Сушка пищевых продуктов методом сублимации в вакууме

Сублимация — это возгонка, т. е. переход твердого тела в парообразное, минуя жидкую фазу. В промышленности широко распространена сушка методом сублимации в вакууме.

Если при тепловой сушке из материала испаряется вода, то при сушке сублимацией влажный материал замораживается и лед затем сублимируется, т. е. испаряется непосредственно из твердого состояния под вакуумом.

При сублимации испарение начинается с поверхности материала, а дальше зона иопарения постепенно перемещается внутрь материала. По мере сушки образуется сухой, губчатый высокопористый слой продукта, представляющий собой каркас с ячейками, равными кристаллам испаряющегося льда или несколько большими. Пары льда по мере его испарения попадают в разреженное пространство сублиматора, из которого удаляются откачкой в конденсатор, где конденсируются и замораживаются.

Сушка пищевых продуктов методом сублимации в вакууме имеет ряд важных преимуществ по сравнению с тепловой сушкой:

• 1. Из-за низкой температуры пищевые продукты в процессе сублимации предохраняются от химических и бактериологических изменений, сохраняя присущие им вкус и запах.

• 2. Применение низкой температуры и вакуума предохраняет находящиеся в продукте витамины от окисления.

• 3. Продукты, высушенные сублимацией, имеют минимальную садку, хорошо сохраняют форму и размеры в процессе сушки.

• 4. Биологическая активность материала не затрагивается сублимацией, так что питательная ценность продукта не снижается.

• 5. Высушенные продукты, представляющие собой высокопористую массу, в дальнейшем легко набухают и растворяются в воде. Вместе с тем они допускают длительное хранение, не требуя при этом низких температур.

В настоящее время метод сублимации применяется для сушки;

а) медицинских препаратов: кровяной плазмы и сыворотки, Iакцины, гормонов, антибиотиков (пенициллина и стрептомицина), витаминных препаратов; б) бактерий и вирусов (хорошие результаты получены, например, при сушке молочнокислых заквасок для молочной и маргариновой промышленности, а также микроорганизмов для винодельческой промышленности; в) пищевых продуктов: сырого мяса, рыбы, макарон, сухарей, различных фруктовых соков, свежих ягод и овощей, яиц, молока и т. д.

Схема установки для сушки пищевых продуктов методом сублимации изображена на рис. 58. Подготовленный для сушки продукт в противнях устанавливается на пустотелые полки сублиматора 1. При помощи вращательного вакуумного насоса 7 го всей системе (сублиматоре 1, конденсаторе 4, трубопроводам) создается разрежение 1—2 мм рт. ст

С созданием вакуума в системе начинается сушка, в процессе сушки за счет работы аммиачной холодильной установки трубчатая поверхность 5 конденсатора охлаждается до температуры —25—30°. Поскольку температура поверхности конденсатора ниже, чем температура замороженного продукта, то и давление паров воды в конденсаторе ниже, чем у поверхности замороженного продукта.

Разница между упругостями паров в сублиматоре и конденсаторе создает тягу паров в конденсатор с определенной скоростью, в основном зависящей от поверхности конденсатора и перепада давлений, чем и обеспечивается удаление влаги из сублиматора. При температуре продукта—10° и температуре поверхности конденсатора —30° разность давления составляет около 2 мм рт. ст., что обеспечивает необходимую скорость откачки

Процесс сушки сублимацией имеет три периода: самозамора-живание продукта, сушка сублимацией при температуре ниже 0° и тепловая вакуумная сушка при положительных температурах + 40°, что достигается подачей горячей воды в пустотелые полки сублиматора.