Способ сушки сырья и материалов растительного происхождения

 

Изобретение относится к технологии сушки сельскохозяйственного сырья и материалов растительного происхождения, сохраняющих клеточную структуру, в частности древесины, плодов, овощей, трав. Сущность изобретения: для сушки сырья и материалов растительного происхождения используют электромагнитное излучение с частотой 1-40 Гц, при этом удаление влаги могут осуществлять путем естественного или принудительного обдува и в процессе обработки электромагнитным излучением сырье или материалы могут нагревать. Изобретение должно обеспечить упрощение технологии. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к технологии сушки сельскохозяйственного сырья и материалов растительного происхождения, сохраняющих клеточную структуру, в частности древесины, плодов, овощей, трав.

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их конвективный нагрев (Данилов В.А., Исследование высокоинтенсивной сушки тарных материалов для пищевой промышленности. Автореферат дис.... к.т.н. - М.: МТИПП, 1966).

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их комбинированный кондуктивный и конвективный или радиационный нагрев (Красников В.В., Кинетика и динамика кондуктивной и комбинированной сушки влажных материалов. Автореферат дис. ... д.т.н. - М.: МТИПП, 1968).

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их нагрев инфракрасным излучением (Солиев А.Х., Сушка плодов абрикоса при инфракрасном облучении. Автореферат дис. ... к.т.н. - М.: МТИПП, 1988).

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их комбинированный конвективный и инфракрасный нагрев (Шаповалова Г.П., Оптимизация кинетики сушки в фильтрационных сушильных установках периодического действия. Автореферат дис. ... к.т.н. - М.: МЭИ, 1998).

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их нагрев токами высокой частоты (Старчеус П.А., Исследование процесса сушки солода с импульсным нагревом токами высокой частоты. Автореферат дис. ... к.т.н. - Воронеж: ВТИ, 1970).

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их нагрев токами высокой частоты под вакуумом (Чумаченко В. А., Сушка фруктов и овощей в электрическом поле высокой частоты в обычных условиях и под вакуумом. Автореферат дис. ... к.т.н. - М.: ВИЭСХ, 1953).

Известен способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий их комбинированный нагрев конвективным методом и токами высокой частоты (Кравченко В.М., Исследование процесса сушки овощей конвективным методом с импульсным нагревом в поле ТВЧ. Автореферат дис. ... к.т.н. - Воронеж: ВТИ, 1973).

Общим недостатком всех перечисленных известных способов является использование нагрева, приводящего к деформации, и/или растрескиванию и/или потере биологически активных веществ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий обработку электромагнитным излучением в режиме разрядов при напряжении 5-7 кВ, емкости разряда 0,3-0,45 мкФ и энергии единичного импульса 5-9 Дж на один обрабатываемый плод с последующим удалением влаги путем обдува с нагревом или без (Раджабов А. , Методологические основы энергосберегающей электротехнологии сушки плодов и винограда. Автореферат дис. ... д.т.н. - Челябинск: ЧГАИУ, 1991).

Этот способ позволяет при необходимости исключить нагрев высушиваемых объектов, но имеет низкую производительность из-за невозможности удаления влаги в процессе электроимпульсной обработки, поскольку последняя требует наличия прямого контакта электродов с каждым обрабатываемым объектом.

Техническим результатом изобретения является увеличение производительности и упрощение технологии.

Этот результат достигается тем, что в способе сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающем обработку электромагнитным излучением, согласно изобретению, используют излучение с частотой 1-40 Гц.

Это позволяет исключить необходимость контакта излучающих поверхностей с объектами сушки и совместить процессы облучения и удаления влаги.

Предпочтительными вариантами воплощения настоящего изобретения предусмотрено удаление влаги путем естественного или принудительного обдува, а также с нагревом или без него.

Способ реализуется следующим образом.

