Běžné metody sušení ovoce a zeleniny v průmyslové výrobě a jejich výhody a nevýhody

Voda je hlavní složkou čerstvého ovoce a zeleniny, její obsah se obvykle pohybuje od 70% do 95%. Voda v ovoci a zelenině se vyskytuje ve třech různých skupenstvích: volná voda, voda vázaná na koloidy a voda vázaná na chemické látky. Volná voda se v ovoci a zelenině pohybuje kapilárami a osmózou, je pohyblivější a snadno se odstraňuje během sušení. Část koloidně vázané vody lze odstranit během sušení, zatímco chemicky vázanou vodu obecně nelze odstranit sušením.

Hlavním důvodem sušení ovoce a zeleniny je zabránit hnilobě a prodloužit jejich trvanlivost. Princip spočívá v tom, že vázaná voda, kterou nelze odstranit sušením, představuje rovnovážný obsah vlhkosti v tkáni ovoce nebo zeleniny za podmínek sušení. Proces sušení dehydratací přeměňuje ovoce a zeleninu z vlhkého stavu na suchý, přičemž se odstraní značné množství volné vody a část koloidně vázané vody. Se snižováním obsahu vnitřní vlhkosti se snižuje i aktivita vody, což brzdí nebo omezuje růst mikroorganismů a aktivitu enzymů v ovoci a zelenině, a tím prodlužuje jejich skladovatelnost.

Základní proces spočívá v přenosu tepla ze zdroje tepla na ovoce a zeleninu, čímž dochází k průběžné migraci a povrchovému odpařování vlhkosti uvnitř tkání a buněk, čímž se dosáhne sušícího účinku. Dehydratované ovoce a zelenina si zachovávají většinu živin a i přes určité chuťové a vzhledové rozdíly oproti čerstvému ovoci a zelenině jsou díky své menší velikosti, nižší hmotnosti a pohodlnosti při přepravě mezi spotřebiteli oblíbené.

1. Solární sušení: Jedná se o nejstarší způsob sušení, při kterém se k sušení ovoce a zeleniny využívá sluneční energie. Je velmi úsporná, vyžaduje pouze ruční krájení a umístění. Vzhledem k pomalé rychlosti sušení a výrazným změnám barvy a vzhledu produktů však není vhodná pro průmyslovou velkovýrobu a je vhodnější pro domácí nebo malovýrobu.
2. Sušení horkým vzduchem: Tato technika je nejpoužívanější díky nízkým nákladům a snadné obsluze. Využívá horký vzduch jako sušící médium k odpařování povrchové vlhkosti a postupnému přenosu vlhkosti z vnitřku na povrch materiálu. Neustálý nárůst povrchové teploty během sušení vytváří teplotní gradient, který může bránit migraci vlhkosti a zpomalovat proces sušení. Ačkoli je sušení horkým vzduchem účinné, může vést ke změnám barvy ovoce a zeleniny a ztrátě vnitřních živin, spolu s problémy, jako je dlouhá doba sušení, nízká energetická účinnost a snížená kvalita produktu během skladování.
3. Mikrovlnné sušení: Tato technika spočívá v orientaci a rychlé oscilaci polárních molekul, jako je voda, v mikrovlnném elektromagnetickém poli, při níž vzniká značné množství tepla v důsledku interakcí podobných tření. Mikrovlny přednostně ohřívají molekuly vody, což umožňuje migraci vlhkosti z vnitřku do vnějšku a její následné odpaření, čímž se rychle dosáhne vysušení. Mezi výhody patří vysoká rychlost sušení a současné vnitřní a vnější sušení. Výraznou nevýhodou je však vysoká spotřeba energie na jednotku, značná počáteční investice do zařízení a potenciální zdravotní rizika způsobená mikrovlnným zářením. Některé země omezily mikrovlnný ohřev potravin z důvodu obav o zdraví.
4. Sušení mrazem: Tato technika zahrnuje rychlé zmrazení vlhkosti v materiálu na led a následné odstranění vody sublimací za vysokého vakua při nízkých teplotách. Lyofilizované výrobky si zachovávají svůj tvar a vnitřní strukturu, nabízejí vynikající kvalitu rehydratace a zachovávají živiny, takže jsou vhodné zejména pro sušení potravin citlivých na teplo a oxidovatelných. I přes výrobu vysoce kvalitních sušených produktů je lyofilizace omezena pomalou rychlostí, vysokou spotřebou energie na jednotku a značnými investicemi do zařízení, což ji činí méně schůdnou pro malé a střední podniky.
5. Osmotické sušení: Tato technika zahrnuje ponoření materiálů do roztoků, jako je cukr nebo slaná voda, které osmózou odstraňují vlhkost. Osmotická dehydratace je rychlá a minimálně ovlivňuje strukturální integritu materiálu, účinně zachovává původní buněčnou strukturu, barvu, chuť a živiny a zároveň brání růstu mikroorganismů a prodlužuje trvanlivost. Tato technika se používá především k výrobě kandovaného ovoce a nakládané zeleniny.
6. Sušení pomocí tepelného čerpadla: Tato technologie odebírá teplo z nízkoteplotního zdroje a efektivně ho využívá při vyšší teplotě. V poslední době se technologie tepelných čerpadel stále více uplatňuje při sušení vodních produktů, léčivých materiálů a vedlejších zemědělských produktů. Její principy jsou podobné jako u horkovzdušného sušení, ale s jinými zdroji tepla, což nabízí výhody, jako je vysoká kvalita sušených produktů, úspora energie a žádné znečištění.
7. Infračervené sušení: Infračervené záření přímo ohřívá molekuly vody v materiálu, čímž dochází ke zvýšení teploty a odpařování vlhkosti, čímž se dosáhne dehydratace. Princip je založen na difúzi vlhkosti z vnitřku na povrch ovoce nebo zeleniny, odkud se odpařuje do okolního prostředí. Infračervené paprsky mohou do ovoce a zeleniny proniknout do určité hloubky.

Prozkoumejte inovativní řešení sušení s Global Quartz Tube. Pro více informací navštivte naši webová stránka nebo nám napište na contact@globalquartztube.com.