Процесс сушки макаронных изделий в сушилках. Способ сушки макаронных изделий

Сырые макаронные изделия – удобная среда для протекания различных биохимических и микробиологических процессов. Для предотвращения развития этих процессов изделия подвергают консервированию обезвоживанием – сушке до влажности не более 13%.

Сушка макаронных изделий – наиболее длительная стадия процесса их производства. От правильности ее проведения зависят такие показатели качества готового продукта, как прочность, стекловидность излома, кислотность. Очень интенсивная сушка может привести к растрескиванию изделий; чрезмерно длительная, а также недосушка – к их закисанию, а при сушке в слое - к образованию слитков и деформированию. Высушивание заканчивают по достижении влажности 13,5-14%, чтобы после охлаждения их влажность составляла не более 13%.

В уплотненном макаронном тесте и сырых изделиях большая доля влаги связана осмотически. При сушке происходит удаление адсорбционно и осмотически связанной влаги, причем сначала удаляется менее прочносвязанная осмотическая влага, а затем как более прочносвязанная адсорбционная. В первую очередь происходит удаление влаги, связанной крахмалом, а затем обезвоживаются белки. Тесто при высушивании крайне медленно отдает влагу, поэтому для управления процессом обезвоживания необходимо учитывать всю совокупность свойств макаронного теста.

Существует две причины, по которым влага удаляется из изделий :

1) разница температур между высушиваемым материалом и окружающей средой

2) разница во влажности между внешними и внутренними слоями изделий.

Способы удаления влаги:

1) контактный- макаронные изделия помещают на предварительно нагретую поверхность, изделия нагреваются и происходит удаление влаги.

2) конвективный – основан на тепло- и влагообмене между высушиваемым материалом (сырые макаронные изделия) и нагретым сушильным воздухом, который обдувает изделия. Процесс сушки заключается в подводе влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении влаги в пар и удалении пара с поверхности изделия. По такой схеме происходит удаление осмотически связанной влаги. Адсорбционно связанная влага превращается в пар внутри изделия и в виде пара перемещается к поверхности.

3) радиацией , т.е. переносом энергии от излучателя, нагретого до высокой температуры, к изделию путем магнитных колебаний.

4) сублимация – сушка предварительно замороженного продукта с удалением льда в глубоком вакууме.

В большинстве случаев сушка макаронных изделий осуществляется конвективным способом .

При сушке макаронных изделий конвективным способом нагретый сушильный воздух выполняет следующие функции:

Отдает материалу энергию (теплоту), необходимую для превращения воды в пар

Поглощает испаряющийся с поверхности изделий пар

Отводит от поверхности изделий испарившийся пар.

Поэтому, чем выше температура воздуха, тем интенсивнее происходит испарение влаги из материала; чем ниже его влажность, тем интенсивнее он будет поглощать испаряющуюся влагу. Также интенсивность высушивания зависит от скорости движения воздуха над материалом: чем выше скорость воздуха, тем быстрее отводится от материала испарившаяся влага.

Режимы конвективной сушки в зависимости от температуры воздуха:

1) традиционные низкотемпературные режимы – t сушильного воздуха не превышает 60 0 С

Сушка макарон в шкафных бескалориферных сушилках типов ВВП, 2ЦАГИ-700, «Диффузор».

Сушка короткорезанных изделий в паровых конвейерных сушилках типов КСК-4Г-45 и КСК-4Г-90.

Сушка длинных изделий подвесным способом в сушилках автоматизированных поточных линий Б6-ЛМВ, Б6-ЛМГ.

Основной недостаток традиционных низкотемпературных режимов сушки – большая продолжительность процесса сушки.

2) высокотемпературные режимы - температура воздуха на определенном этапе сушки достигает 70-90 0 С.

3) сверхвысокотемпературные режимы - t сушильного воздуха превышает 90 0 С

Режим сушки –это совокупность параметров сушильного воздуха (t, w скорость), длительность сушки, наличие периодов сушки и отволаживания, их длительность и частота чередования.

