Способ сушки термолабильного растительного сырья

 

Использование: пищевая промышленность, сельское хозяйство, в частности сушка растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок для получения масла. Сущность изобретения: способ включает сушку сырья путем продувки сушильным агентом в две стадии с заданными параметрами агента и временем сушки, дробление и отлежку материала. Дробление проводят в два этапа: первый - перед первой стадией сушки без разрушения семян, второй - после отлежки.

Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в перерабатывающей промышленности. Оно преимущественно применимо для плодов (облепихи, черноплодной рябины, винограда, шиповника и других) или выжимок из них, которые перерабатываются для последующего получения из такого сырья масел.

Известны способы сушки термолабильного растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масел, путем замораживания в жидком азоте, отлежки, продувки теплоносителем и дробления. Плоды или выжимку по известному способу замораживают в жидком азоте в течение 2-3 мин. После замораживания выдерживают в течение 1,5-2 ч при комнатной температуре, а затем сушат при 45-50^оС до влажности 7-9% . Высушенное сырье подвергают дроблению перед загрузкой в экстрактор.

Недостатками известного способа являются значительный расход энергии на замораживание и размораживание сырья, длительность процесса сушки и низкое качество высушиваемого сырья: в процессе замораживания и сушки теряются эфирные масла, разлагаются витамины и другие биологически активные вещества, например, каротиноиды. При последующем получении масел из сырья, полученного известным способом, несколько уменьшается выход, что приводит к увеличению себестоимости масел.

Частично устраняет указанные недостатки наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому, известный способ сушки термолабильного растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масел, по которому в несколько стадий продувают слой сырья теплоносителем с понижением его температуры на второй стадии, отлежкой и дроблением сырья. Процесс сушки на первой стадии ведут теплоносителем при 140-150^оС, а на второй стадии - 95-98^оС. Отлежку сырья ведут при достижении им равновесной влажности, а окончательную сушку - непосредственно перед дроблением.

Этот способ позволяет ускорить процесс сушки, ликвидировать процесс замораживания и в связи с этим уменьшить время обработки термолабильного растительного сырья. Однако качество высушенного термолабильного растительного сырья ухудшается. Разлагаются витамины, испаряются эфирные масла и уменьшается количество биологически активных веществ.

Цель предлагаемого изобретения - повышение качества высушенного сырья.

Цель достигается тем, что по способу сушки термолабильного растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масел, слой сырья продувают в несколько стадий теплоносителем с понижением его температуры на второй стадии, отлежкой и дроблением сырья. Дробление сырья ведут в два этапа, на первом этапе перед стадией сушки дробление ведут без разрушения семян, после чего продувают слой сырья на первом стадии сушки теплоносителем с температурой 80-98^оС, скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 1-3 ч, а на второй стадии - теплоносителем с температурой 70-80^оС, скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 1-4 ч, причем второй этап дробления ведут непосредственно перед получением масла.

На первом этапе дробление сырья ведут таким образом, чтобы оставить не разрушенными семенами плодов или выжимки из них. Это позволяет в процессе дальнейшей сушки путем продувки слоя сырья теплоносителем сохранить в семенах эфирные масла, витамины и различные микро- и макроэлементы, частично отделить мягкость от семян. Дробление подготавливает сырье к процессу сушки, увеличивая его удельную поверхность, улучшая фильтрационные свойства слоя и гидравлическое сопротивление слоя сырья.

На первой стадии сушку термолабильного растительного сырья (материала) ведут теплоносителем с температурой 80-98^оС, скоростью продувки 0,5-1,5 м/с в течение 1-3 ч, что позволяет, сохраняя витамины и биологически активные вещества, вести процесс в первом периоде сушки, где температура материала равна температуре мокрого термометра.

Количество тепла, поданного к материалу, равно количеству тепла, которое пошло на удаление влаги из него, т. е. выдержано динамическое равновесие между подводом и отводом тепла от материала.

На второй стадии, когда начинается повышение температуры материала выше температуры мокрого термометра, снижают температуру теплоносителя до 70-80^оС, оставляя ту же скорость продувки, что также позволяет сохранить витамины и биологически активные вещества, если вести процесс в диапазоне времени 1-4 ч.

