Způsob sušení potravinářských výrobků

Číslo patentu: 242754

Dátum: 15.05.1987

Autori: Koddát Emanuel, Juroveák Oddej, Harmaniak Ivan, Vosolsobi Ján

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(75) Aulorvynâlcznl KLEIN STANISLAV prof. ing. CSc., PRAHA. ČERMÄK JAN ing. DrSc., HAVLÍČEK ANTONÍN ing. csc. LGUČKA MILOSLAV ing. CSc., PRAHA(54) Způsob sušení potravinářských výrobků 0 F a .n Způsob sušení potravinářských výrobků, .° 3 Ť Š Ě Š Ě 3 Š 3při němž se některým známým způsobem určí dovolené horní meze teploty a rychlosti proudění vzduchu a dolni mez relativní vlhkosti ą sušicího média v prvním období sušení pokusně É a hodnoty těchto parametrů takové, aby ve druhém obdobi sušení zajiščovaly proporce H mezi rychlostí vnitřní difúze, jakož i kri- 3 B Stická vlhkost huč experimentem, nebo přímým snímáním, spočívajici V tom, že se v prvním období nastaví teplota. rychlost prouděni vzduchu a vlhkost na hodnoty z oblasti dovolených parametrů a po dosažení kritické vlhkosti výrobku se přestaví v druhém období 24 sušení tyto parametry na bezpečné hodnoty. Možnosti využití způsobu jsou značné,protože na rozdíl od dosavadních empirických g způsobů pro dosaženi optimálnĺho sušenípotravin, zejména masných výrobků, navrhuje 5 se zde metoda pro objektivní stanovení opti- málního režimu sušení. Lvynález se týká způsobu sušení potravinárskych výrobků.Potravinárske výrobky se konzervují sušením již od dob stąrověku. Je to bezpochyby nejstarší forma ochrany potravin, která se rozvinula v široké praxi.Pro průběh fyzikálně chemických dějů a biochemických přeměn je určující volba klimatických podmínek - teploty, rychlosti proudění vzduchu a relativní vlhkosti.Při sušení zeleniny, granulovaných masných polotovarů pro přípravu polévek a masných výrobků se určují tyto parametry zcela empiricky a stejně tak se provádí i kontrola ukončení procesu, většinou na základě hmotnostního poklesu. Subjektivní faktor v řízení technologie se zdůvodňuje značným kolísáním fyzikálněchemických vlastností biologické hmoty, takže nemá smysl hledání exaktních měřitek. Například pro sušení trvanlivých masných výrobků je doporučována teplota 12 až 16 °C, relativní vlhkost v mezích 70 až 85 S, na začátku sušení 90 až 95 t. V minulosti byly obvyklé rychlosti proudění vzduchu 0,1 až 0,3 m/s, v dnešních moderních provozech se často sejdeme s rychlostí proudění 1 až 4 m/s, nebot technické vybavení klimatizačních jednotek dovoluje přesnější dodržení nastavených parametrů. V řadě zemí se však užíva teploty 28 °C až 40 °C na začátku cyklu a teplota se postupně snižuje na 13 °C.zřejmě tedy neexistuje obecný předpis jak regulovat sušení potravinářských výrobků, aby bylo dosaženo optíma z hlediska objemu produkce, kvality a spotřeby energie.Spektrum vyhovujících režimu je tak stále ještě dosti široké, aby se otevřel prostor pro optimalizaci vzhledem k minimální době sušení a minimálním energetickým nákladům.Kontrola průběhu sušení většiny potravinářských materiálů se sice provádí bud vážením,nebo laboratorní analýzou obsahu vody, avšak výhradně pro účely stanovení konce procesu. Tím se ovšem nezíska informace o stavech výrobku mezi začátkem a okamžikem ukončení, která jez fyzikálního hlediska rozhodující pro řízení parametrů sušícího média. Tak dochází bud ke zbytečně dlouhému sušicímu cyklu, nebo ke zmetkovitosti zapříčiněné nerovnoměrným vysychánímPodstatou vynálezu je způsob sušení potravinářských výrobků, při