способ обезвоживания пищевых волокон при производстве пектина

Формула изобретения

Способ обезвоживания пищевых волокон при производстве пектина, включающий в себя двухэтапную сушку в кипящем слое, отличающийся тем, что предварительное обезвоживание волокон производят прессованием до влажности 75-80%, а окончательное обезвоживание производят сушкой волокон в кипящем слое при температуре сушильного агента 145-150°С, скорости потока 12,5-12,75 м/с до влажности 10-12% на первом этапе с последующим выравниванием влажности и досушкой до 9-10% также в кипящем слое при температуре сушильного агента 25-30°С и скоростью потока 4,5-5 м/с на втором этапе сушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической промышленности, а именно к получению из побочного продукта производства пектина сухого пищевого волокна, используемого в мясной и кондитерской промышленности, а также при производстве препаратов лечебно-профилактического назначения.

Известен способ обезвоживания жома для использования на сахарных заводах [Патент РФ № 2192136, 2001 г.], сущность которого заключается в последовательной сушке в двух аппаратах отпрессованного жома. Сушку до промежуточной влажности 40-60% производят в барабанной сушилке, досушку до влажности 12% осуществляют в испарителе с паровым обогревом. При этом способе используется материалоемкое и малопроизводительное оборудование, имеются потери жома от уноса и выгорания мелких частиц.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обезвоживания растительного сырья [Патент РФ № 2054262, 1996 г.], предусматривающий предварительное обезвоживание (подсушку) сначала во встречном потоке сушильного агента, а затем в прямотоке при скорости, в 3-7 раз превышающей скорость витания частиц, и окончательную сушку в кипящем слое в 2 этапа - при начальной температуре сушильного агента 90-130°С до влажности 20-30% с последующим доведением температуры сушильного агента до 55-75°С для обезвоживания продукта до конечной заданной влажности.

Недостатками данного способа являются большая энергоемкость процесса, сложность конструктивного исполнения, низкое качество готового продукта из-за большого количества выгоревших в процессе сушки частиц.

Техническая задача - создание способа обезвоживания пищевых волокон, позволяющего получить сухой продукт высокого качества.

Технический результат - увеличение выхода сухого пищевого волокна.

Он достигается тем, что предварительное обезвоживание до влажности 75-80% производится прессованием, что значительно снижает энергозатраты по сравнению с предварительной подсушкой во встречном потоке при высокой температуре и прямотоке при высокой скорости потока. Сушку в кипящем слое осуществляют при температуре сушильного агента 145-150°С и скорости 12,5-12,75 м/с до влажности 10-12%, что значительно интенсифицирует процесс сушки, и досушку для выравнивания влажности также в кипящем слое при температуре сушильного агента 25-30°С и скорости потока 4,5-5 м/с до влажности 9-10%, что обеспечивает более щадящие режимы обезвоживания, позволяет получить сухие пищевые волокна высокого качества.

Сущность изобретения поясняется на следующих примерах обезвоживания пищевых волокон. Оценка интенсивности процесса сушки проводилась по удельному съему высушенного продукта (П, кг/(м³·ч)). Оценка качества сухого пищевого волокна производилась по следующим критериям: цвет, запах, влажность.

Пример 1

Обезвоживанию подвергался жом пищевых волокон, полученный при производстве пектина из тыквы, прошедшей последовательно следующие стадии обработки: приемку, мойку и инспекцию, дробление с отделением семян, протирку, прессование, при которых происходит разделение на пектиновую пульпу, жом и пектиносодержащий сок, вакуум-фильтрование и сепарирование пульпы с отделением пектиновых выжимок - пищевых волокон. На первой стадии обработки жом отжимался на прессе до влажности 75%. Отпрессованный жом подвергался сушке в две стадии в кипящем слое: на первой стадии при температуре 90°С и скорости сушильного агента 12,74 м/с до влажности 10-12%, на второй - при температуре 30°С и скорости сушильного агента 5 м/с до требуемой конечной влажности 10%. Удельный съем высушенного продукта составил П=788 кг/(м ³·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - оранжевый; запах - слабый своеобразный; влажность - 10% от массы.

Пример 2

Обезвоживанию подвергались пищевые волокна, полученные по описанной в примере 1 технологии. На первой стадии обработки жом отжимался на прессе до влажности 88%. Отпрессованный жом подвергался сушке в две стадии в кипящем слое: на первой стадии при температуре 150°С и скорости сушильного агента 12 м/с до влажности 10-12%, на второй - при температуре 30°С и скорости сушильного агента 5 м/с до требуемой конечной влажности 10%. Удельный съем высушенного продукта составил П=399,6 кг/(м³·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - оранжевый; запах - слабый своеобразный; влажность - 10% от массы.

Пример 3

Обезвоживанию подвергались пищевые волокна, полученные по описанной в примере 1 технологии. Жом влажностью 93% подвергался сушке в две стадии в кипящем слое: на первой стадии при температуре 130°С и скорости сушильного агента 10,82 м/с до влажности 10-12%, на второй - при температуре 30°С и скорости сушильного агента 5 м/с до требуемой конечной влажности 10%. Удельный съем высушенного продукта составил П=266,4 кг/(м ³·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - оранжевый; запах - слабый своеобразный; влажность - 10% от массы.

Пример 4

Обезвоживанию подвергались пищевые волокна, полученные по описанной в примере 1 технологии. На первой стадии обработки жом отжимался на прессе до влажности 75%. Отпрессованный жом подвергался сушке в две стадии в кипящем слое: на первой стадии при температуре 150°С и скорости сушильного агента 12,74 м/с до влажности 10-12%, на второй - при температуре 30°С и скорости сушильного агента 5 м/с до требуемой конечной влажности 10%. Удельный съем высушенного продукта составил П=1437,8 кг/(м³·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - оранжевый; запах - слабый своеобразный; влажность - 10% от массы.

В результате проведенных исследований выявлено, что на первой стадии обезвоживания - прессования жома - для наибольшей эффективности процесса необходимо обеспечить максимально технически возможное (не более 20-25%)) содержание сухих веществ, т.е. минимальную влажность (не более 75-80%) пищевых волокон, подаваемых на сушку.

Значение температуры сушильного агента на первой стадии сушки в кипящем слое следует поддерживать в пределах 145-150°С. Увеличение температуры значительно интенсифицирует процесс, резко сокращая продолжительность сушки. Применение более высоких температур приводит к ухудшению технологических показателей вследствие неравномерного нагревания материала и выгорания частиц продукта.

Процесс сушки в кипящем слое происходит интенсивнее с увеличением скорости сушильного агента. Однако процесс влагоудаления необходимо осуществлять при скорости, обеспечивающей интенсивное перемешивание кипящего слоя, но исключающей преждевременный унос продукта. Верхним пределом существования кипящего слоя является скорость уноса - 13-13,5 м/с.

Таким образом, предложенный способ обезвоживания пищевых волокон позволяет при высокой интенсивности процесса обезвоживания получить сухие пищевые волокна высокого качества.