СПОСОБ СУШКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR FOOD PRODUCTS DRYING AND DEVICE FOR METHOD IMPLEMENTATION

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к средствам сушки продуктов, преимущественно растительных, и может быть использовано в других отраслях промышленности для сушки иных материалов.
Известен способ сушки, включающий подвяливание продукта при комнатной температуре в течение одного часа, помещение его в сушильную камеру, обеспеченную возможностью вакуумироваться, и сушку при температуре 60-70°С с циклическим понижением давления от 0 до 0,04 МПа (патент РФ №2133094, (22) 04.01.1996, (45) 20.07.1999). Реализация этого способа безусловно требует наличия средства подогрева сушильного агента (воздуха), средства введения сушильного агента внутрь камеры, средства вакуумирования (т.е откачки сушильного агента из камеры вовне). Все названные средства энергозатратны, а вакуумирующая откачка сушильного агента - это безвозвратные потери тепла и конденсата.
Известен способ сушки пищевого продукта по патенту РФ №2195824, (22) 23.06.2000, (45) 10.01.2003, по которому продукт бланшируют в сушильном аппарате СВЧ-энергией 0,5-3,0 Вт/г и вакуумированием в 200-400 мм рт.ст. при одновременном центрифугировании продукта, а удаление свободной воды осуществляют СВЧ-энергией 1,0-0,25 Вт/г и вакуумным давлением 30-100 мм рт. ст. Недостатки этого способа: сложное, дорогостоящее, энергозатратное оборудование, наличие потерь тепла сушильного агента и полезных испарений продукта, цикличность вакуумирования, что затягивает время сушки.
Известен способ сушки по патенту РФ №2410882, (22) 25.02.2009, (45) 10.02.2011, (прототип), характеризующийся тем, что в вакуумную камеру подают нагретый сушильный агент к размещенному там на сите высушиваемому продукту, создают вакуум в камере и одновременно центрифугируют сито с продуктом со скоростью 500-1000 об/м.
Недостатки этого способа те же, что и у аналога по патенту №2195824.
Технический результат, достигаемый заявленным способом сушки,-интенсификация сушки продукта за счет непрерывности вакуумирования сушильной камеры, удешевление способа. Обеспечивается названный технический результат тем, что в способе сушки пищевого продукта, размещенного в сушильной камере, включающем подогрев сушильного агента, подачу его в сушильную камеру и вакуумирование, подают сушильный агент в сушильную камеру постоянно непрерывно, вакуумируют внутренний объем сушильной камеры непрерывно путем всасывания сушильного агента в сушильную камеру через мелкие отверстия перфорации входной стенки сушильной камеры вентилятором, всас которого размещен снаружи сушильной камеры непосредственно около противорасположной выходной стенки сушильной камеры, перфорированной крупными отверстиями, и возвращают сушильный агент на многократную рециркуляцию без выбросов вовне.
Реализуется заявленный способ сушки с помощью нижеописанного устройства для сушки пищевых продуктов.
Известно устройство для сушки пищевых продуктов по патенту №2045187, (22)05.05.1993, содержащее сушильную камеру с термоизолирующим корпусом, с пакетом сит, расположенных внутри камеры с образованием канала для прохода и подогрева сушильного агента, протягиваемого вентилятором, всас которого расположен в нижней части корпуса сушильной камеры непосредственно под пакетом сит, и теплообменник со средством сбора конденсата.
Недостатки названного устройства, принятого за ближайший аналог, - невысокая экономичность сушки из-за выброса вовне трети отработавшего сушильного агента (воздуха), уносящего тепло и полезные испарения продукта, длительное время сушки.
Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является интенсификация сушки продукта постоянным исходным объемом сушильного агента, снижение расхода энергоресурсов и времени сушки.