Идеальным режимом сушки является такой, при котором внутренний массооперенос влаги не будет отставать от влагоотдачи с поверхности изделий. Однако осуществить такой режим сложно, т.к. процесс сушки очень замедляется, что может вызвать закисание продукта. Для ускорения процесса сушки и получения изделий хорошего качества в начальный период (при влажности теста до 20%) их сушат при жестких режимах, т.е. при интенсивной обдувке воздухом с высокой сушильной способностью. Затем, во избежание растрескивания, высушивание ведут при более мягких режимах, когда влага медленно удаляется воздухом с низкой сушильной способностью. Особенно осторожно нужно вести этот процесс на последних этапах сушки, когда влажность изделий ниже 16%. Практически эти условия соблюдаются при сушке изделий в сушилках поточных линий, где процесс разделен на 2 этапа –предварительную и окончательную сушку.

Режимы сушки в зависимости от сушильной способности воздуха:

1) трехстадийный или пульсирующий – состоит из 3 этапов:

a) предварительная сушка – длится от 30 мин до 2 ч. В течение этого времени испаряется от 1/3 до 7% влаги, которую необходимо удалить из изделий. Процесс ведут при жестких режимах, т.к. тесто пластично и нет опасности растрескивания. Цель этой стадии – ускорить сушку, стабилизировать форму сырых изделий, предотвратить их вытягивание, плесневение и закисание.

Тесто, выходящее из камеры предварительной сушки, должно иметь влажность не ниже 20%. Образовавшаяся на поверхности корочка может вызвать растрескивание продукта при дальнейшей сушке, поэтому для ее размягчения изделия направляют на отволаживание.

b) отволаживание – обдувка горячим воздухом с относительной влажностью 90-100%. При этом испарения влаги с поверхности практически не происходит, а подведенное тепло расходуется на прогрев изделий, выравнивание влажности во внутренних и наружных слоях макаронной трубки.

c) окончательная сушка – ведут при мягких режимах, т.к. изделия приобретают упругие свойства, и скорость испарения влаги с их поверхности должна быть соизмерима со скоростью ее подвода из внутренних слоев, к наружным. На этом этапе последовательно чередуют процессы сушки и отволаживания, причем отношение продолжительности сушки к времени отволаживания составляет примерно 1:2,5.

Подобный способ применяют для сушки длинных изделий в подвесном состоянии в автоматических поточных линиях ЛМБ, Б6-ЛМГ и в линиях зарубежных фирм «Паван», «Брайбанти». Все эти линии состоят из пресса, саморазвеса, сушилок для предварительной и окончательной сушки, камеры стабилизации и установки для съема изделий с бастунов.

Параметры сушильного воздуха в предварительной сушилке – t=35-450С, w= 65-75%. Окончательная сушилка представляет собой тоннель, разделенный по длине на зоны сушки и зоны отволаживания. В зонах сушки установлены калориферы для подогрева воздуха и вентиляторы. Температура воздуха в зоне окончательной сушки 35-45 0 С, w= 70-85%. По высоте тоннель окончательной сушилки разделен на несколько ярусов, по которым последовательно проходят бастуны с изделиями, пересекая поочередно зоны сушки и отволаживания.

2) сушка воздухом с постоянной сушильной способностью

При таком режиме параметры воздуха остаются от начала до окончания сушки примерно постоянными (t=35-45 0 С, w= 65-75%). Крупный недостаток этого режима в том, что сушку приходится вести при высокой сушильной способности воздуха. Такой режим возможно применить для изделий, самых стойких к деформации: суповых засыпок и короткорезаных изделий. Сушка происходит в более короткий срок, их размеры меньше, они лучше поддаются всесторонней обдувке при пересыпании.

Этот способ применяют на фабриках для сушки макарон в кассетах в бескалориферных сушилках типа ВВП, «Диффузор», 2ЦАГИ-700. Продолжительность сушки 20-24 ч.