němž se v prvním období sušení nastaví teplota, rychlost proudění a relativní vlhkost sušicího média na hodnoty z oblasti dovolených parametrů a po dosažení kritické vlhkosti výrobku se v druhém období tyto parametry přestaví na bezpečné hodnoty.Navrhované řešení respektuje předem stanovený okamžik dosažení kritické vlhkosti výrobku a využitím principu zpětné vazby nastavuje po jeho dosažení teplotu, vlhkost a rychlost proudění sušicího média na bezpečné hodnoty, které jsou dále definovány. Průběžně snímaná hmotnost výrobku umožní technologovi použít vyšších teplot, větších rychlostí proudění a nižší relativní vlhkosti vzduchu v období konstantní rychlosti sušení a délku tohoto období přesně určit.Fyzikální mechanismus přenosu hmoty je v tomto období řízen konvekcí z povrchu do proudu média. Protože difuzní děj uvnitř výrobku je dostatečně rychlý, nemůže dojít k nerovnoměrnému toku vlhkosti, který zpüsobuje přesušení povrchu a vytvoření krusty. Tato přeschlá vrstva zabraňuje posléze difuzi vody na povrch, způsobuje nežádoucí chemické a mikrobiologické změny v jadre vlivem zvýšené koncentrace vlhkosti a je v řadě případů príčinou nevyhovujícího smyslového hodnocení, jak je tomu například u trvanlivých masných výrobků.Toto nebezpečí se využitím sledování, registrace a zpětné vazby, která může být realizována automaticky zařazením dvoupolohových regulátord teploty, relativní vlhkosti a průtoku vzduchu, zcela vyloučí, nebot v prvním období mohou být nastaveny dostatečně vysoké teploty a prütoky média a dostatečně nízke relativní vlhkosti.Jejich omezení je určeno pouze hledisky, která nesouvisejí bezprostředně s rychlostí průběhu sušení, ale ovlivñují jeho výsledek (mikrobiologická čistota, energetická náročnost apod.). Hranice takto určeného intervalu teploty a rychlosti proudění a dolní hranici rela tivní vlhkosti budeme stručné nazývat dovolenými hodnotami.Ve druhém období nemá vnější prostředí významný vliv na rychlost sušení, takže nastavené hodnoty je nutno upravit tak, aby se povrch nepřesušil. Tyto hodnoty parametrů prostředí budeme stručně nazývat bezpečnými hodnotami a jsou určeny právě rychlostí konvekčního přestupu hmoty z povrchu do prostředí, která odpovídá rychlosti transportu vlhkosti na povrch výrobku. Většinou jsou tyto parametry známy empiricky (u masných výrobků je to 15 až 17 °C,0,3 až 0,5 m/s a vlhkost 70 až 90 ), často však je třeba je určit experimentálne. Přitom je ve většině případů rozhodující senzorické a také hygienické hledisko. Tím lze dosáhnout vedle snížení zmetkovitosti a úspor energie i zvýšení kapacity sušáren a snížení investičníchnákladů při jejich projekci. P ř í k l a dByl proveden čtvrtprovozní pokus se sušením trvanlivého salámu. Polotovar byl připraven ve výrobně, vzorky sušeny v klimatizační skříni. Průběh sledované sušicí křivky je patrný z grafu na výkresu. Za akční veličinu pro řízení procesu byla zvolena teplota vzduchu, která má podle dosavadních zkušenosti nejvýznamnější vliv na rychlost sušení. Rychlost příčného proudění vžduchu byla zvolena konstantně 0,9 m/s, stejně tak relativní vlhkost 80 .sušení bylo podrobeno celkem pět vzorků, z nichž první dva byly sušeny při teplote 15 °C(křivka 1 a 2 na výkresu), další dva (křívka 3, 4 tamtéž) při teplotě 20 °C. Poslední vzorek byl vybrán tak, aby se počáteční vlhkosti blížil jednomu z prvních dvou vzorků a v počátečním období sušen při teplotě 20 °C (úsek AB). Po dosažení