Процесс сушки ведут до остаточной влажности, которая обеспечивает хранение сырья в течение продолжительного времени без изменения его свойств. После этого осуществляют процесс отлежки термолабильного растительного сырья. Окончательное дробления сырья осуществляют непосредственно перед процессом получения масел из них. Такой способ сушки термолабильного растительного сырья сохраняет биологически активные вещества и дает возможность получить более высокий выход масла из сырья.

П р и м е р 1. Плоды шиповника, содержащие витамины А, С, К, Р, Е, пектиновые и дубильные вещества, кислоты и другие биологически активные вещества, на первом этапе дробят таким образом, чтобы не разрушать семена (плодики - орешки), которые содержат витамины Е, каротин, эфирные масла и жирные масла. Это позволяет сохранить названные вещества в процессе сушки в семенах плодов шиповника. На первом стадии сушки раздробленные плоды шиповника продувают теплоносителем с температурой 90^оС и скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 1-2 ч.

На второй стадии сушку сырья ведут путем продувки теплоносителем с температурой 80^оС при тех же значениях скорости теплоносителя, что и на первой стадии сушки в течение 1-3 ч. Время сушки зависит от степени дробления на первом этапе. Процесс сушки дробленых плодов и семян шиповника ведут до равновесной влажности с окружающей средой 12-14% . При такой влажности плоды и семена отлеживаются в течение 2-6 мес. без изменения химического состава. Окончательное дробление на втором этапе осуществляют непосредственно перед получением масла шиповника.

Количество витаминов и других биологически активных веществ зависит от способа сушки, а также от сорта и зрелости шиповника. Для сушки и проведения технологических испытаний выбирали шиповник майский. Партии шиповника тщательно перемешивались и проводились сравнительные технологические испытания после сушки предложенным способом и описанием в прототипе.

Анализ результатов испытаний показал, что в шиповнике, высушенном по предложенному способу, содержится 2,5-5,4% витамина С, причем в мякоти плодов 3,5-11% витамина С и 9,75 мг% каротина, 4,5% дубильных веществ и многие другие биологически активные вещества.

В шиповнике, высушенном по способу, описанному в прототипе, содержание витамина С на 30-45% меньше, на 10-20% меньше каротина, на 15-20% меньше витамина Е по сравнению с шиповником высушенным по предложенному способу.

П р и м е р 2. Повторяют все операции, перечисленные в примере 1. Изменяют лишь температуру теплоносителя на первой стадии сушки, увеличив ее до 100^оС. В результате ухудшается качество высушенного сырья из-за деструкции витамина С и уменьшения его содержания в высушенных плодах шиповника. Изменяется цвет высушенных плодов. Количество витаминов снижается по сравнению с примером 1 примерно на 10-15% , уменьшается содержание эфирных масел. К такому же результату приводит увеличение длительности сушки плодов шиповника на первой стадии сушки более 3 ч. Резко ухудшается его потребительские свойства.

П р и м е р 3. Повторяют все операции, перечисленные в примере 1. Изменяют температуру теплоносителя на первой стадии сушки, уменьшив ее до 75^оС.

Испытания показали, что качество плодов шиповника ухудшилось в результате плесневения его в процессе отлежки через 10-15 дней, т. е. примерно процентов 15% вынуждены были отбраковать, а остальной шиповник досушить. Аналогичные результаты получены при уменьшении скорости продувки сырья менее 0,5 м/с и времени сушки менее 1 ч на каждой стадии сушки.

П р и м е р 4. Выжимки облепихи, полученные их свежевыжатых плодов облепихи, дробят, на первом этапе не разрушая оболочки семян облепихи, в которых содержатся витамин Е, эфирные масла, линолевую, линоленовую и олеиновую кислоты. Такое дробление позволяет, с одной стороны, увеличить удельную поверхность материала, что ускоряет процесс сушки, а с другой стороны, сохранить названные вещества в процессе последующей сушки. На первой стадии сушки выжимки облепихи продувают теплоносителем с температурой 80^оС и скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 3 ч. На второй стадии сушки продувают выжимки облепихи теплоносителем с температурой 70^оС при тех же значениях скорости теплоносителя, что и на первой стадии сушки в течение 2-3 ч. Процесс сушки ведут до влажности выжимки 8-10% , что позволяет производить отлежку в течение 3-8 мес. без изменения химического состава и ухудшения качества выжимки облепихи как сырья для получения масла. Перед проведением процесса экстракции выжимки облепихи дробят. Следует отметить, что благодаря применению предложенного способа сушки выжимки облепихи удается сохранить витамин Е, повысив его содержание на 18-25% по сравнению с выжимкой, обработанной по способу, описанному в прототипе. Масло, полученное из выжимки облепихи, обработанной предложенным способом, содержит до 150 мг% витамина Е, до 300 мг% каротиноидов, кислоты, эфирные масла и другие биологически активные вещества. Сочетание каротина и витамина Е обуславливает устойчивость выжимки при хранении и устойчивость масла, полученного из такой выжимки.