3) сушка воздухом с изменяющейся сушильной способностью

Применяется в ленточных конвейерных паровых сушилках непрерывного действия, используемых для сушки короткорезаных изделий, типа ПКС-20, ПКС-40, КСА-80, СПК-45, СПК-90. Сушилки представляют собой камеру, внутри которой один над другим располагаются 5-5 транспортеров с изделиями, движущихся в противоположных направлениях. При этом продукт последовательно пересыпается с верхних лент на нижние и обдувается воздухом, нагреваемым в калорифере. Продолжительность сушки 30-90 мин в зависимости от размеров изделий. Свежий воздух подогревается нижним калорифером до 50-60 0 С и имеет влажность 15-20%. Проходя через слой изделий на нижней ленте, воздух отдает часть тепла и увлажняется. Поднимаясь вверх, он подогревается вторым калорифером до той же температуры, проходит слой изделий на второй ленте и т.д. В результате, на выходе из сушилки его температура достигает 40-50 0 С, а относительная влажность – 50-60%, т.е. сушка ведется воздухом с изменяющейся сушильной способностью.

Для смягчения режима сушки и повышения качества изделий устанавливают последовательно 2 сушилки, первая выполняет роль предварительной, другая – окончательной. Общая продолжительность сушки 1-3 ч, в том числе в предварительной камере 0,5 ч. Аналогичный режим используется в автоматических поточных линиях для сушки коротких изделий.

4) сушка с предварительной термообработкой сырых изделий

Такая сушка заключается в обдувке трубчатых изделий поровоздушной смесью с температурой 95-98 0 С и относительной влажностью 95% в течение 2 мин и короткорезаных изделий сухим паром с температурой 120-180 0 С в течение 30 сек с последующей сушкой, при постоянной сушильной способности воздуха.

Такая обработка изделий перед сушкой значительно сокращает процесс обезвоживания, т.к. позволяет применять жесткие режимы сушки без опасения появления трещин. При этом протекает два взаимосвязанных процесса: тепловая денатурация и клейстеризация крахмала.

В настоящее время в макаронной промышленности применяют следующие сушилки: для сушки коротких изделий – шкафные, ленточные и барабанные, для сушки длинных изделий – шкафные и туннельные.

Изделия распределяют слоем 2-3 см на сетчатых рамках. Шкафные сушилки имеют воздухонагреватели. Шкаф закрывается дверками. Вентилятор осуществляет непрерывное движение воздуха. Имеются отверстия с шаберами для регулирования подсоса свежего воздуха и выброса отработанного.

Сушка в шкафных сушилках может осуществляться как с постоянной сушильной способностью воздуха (например: t в = 45-50 °С W в =70-80 %), так и с изменяющейся сушильной способностью воздуха. Например сушка, состоящая из трех стадий:

1. предварительная сушка t в = 55-60 °С W в =70-80 % до влажности изделий 20 %.

2. Отволаживание в течение 30-45 мин при этом происходит выравнивание влажности изделий по всей их массе.

3. Окончательная сушка t в = 45-50 °С W в =70-75 % до влажности изделий 13 %.

Такие сушилки используются в цехах небольшой производительности.

В шкафных сушилках могут сушиться как короткие, так и длинные макаронные изделия.

Ниже приведены различные технологические схемы сушки макаронных изделий в щкафных сушилках.

Сушка коротких макаронных изделий в шкафных сушилках предусматривает 2 схемы:

1-я : полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в шкафную сушилку. В шкафной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в бункер стабилизатор, где их влажность снижается до 12-12,5%;

2-я : полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в тробатто. Тробатто представляет собой шкаф, оснащенный тенами, вентиляторами и пятью сетчатыми рамами, которые в процессе сушки макаронных изделий совершают возвратно-поступательные движения. В тробатто влажность макаронных изделий снижается до 29-27%. После тробатто макаронные изделия поступают в шкафную сушилку В шкафной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в бункер стабилизатор, где их влажность снижается до 12-12,5%.