stanovené kritické hodnoty vlhkosti,která se v mezích přesností měření dala pokládat za reprodukovatelnou, byla teplota prostředí změněna na 15 °C (úsek BC).Za kritérium technologického vysušení bylo vzato snížení celkového obsahu vody o 22 . Této hranice bylo dosaženo u vzorku č. 5 o 38 hodin dříve než u vzorku 1 a 0 43 hodin dříve oproti vzorku 2. Na nákroji salámů č. 3 a 4 bylo po ukončení procesu zřejmě přesušení povrchu(tzv. kroužek), neboč podmínky vnějšího prostředí byly v druhém období příliš drastické. Vzorek č. 5 byl po senzorické stránce bezvadný a srovnatelný se vzorky 1 a 2.Pokus dokazuje, že lze zkrátit dobu sušení a vyhnout se výrobním vadám za předpokladu,že se respektují fyzikální parametry předem stanovené na základě experimentu vymezujícího kinetiku sušení. Sledování hmotnostních změn bylo prováděno tenzometrickou aparaturou zvlášř- relativní hmotnostní zlomek vlhkosti materiálu kg/k doba, za níž je dosaženo 22 snížení celkové vlhkosti71 - čas h W - rychlost proudění vzduchu m/s Y - relativní vlhkost vzduchuvo h M 1 15 1,068 140 2,28 2 15 1,061 145 2,13 3 20 1,072 59 3,73 4- 20 1,062 a 3,81 5 AB 20 1,068 - 3,75 5 BC 15 - 102 Možnosti použití způsobu řízení průběhu sušení potravinářských výrobků podle tohoto vynálezu jsou značné.sušení v potravinářském průmyslu je velmi rozšířené operace. Jde zde nejen o sušení masných výrobků, ale i zeleniny, polévkových polotovarů a v některých zemích se velmi hojně suší ryby. Pokud možno rovnoměrné prostorové rozložení koncentrace vlhkosti uvnitř vysušeného výrobku je jedním ze základních požadavků mikrobiální ůdržnosti, senzorických vlastností i případné resorpce vody, která je zvlášč důležité u polévkových polotovarů. Tento způsob lze využít všude tam, kde jsou výrazně patrná období konstantní rychlosti sušení a období klesa jící rychlosti. Rovněž je podmínkou dostatečně reprodukovatelná hodnota kritické vlhkosti uk.Řízení může být realizováno na různé úrovni počínaje dvoupolohovou regulací na základě známého okamžiku dosažení kritické vlhkosti přes programový řídící systém, vhodný zejména pro velkokapacitní sušárny, kde se zpracovávâ rozsáhlý sortiment až po adaptivní řízení, které může být součástí rozsáhlého řídicího algoritmu celého technologického celku. V takovém případě by řízení zahrnovalo i vyhodnocovací algoritmus pro stanovení kritických vlhkosti nových výrobků, reagovalo by na kolísání kvality výrobků a ostatních výrobních parametrů a dovolavalo velmi přesně určit optimální režim v sušárně.Způsob sušení potravinářských výrobků, při němž se některou známou metodou určí jednak horní hranice oblasti dovolených teplot a rychlosti proudění média a dolní hranice oblastidovolených relativnich vlhkosti a jednak bezpečné hodnoty těchto parametrů, zajiščující rych lost vnější konvekce odpovídající rychlosti difúze V pevné fázi, jakož i kritické vlhkostipro daný výrobek, vyznačený tím, že se v prvním období sušení nastaví teploty rychlosti prou dění a relativní vlhkost sušicího média na hodnoty z oblasti dovolených parametrů a po dosa žení kritické vlhkosti výrobku se v druhém období tyto parametry přestaví na bezpečné hodnoty.

MPK / Značky

MPK: F26B 3/00

Značky: potravinářských, způsob, výrobků, sušení

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-242754-zpusob-suseni-potravinarskych-vyrobku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob sušení potravinářských výrobků</a>

Podobne patenty