Распространенные методы сушки фруктов и овощей в промышленном производстве, их преимущества и недостатки

Вода - основной компонент свежих фруктов и овощей, содержание которой обычно составляет от 70% до 95%. Вода в овощах и фруктах существует в трех различных состояниях: свободная вода, коллоидно-связанная вода и химически связанная вода. Свободная вода перемещается по капиллярам и путем осмоса внутри фруктов и овощей, обладает большей подвижностью и легко удаляется при сушке. Некоторое количество коллоидно-связанной воды может быть удалено при сушке, в то время как химически связанная вода, как правило, не может быть удалена при сушке.

Основная причина сушки фруктов и овощей - предотвращение гниения и продление срока хранения. Принцип заключается в том, что связанная вода, которая не может быть удалена в процессе сушки, представляет собой равновесное содержание влаги в тканях фруктов или овощей в условиях сушки. В процессе обезвоживания фрукты и овощи переходят из влажного состояния в сухое, при этом удаляется значительное количество свободной воды и некоторое количество коллоидно-связанной воды. По мере уменьшения внутреннего содержания влаги снижается и активность воды, что подавляет или сдерживает рост микроорганизмов и активность ферментов в овощах и фруктах, тем самым продлевая срок их хранения.

Основной процесс заключается в передаче тепла от источника тепла к фруктам и овощам, что приводит к непрерывной миграции и поверхностному испарению влаги внутри тканей и клеток, достигая эффекта сушки. Обезвоженные овощи и фрукты сохраняют большую часть питательных веществ, и, несмотря на некоторые отличия во вкусе и внешнем виде по сравнению со свежими, их меньший размер, вес и удобство транспортировки делают их популярными среди потребителей.

1. Солнечная сушка: Это самый старый метод сушки, использующий солнечную энергию для сушки фруктов и овощей. Он очень экономичен и требует только ручной нарезки и раскладки. Однако из-за медленной скорости сушки и значительного изменения цвета и внешнего вида продукта он не подходит для массового промышленного производства и лучше подходит для домашнего или мелкосерийного производства.
2. Сушка горячим воздухом: Этот метод является наиболее распространенным благодаря низкой стоимости и простоте эксплуатации. В качестве сушильной среды используется горячий воздух, который испаряет поверхностную влагу и постепенно переносит ее изнутри на поверхность материала. Постоянное повышение температуры поверхности во время сушки создает температурный градиент, который может препятствовать миграции влаги и замедлять процесс сушки. Несмотря на эффективность сушки горячим воздухом, она может привести к изменению цвета фруктов и овощей и потере внутренних питательных веществ, а также к таким проблемам, как длительное время сушки, низкая энергоэффективность и снижение качества продукции при хранении.
3. Микроволновая сушка: Этот метод предполагает ориентацию и быстрое колебание полярных молекул, таких как вода, под воздействием электромагнитного поля микроволновой печи, что приводит к выделению значительного количества тепла за счет взаимодействия, подобного трению. Микроволны преимущественно нагревают молекулы воды, позволяя влаге мигрировать изнутри наружу, а затем испаряться, быстро достигая сушки. К преимуществам можно отнести высокую скорость сушки и одновременную внутреннюю и внешнюю сушку. Однако высокий расход энергии на единицу продукции, значительные первоначальные инвестиции в оборудование и потенциальный риск для здоровья от микроволнового излучения являются заметными недостатками. В некоторых странах из-за опасений за здоровье людей микроволновый нагрев продуктов питания запрещен.
4. Сублимационная сушка: Этот метод предполагает быстрое замораживание влаги в материале до состояния льда, а затем удаление воды путем сублимации в условиях высокого вакуума при низких температурах. Высушенные замораживанием продукты сохраняют свою форму и внутреннюю структуру, обеспечивая превосходное качество регидратации и сохраняя питательные вещества, что делает ее особенно подходящей для сушки чувствительных к теплу и окисляемых продуктов. Несмотря на получение высококачественных сушеных продуктов, сублимационная сушка ограничена медленной скоростью, высоким потреблением энергии на единицу продукции и значительными инвестициями в оборудование, что делает ее малоприменимой для малых и средних предприятий.
5. Осмотическая сушка: Этот метод предполагает погружение материалов в растворы, такие как сахар или соленая вода, которые удаляют влагу путем осмоса. Осмотическое обезвоживание происходит быстро и минимально влияет на структурную целостность материала, эффективно сохраняя первоначальную клеточную структуру, цвет, вкус и питательные вещества, а также подавляя рост микроорганизмов и продлевая срок хранения. Этот метод в основном используется для производства цукатов и маринованных овощей.
6. Сушка с помощью теплового насоса: Эта технология извлекает тепло из низкотемпературного источника и эффективно использует его при более высокой температуре. В последнее время технология теплового насоса находит все большее применение в сушке водных продуктов, лекарственных средств и сельскохозяйственных субпродуктов. Принципы ее работы схожи с принципами сушки горячим воздухом, но с другими источниками тепла, что обеспечивает такие преимущества, как высокое качество высушенных продуктов, экономия энергии и отсутствие загрязнения окружающей среды.
7. Инфракрасная сушка: Инфракрасное излучение непосредственно нагревает молекулы воды в материале, в результате чего температура повышается, а влага испаряется, что приводит к обезвоживанию. Принцип действия основан на диффузии влаги изнутри к поверхности фрукта или овоща, где она испаряется в окружающую среду. Инфракрасные лучи могут проникать на определенную глубину в овощи и фрукты

Изучите инновационные решения для сушки с помощью Global Quartz Tube. Для получения дополнительной информации посетите наш сайт Веб-сайт или напишите нам по адресу contact@globalquartztube.com.