Исследование процесса конвективной сушки макаронных изделий из крахмала

Сушку макаронных изделий конвективным способом осуществляли в сушильном шкафу СЭШ-3М при температурах сушильного воздуха 40, 50, 60 °С.

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КХН, высушенные при различных температурах представлены на рисунке 3.2. Для более полного представления о кинетике процесса сушки была построена кривая скорости сушки макаронных изделий с добавлением КХН, представленная на рисунке 3.3.

Рисунок 3.2 – Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КХН, высушенных при различных температурах

Рисунок 3.3 – Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КХН, высушенных при различных температурах

Из рисунка 3.2 видно, что длительность сушки макаронных изделий с КХН в значительной степени определяется температурой сушильного воздуха. Так, при 40 ̊С продолжительность сушки максимальна и составляет 120 минут, при 50 °С 60 минут, при 60 °С 45 минут.

Из рисунка 3.2 видно, что процесс удаления влаги из макаронных изделий протекает в два периода. В первом периоде сушки изменение влажности макаронных изделий характеризуется линейной зависимостью, что объясняется удалением свободно связанной влаги. Для макаронных изделий с КХН этот период в зависимости от температуры сушильного воздуха длится 55, 25, 15 минут соответственно. Окончание первого периода сушки характеризуется достижением критической точки. Точка К_кр, как видно из рисунка 3.2, разделяющая первый и второй периоды сушки, соответствует влажности макаронных изделий 20,18 % при 40 ̊С, 19,95 % при 50 ̊С, 21,26 % при 60 ̊С. При достижении критической влажности макаронные изделия переходят из пластичного состояния в твёрдое. Второй период сушки характеризуется удалением физико-химически связанной влаги. В этот период кривая сушки переходит в кривую с постоянно уменьшающимся углом наклона. Второй период для КХН длится 65 минут при температуре 40 ̊С, 35 минут при температуре 50 ̊С и 30 минут при температуре 60 ̊С.

Анализ рисунка 3.3 показал, что первый период удаления влаги протекает с постоянной скоростью, что на кривой скорости сушки представлено горизонтальной прямой. Второй период сушки характеризуется падающей скоростью, что также отражается на рисунке 3.3.

Кривые сушки и кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КХН и Е471, высушенных при различных температурах, представлены на рисунках 3.4–3.5.

Рисунок 3.4 – Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КХН и Е471, высушенных при различных температурах

Рисунок 3.5 – Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КХН и Е471, высушенных при различных температурах

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КХН и Е471 показывают, что температурах при 40, 50, 60 ̊С продолжительность сушки составляет соответственно 70, 35, 30 минут. Это несколько меньше в сравнении с продолжительностью сушки макаронных изделий, не содержащих добавку Е471. Как и в предыдущем случае, процесс удаления влаги из макаронных изделий протекает в два периода. Окончание первого периода сушки для температуры 40 °С соответствует влажности изделий 16,99 %, для температуры 50 °С 16,87 %, для температуры 60 °С 17,54 %.

Анализируя кривые скорости сушки, представленные на рисунке 3.5, следует отметить, что вид этих кривых аналогичен кривым на рисунке 3.3. отличия наблюдаются только в абсолютных значениях массовой доли влаги макаронных изделий, определяющих первый и второй период сушки.

Таким образом, сравнивая результаты, представленные на рисунках 3.4 и 3.2 пришли к выводу, что добавление эфиров моно- и диглицеридов жирных кислот в некоторой степени способствует снижению продолжительности сушки макаронных изделий.

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КГН, высушенных при различных температурах, представлены на рисунке 3.6. Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КГН представлены на рисунке 3.7.

Рисунок 3.6 – Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КГН, высушенных при различных температурах

Рисунок 3.7 – Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КГН, высушенных при различных температурах

Из рисунка 3.6 видно, что длительность сушки макаронных изделий с КГН определяется температурой сушильного воздуха. Так, при 40 ̊С продолжительность сушки максимальна и составляет 40 минут, при 50 °С 35 минут, при 60 °С 30 минут.

На кривых, представленных на рисунке 3,6, видно, что переход от первого периода сушки ко второму является более выраженным в сравнении с кривыми сушки макаронных изделий, содержащих КХН. Критическая влажность макаронных изделий при 40 ̊С составила 15,79 %, при 50 ̊С 15,60 %, при 60 ̊С 14,68 %. Второй период сушки макаронных изделий с добавлением КГН длится 15 минут при температуре 40 ̊С, 10 минут при температуре 50 ̊С, 5 минут при температуре 60 ̊С.

