Сушка овощей и плодов

Сушка плодов и овощей – это способ консервирования, основанный на удалении влаги или части влаги, при котором повышается концентрация субстрата до пределов, при которых становится невозможным нормальный обмен веществ в клетках. Сушка плодов и овощей – сложный процесс, включающий не только физическое испарение воды, но и физико-химические изменения, происходящие в тканях и внутриклеточных структурах.

 Традиционно овощи сушат до остаточной влажности 10-12%, плоды – 18-25%. Процесс сушки является одновременно диффузионным и тепловым, в результате которого изменяются свойства высушиваемого продукта. В процессе сушки влага удаляется из продукта не полностью, а до значения равновесного содержанию, соответствующего параметрам сушильного агента, в качестве которого может выступать нагретый воздух. Известно, что вода находится в свежих овощах и плодах в свободном и связанном состоянии, при этом свободной воды значительно больше. Для удаления свободной воды необходимо затратить энергию большую, чем энергия связи молекул воды между собой, а также другими веществами, например с белками протоплазмы клеток. Силы взаимодействия одноименных молекул называют силами когезии, а силы взаимодействия разноименных молекул – силами адгезии. Когезионные силы и силы адгезии в основном представлены водородными связями.

Процесс сушки протекает неравномерно во времени, чем ближе влажность продукта и сушильного агрегата к равновесию, тем медленнее протекает процесс. На скорость сушки влияет также содержание растворимых в воде веществ в продукте: чем ниже содержание этих веществ, тем легче испаряется влага и, соответственно, быстрее протекает процесс высушивания. И наоборот, чем выше содержание в клетках продукта растворимых в воде веществ, особенно обладающих омотической активностью, тем выше продолжительность сушки.

Интенсивность сушки характеризует кривая сушки. Первый период сушки характеризуется постоянной скоростью испарения, второй – уменьшением скорости испарения влаги. Скорость сушки характеризуется количеством влаги, испарившейся за единицу времени. С изменением содержания влаги в растительном продукте изменяется температура продукта: в первый период при интенсивном испарении влаги температура поверхности продукта не может превышать температуры испарения; во второй период сушки – на поверхности, а затем в глубинных слоях высушиваемого продукта температура повышается и, к концу сушки, достигает значения температуры сушильного агента.

В первый период сушки после нагревания продукта свободная влага испаряется с его поверхности равномерно с постоянной скоростью, равной или стремящейся к скорости испарения воды со свободной поверхности. В период убывающей скорости сушки часть тепла затрачивается не преодоление сил связи воды с веществами продукта, а затем испарение ее происходит аналогично испарению свободной влаги – путем перемещения ее из центральных слоев овощей и плодов к периферийным слоям. По мере испарения воды с поверхности плодов и овощей нарушается равновесие осмотических давлений в их периферийных и центральных слоях.

В период постоянной скорости сушки овощей и плодов в сушилках поддерживают боле высокие температуры сушильного агента, так как в этот период объект сушки не перегревается. Чрезмерно высокие температуры сушки во второй период могут служить причиной негативных изменений объекта сушки: значительной усадки, низкой набухаемости, приобретение коричневой окраски, снижение интенсивности аромата и вкуса, разрушение витамина С и других.

Таким образом, плоды и овощи до наступления равновесной влажности, соответствующей относительной влажности и температуры теплоносителя. При этом происходит испарение воды с поверхности продукта, перемещение воды из внутренних слоев к периферийным, теплообмен между продуктом и теплоносителем, а так же процессы, связанные с изменением окраски плодов и овощей и других их свойств.

Испарение воды с поверхности высушиваемых овощей и плодов является эндотермическим процессом, сопровождаемым поглощением большого количества тепла, затрачиваемого на сообщение молекулам воды достаточной кинетической энергии, превышающей энергию сил когезии между молекулами воды, а также адгезионных сил между молекулами воды и другими веществами – белковыми частицами и другими.

Аппараты, применяемые для сушки овощей и плодов, различаются между собой способом подведения тепла к продукту. Существуют следующие способы сушки: конвективная, кондуктивная 9контактная), при помощи инфракрасных лучей (термоизлучение), с использованием токов высокой и сверхвысокой частоты.

Конвективная сушка. Данный способ основан на том, что агент сукшки (например, нагретый воздух) выполняет функцию теплоносителя и влагопоглотителя. Преимущество данного способа обусловлено возможностью регулировать температуру высушиваемого продукта. Недостатками этого метода является направление градиента температуры в сторону, противоположную градиенту влагосодержания, что тормозит удаление влаги из продукта.