Обеспечивается указанный технический результат тем, что в устройстве для сушки пищевых продуктов, содержащем установленные на основании сушильную камеру, вентилятор, конденсатор и нагреватель, дополнительно на основании укреплен внешний теплоизолирующий герметизируемый корпус, охватывающий с пространственными зазорами сушильную камеру и сопряженную со стенкой сушильной камеры секцию, внутри которой последовательно по ходу движения сушильного агента размещены вентилятор, испаритель и конденсатор теплового насоса и нагреватель, стенка сушильной камеры, с которой сопряжена секция, перфорирована отверстиями большого диаметра, а противолежащая ей стенка сушильной камеры (на входе в нее сушильного агента) перфорирована отверстиями меньшего диаметра, секция имеет окно для выхода сушильного агента в пространственные зазоры для возврата в сушильную камеру.
На представленном чертеже изображено заявляемое устройство (две проекции). Устройство содержит установленные на основании 1 термоизолирующий корпус 2 с герметично закрывающейся дверью 3, сушильную камеру 4 и примыкающую к стенке 5 сушильной камеры техническую секцию 6, в которой укреплены элементы теплового насоса (испаритель, конденсатор) 7 с втягивающим вентилятором 8 и электрические нагреватели 9. Тепловой насос состоит из испарителя 10, конденсатора 11 и компрессора 12. Под испарители 10 теплового насоса установлен влагосборник 13 со средством удаления влаги из устройства. Техническая секция имеет окно 14. Сушильная камера 4 и техническая секция 6 охвачены корпусом 2 с пространственными зазорами 15 между внутренними поверхностями корпуса 2 и боковыми стенками и потолком (крышей) сушильной камеры. Стенка 5 сушильной камеры 4 перфорирована большими отверстиями, а противорасположенная ей стенка 16 сушильной камеры перфорирована отверстиями меньшего диаметра. Компрессор 12 теплового насоса размещен вне теплоизолирующего корпуса.
Внутрь сушильной камеры помещают высушиваемый продукт на выкатываемых тележках в сетчатых противнях. На тележках противни расположены с максимально возможной плотностью равномерно по всему объему камеры. Высота заполнения противней не более 5-6 см.
Работает устройство следующим образом: после загрузки сушильной камеры высушиваемым материалом кнопкой ПУСК на пульте управления включается вентилятор 8 и электрические нагреватели 9 для вывода установки в рабочий режим. Вентилятор всасывает сушильный агент из сушильной камеры через отверстия в стенке 5. В сушильной камере создается разрежение, и под действием разрежения с противоположной стороны сушильной камеры через перфорированные отверстия стенки 16 начинает поступать сушильный агент. Сушильный агент, пронизывая камеру с высушиваемым продуктом и забирая влагу равномерно по всему объему, начинает двигаться к противорасположенной стенке 5 и через ее отверстия к всасывающему вентилятору. Температура в камере поддерживается не более 60 градусов по Цельсию. В процессе вхождения устройства в рабочий режим включается тепловой насос: на его испарителе 10 начинает конденсироваться влага, забранная из сушильной камеры сушильным агентом. При прохождении через испаритель 10 сушильный агент теряет температуру примерно 3-4 градуса, далее двигается через конденсатор 11, где подогревается на 3-4 градуса, проходит через электронагреватели 9 и поступает через полости 15 снова в сушильную камеру. Процесс рециркуляции продолжается до полного высыхания продукта без значительной потери тепла сушильного агента, что приводит к значительной экономии электроэнергии. В процессе работы устройства внутри сушильной камеры образуется вакуум, что увеличивает скорость сушки.
Процесс сушки автоматизирован, параметры устройства контролируются и регулируются микропроцессорной системой. Контролируемые и регулируемые параметры: температура, влажность, давление в сушильной камере и количество отводимой жидкости. С помощью данного способа и устройства сушки напротив традиционных способов и сушилок скорость сушки увеличивается в 2 раза, экономия электроэнергии в 2,5-3 раза (зависит от времени года).
Продукт конденсации в процессе сушки высушиваемого материала является ценным продуктом.