Сырье или материалы растительного происхождения, сохранившие к моменту начала обработки клеточную структуру, размещают в зоне излучающего устройства, например низкочастотного генератора с излучающей антенной, испускающего электромагнитные волны в диапазоне частот 1-40 Гц. Влагу удаляют путем создания естественного или принудительного обдува. Удаление влаги может осуществляться как в условиях нагрева объекта сушки, так и без него.

Процесс удаление влаги, вероятно, связан с тем, что при воздействии электромагнитного излучения с указанными характеристиками на растительные клетки последние совершают импульсные колебания, сопровождающиеся выделением влаги из внутриклеточного в межклеточное пространство, откуда влага диффундирует к поверхности объекта и удаляется в окружающую среду под действием разницы концентраций.

Пример 1.

Бревна деревьев хвойных пород в условиях естественного обдува атмосферным воздухом облучают при частоте 5 Гц в течение 3 суток. К концу обработки остаточная влажность древесины составила 18-20%, что соответствует транспортной влажности. В течение 1 месяца влажность древесины при отсутствии попадания атмосферных осадков не менялась, порча не обнаружена.

Пример 2.

Тес твердых пород древесины (бук, дуб, граб) в течение первых 7 суток облучали при частоте 5,2 Гц и в течение 8 суток при частоте 18 Гц. Остаточная влажность составила 6% в условиях естественного обдува атмосферным воздухом. Коробление и растрескивание не обнаружены.

Пример 3.

Морковь после мойки, инспекции, очистки и резки на кружки облучают по 8 часов при частоте 5, 20 и 40 Гц в помещении при естественной конвекции. Остаточная влажность составила 12%. В течение годичного хранения изменение потребительских свойств не обнаружено.

Пример 4.

Яблоки после инспекции и мойки режут на дольки с одновременным удалением сердцевины, а затем облучают по 12 часов при частоте 1 и 40 Гц в помещении при естественной конвекции. Остаточная влажность составила 13%. В течение годичного хранения изменение потребительских свойств не обнаружено.

Пример 5.

Сливу после инспекции, мойки и удаления косточки обрабатывают по условиям примера 4. Результат совпадает.

Пример 6.

Топинамбур после мойки, инспекции и резки на соломку облучают по 24 часа при частотах 40, 20 и 4 Гц в условиях естественной конвекции. Остаточная влажность составила 13%. В течение годичного хранения изменение потребительских свойств не обнаружено.

Пример 7.

Корни хрена в условиях естественного обдува атмосферным воздухом облучают 2 суток при частоте 20 Гц и 1 сутки при частоте 4 Гц. Остаточная влажность составила 12%. Годичное хранение не привело к изменению потребительских свойств.

Пример 8.

Надземную часть ромашки, мяты и зверобоя обрабатывают в одинаковых условиях естественного обдува атмосферным воздухом при облучении в течение 20 часов при частоте 20 Гц и в течение 4 часов при частоте 1 Гц. Остаточная влажность составила 10%, в течение года изменение потребительских свойств не обнаружено.

Пример 9.

Зерно пшеницы с исходной влажностью 20% в бункере элеватора облучают 1 сутки при частоте 5 Гц и 2 суток при частоте 28 Гц. Остаточная влажность составила 13%. Ухудшение потребительских свойств в течение годичного хранения не обнаружено.

Пример 10.

Семена подсолнечника, затаренные в мешки, облучают по условиям примера 9. В течение 4 месяцев хранения качество семян и получаемого из них масла находилось на стабильном уровне.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать сушеное растительное сырье или материалы по упрощенной технологии при отсутствии необходимости нагрева и без ухудшения качества по сравнению с получаемыми по традиционным технологиям.

Формула изобретения

1. Способ сушки сырья и материалов растительного происхождения, предусматривающий обработку электромагнитным излучением, отличающийся тем, что используют излучение с частотой 1-40 Гц.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что удаление влаги осуществляют путем естественного или принудительного обдува.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в процессе обработки электромагнитным излучением сырье или материалы нагревают.

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.04.2010

Извещение опубликовано: 27.04.2010        БИ: 12/2010