Анализ рисунка 3.7 показал, что, как и в случае использования КХН, первый период удаления влаги протекает с постоянной скоростью – на кривой скорости сушки представлено горизонтальной прямой, а второй период сушки характеризуется падающей скоростью.

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КГН и Е471, высушенных при различных температурах представлены на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 – Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КГН и Е471, высушенных при различных температурах

Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КГН и Е471, высушенных при различных температурах представлены на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 – Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КГН и Е471, высушенных при различных температурах

Из кривых сушки макаронных изделий с добавлением КГН и Е471, высушенных при различных температурах видно, что продолжительность сушки при 40 и 50 составляет 35 минут, а при температуре 60 ̊С 30 минут. Сравнивая результаты полученные при сушке макаронных изделий с КГН без добавления Е471 видно, что введение этой добавки не оказало значительного влияния на продолжительность сушки макаронных изделий. При этом критическая влажность макаронных изделий составила 16,58 %, при 40 °С, 17,29 % при 50 °С и 16,95 % при 60 °С, что несколько выше по сравнению с аналогичными значениями для изделий без добавки Е471.

Данные, представленные на рисунке 3.9, имеют схожий характер с кривыми скорости сушки макаронных изделий с КГН без добавления Е471, однако отличаются абсолютными значениями.

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КЭК, высушенных при различных температурах, представлены на рисунке 3.10. Для более полного представления о кинетике процесса сушки была построена кривая скорости сушки макаронных изделий с добавлением КЭК, представленная на рисунке 3.11.

Рисунок 3.10 – Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КЭК, высушенных при различных температурах

Рисунок 3.11 – Кривые скорости макаронных изделий с добавлением КЭК, высушенных при различных температурах

Из рисунка 3.10 видно, что длительность сушки макаронных изделий с КЭК определяется температурой сушильного воздуха. Так, при 40 ̊С продолжительность сушки максимальна и составляет 45 минут, при 50 °С 40 минут, при 60 °С 25 минут. Как и в предыдущих случаях, процесс удаления влаги из макаронных изделий протекает в два периода. При этом следует отметить, что критические влажности макаронных изделий, высушенных при различных температурах, имеют очень близкие значения и составляют 17,78, 18,14 и 18,61 % при температуре сушильного воздуха соответственно 40, 50 60 ̊С.

Кривая скорости сушки макаронных изделий с добавлением КЭК имеет вид аналогичный кривым скорости сушки макаронных изделий с добавлением КХН и КГН.

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КЭК и Е471, высушенных при различных температурах представлены на рисунке 3.12. Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КЭК и Е471, высушенных при различных температурах представлены на рисунке 3.13.

Рисунок 3.12 – Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КЭК и Е471, высушенных при различных температурах

Рисунок 3.13 – Кривые скорости сушки макаронных изделий с добавлением КЭК и Е471, высушенных при различных температурах

Кривые сушки макаронных изделий с добавлением КЭК и Е471 при различных температурах показывают, что продолжительность сушки при 40, 50, 60 ̊С составляет соответственно 50, 35, 30 минут. При этом, окончание первого периода сушки для температуры 40 °С соответствует влажности изделий 18,95 %, для температуры 50 °С соответствует влажности изделий 18,34 %, для температуры 60 °С соответствует влажности изделий 17,80 %. Сравнивая, полученные результаты на рисунке 3.10 и 3.12 пришли к выводу, что добавление эфиров моно- и диглицеридов жирных кислот незначительно увеличило длительность сушки.

Таким образом, изучение процесса сушки макаронных изделий из картофельного крахмала с добавлением различных модифицированных крахмалов показало, что на продолжительность сушки главным образом оказало влияние вид модифицированного крахмала. Это подтверждается данными в таблице 3.5, составленной на основании полученных результатов.

Таблица 3.5 – Продолжительность сушки макаронных изделий из картофельного крахмала с добавлением различных модифицированных крахмалов

Температура, °С	Длительность высушивания, мин	Общая длительность высушивания, мин
1-ой период	2-ой период
КХН
КХН и Е471
КГН
КГН и Е471
КЭК
КЭК и Е471