Кондуктивная сушка основана на передаче тепла объекту сушки при соприкосновении его с горячей поверхностью. При таком способе сушки воздух служит только для удаления выделившихся паров и выполняет роль влагопоглотителя.

Термоизлучение. Способ основан на использовании инфрокрасного излучения. Для интенсификации сушки в этом случае необходимо создать условия для наиболее глубокого проникновения инфракрасных лучей в глубь продукта, что зависит от длины волн инфракрасных лучей и пропускной способности объекта сушки. При сушке инфракрасными лучами могут возникать перепады температур, в результате чего влага перемещается по направлению теплового потока, т.е. глубь частиц продукта.

Сушка токами высокой и сверхвысокой частоты основана на том, что диэлектрические свойства воды и сухих веществ продуктов резко отличаются, в связи с чем влажный материал нагревается значительно быстрее, чем сухой. В процессе сушки токами высокой и сверхвысокой частоты температура внутренних слоев продукта выше, чем периферийных, более обезвоженных. При использовании данного способа сушки испарение влаги происходит во свеем объеме частиц продукта, при этом, изменяя напряжение поля, можно регулировать температуру продукта.

Сублимационная сушка. Сублимацией называют процесс, при котором твердое вещество переходит в парообразное состояние. Минуя жидкое. Сублимационная сушка проводится в условиях вакуума, то есть полностью отсутствует контакт объекта сушки с кислородом воздуха. Сублимация характеризуется постоянной скоростью. Сублимация льда протекает путем постепенного углубления зоны испарения. Чем больше влаги удаляется из продукта на этой стадии, тем выше сохранность исходных свойств сырья. При удалении остаточной влаги скорость сушки падает. К началу данной операции сублимация в основном заканчивается, и температура объекта сушки становится положительной. В это время происходит удаление связанной влаги, незамерзающей в продукте.

Промышленностью вырабатывается: нарезанный сушеный картофель; сухое картофельное пюре (хлопья, крупка, гранулы молочно-картофельное пюре); сушеные яблоки, груши, айва, виноград, слива, вишня, черешня, малина, абрикосы; сушеная морковь, свекла столовая, лук репчатый, чеснок, зелень (укроп, петрушка, сельдерей.

Оценка качества сушеных овощей и плодов.

Качество сушеных овощей и плодов оценивают по органолептическим и физико-химическим показателям.

Органолептические показатели качества являются: внешний вид (форма, состояние поверхности), цвет, отпускаемые отклонения по этим показателям и размеру. К физико-химическим показателям качества сушеной плодовоовощной продукции относят: массовую долю влаги, содержание сернистого ангидрита, размер частиц.

Сушеные плоды и овощи принимают партиями. Партией считают совокупность единиц продукции одного наименования и сорта, в однородной упаковке, оформленные одним документом о качестве.

Для оценки качества сушеных овощей и плодов в соответствии с действующими стандартами отбирают выборку. Для фасованной продукции контролю подвергают качество упаковки и маркировки транспортной и потребительской тары, соответствие массы нетто, массовую долю компонентов, а также органолептические, физико-химические и микробиологические показатели.

По экспертизе качества сушеных плодов и овощей от продукции в транспортной таре отбирают точечные пробы, для фасованной продукции точечной пробой считается содержимое одной единицы потребительской тары. Объединенную пробу делят на части. Если масса объединенной пробы более указанной в стандарте, ее уменьшают методом квартования.

После освобождения сушеной продукции от транспортной тары и потребительской упаковки органолептически оценивают внешний вид, консистенцию, размеры овощей и плодов, выявляют имеющиеся отклонения. Устанавливают видовую принадлежность сушеной продукции.

Хранение сушеных овощей и плодов.

Сушеные плоды и овощи хранят в чистых, сухих, проветриваемых помещениях, не зараженных грызунами и сельскохозяйственными вредителями. Хранят сушеные плоды и овощи при температуре не выше 20⁰С, без резких колебаний, при относительной влажности воздуха 65-70%.

Сроки хранения сушеных овощей и плодов различны и зависят от вида продукции и тары. Сушеная плодовоовощная продукция в герметичной таре хранится от 8 мес. до 3 лет, в негерметичной таре – 6-12 мес.