом случае сухой желатин или клей имеет рыхлую структуру и очень небольшой объемный вес (40— 60 кг/м³). Такой продукт нетранспортабелен, при хранении сле­живается в плотные комья, при растворении в воде всплывает. Поэтому сухой порошок желатина или клея прессуют в брикеты диаметром до 8 см и толщиной 3—4 см, а затем дробят до размеров 1—5 мм. В таком виде он обладает способностью раство­ряться вдвое быстрее, чем полученный высушиванием в каналь­ной сушилке.