П р и м е р 5. Повторяют все операции, перечисленные в примере 1. Изменяют лишь температуру теплоносителя для продувки слоя дробленой выжимки облепихи на второй стадии сушки увеличив ее до 85^оС. В результате ухудшается качество сушки по сравнению с примером 1. Уменьшается на 15% содержание витамина С, уменьшилось количество масла в семенах примерно на 20% , что составило 9% . Аналогичные результаты получают при увеличении скорости продувки сырья более 1,5 м/с или увеличении продолжительности сушки на каждой стадии.

П р и м е р 6. Повторяют все операции, перечисленные в примере 4. Изменяют лишь температуру теплоносителя для продувки слоя дробленой выжимки облепихи на второй стадии сушки, уменьшая ее до 65^оС. Выжимка облепихи после сушки не могла храниться, ток как появлялась плесень и начинался процесс деструкции витаминов. Потребовались дополнительные затраты на досушку сырья.

П р и м е р 7. Плоды черноплодной рябины, содержащие р-активные вещества, витамины, органические кислоты, макро- и микроэлементы и другие биологически активные вещества, дробят на первом этапе без разрушения семян. На первой стадии сушки плоды черноплодной рябины продувают теплоносителем с температурой 98^оС и скоростью 0,5 м/с в течение 1,5 ч. На второй стадии сушку ведут путем продувки теплоносителем с температурой 70^оС в течение 4 ч при скорости теплоносителя 1,0 м/с. Процесс сушки плодов черноплодной рябины заканчивают при влажности 8-10% , которая обеспечивает длительную отлежку плодов черноплодной рябины в течение 2-6 мес. Плоды черноплодной рябины дробя на втором этапе непосредственно перед получением масла или бальзама.

Плоды черноплодной рябины не выдерживают жесткие температурные режимы в процессе сушки, в них разрушаются витамины, красящие вещества и биологически активные вещества. После сушки предложенным способом на 30% увеличивается содержание Р-активных веществ по сравнению с плодами черноплодной рябины, высушенной по способу, описанному в прототипе. Выжимки из плодов винограда позволяют вести процесс сушки при максимальных параметрах, указанных в материалах заявки.

Таким образом, анализ приведенных примеров осуществления предложенного способа и результаты технологических испытаний термолабильного растительного сырья после сушки предложенным способом показывают, что в таком сырье содержится на 10-45% больше витаминов С и Е, на 10-20% больше каротина или каротиноидов и других биологически активных веществ по сравнению с сырьем, высушенным по известному способу. Предложенный способ позволяет получить термолабильное растительное сырье, которое может длительное время храниться, не плесневеет, не окисляется и сохраняет, кроме витаминов, каротиноидов и каротинов, эфирные, дубильные и другие биологически активные вещества. Высушенное предложенным способом сырье является высококачественным сырьем для получения лекарственных экстрактов и масел. (56) Авторское свидетельство СССР N 618404, кл. С 11 В 1/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР N 941814, кл. F 26 B 3/06, 1980.

Формула изобретения

СПОСОБ СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масла, включающий продувку слоя материала сушильным агентом в две стадии, отлежку и дробление материала, отличающийся тем, что дробление материала ведут в два этапа, на первом этапе перед первой стадией сушки без разрушения семян, при этом первую стадию сушки ведут при температуре сушильного агента 80 - 98 ^oС, его скорости 0,5 - 1,5 м/с в течение 1 - 3 ч, вторую стадию сушки проводят при температуре сушильного агента 70 - 80^oС в течение 1 - 4 ч, а второй этап дробления проводят после отлежки.