Сушка длинных макаронных изделий в шкафных сушилках предусматривает 1 схемы: полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в шкафную сушилку. В шкафной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в стабилизатор-накопитель, где их влажность снижается до 12-12,5%.

Сушка коротких макаронных изделий на поточных линиях предусматривает 3 схемы:

1-я : полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в окончательную сушилку. В окончательной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в бункер стабилизатор, где их влажность снижается до 12-12,5%;

2-я : полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в тробатто. Тробатто представляет собой шкаф, оснащенный тенами, вентиляторами и пятью сетчатыми рамами, которые в процессе сушки макаронных изделий совершают возвратно-поступательные движения. В тробатто влажность макаронных изделий снижается до 29-27%. После тробатто макаронные изделия поступают в окончательную сушилку В окончательной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в бункер стабилизатор, где их влажность снижается до 12-12,5%.

3-я: полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в тробатто. В тробатто влажность макаронных изделий снижается до 29-27%. После тробатто макаронные изделия поступают в предварительную сушилку, где их влажность снижается до 18-20%, после чего изделия поступают в окончательную сушилку. В окончательной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в бункер стабилизатор, где их влажность снижается до 12-12,5%.

Сушка длинных макаронных изделий на поточных линиях предусматривает 1 схему: полуфабрикат макаронных изделий выходит из под пресса с влажностью 32-34% и поступает в предварительную сушилку. В предварительной сушилке полуфабрикат макаронных изделий достигает влажности 18-20%. Далее полуфабрикат длинных макаронных изделийпоступает в окончательную сушилку. В окончательной сушилке его влажность снижается до 13-13,5%. Далее макаронные изделия поступают в стабилизатор-накопитель, где их влажность снижается до 12-12,5%.

Вопросы для самоконтроля (тренинг)

1. Опишите кратко процесс сушки макаронных изделий.

2. Перечислите способы сушки макаронных изделий.

3 Охарактеризуйте конвективный способ сушки макаронных изделий. Привести основные параметры сушильного воздуха

4. Дайте классификацию конвективным режимам сушки.

5. Опишите кривую сушки макаронных изделий.

6. Расскажите как изменяются реологические свойства полуфабриката макаронных изделий в процессе низкотемпературной и высокотемпературной сушки.

7. Перечислите преимущества высокотемпературной и сверхвысокотемператной сушки.

8. Перечислите способы интенсификации процесса сушки.

9. Расскажите о назначении процессов охлаждении и стабилизации макаронных изделий.

10. Приведите схемы сушки коротких и длинных макаронных изделий в промышленных сушилках.

Контролирующий тест

1. Какие действия технолога или оператора если после трабатто или предварительной сушки идет потемнение изделий?

2. При достижении изделиями влажности 18-16% сушку изделий проводят?

3.Появление трещин в изделиях в процессе сушки происходит из-за?

4.Растрескивание изделий в процессе хранения происходит из-за?

5. В процессе стабилизации изделий после высокотемпературной сушки происходит?

6.Стабилизация макаронных изделий после высокотемпературной и сверхвысокотемпературной сушки проходит?

7. Влажность макаронных изделий после предварительной сушилки должна составлять?

8.Какой влажности должны быть изделия после окончательной сушилки при высоко температурной сушке?

9.Какие этапы включает сушка длиннорезанных изделий?

Сырые макаронные изделия не могут долго храниться из-за протекающих в них биохимических и микробиологических процессов. Для исключения этих процессов их подвергают сушке до влажности не более 13 %.

Сушка макаронных изделий – наиболее длительная и важная стадия процесса их производства. От правильности ее проведения во многом зависят такие показатели качества готовой продукции, как прочность, стекловидность излома, кислотность. Высушивание обычно заканчивают по достижении влажности 13,5-14 %, чтобы после остывания перед упаковкой влажность их составляла не более 13 %.

Макаронное тесто при сушке утрачивает пластичность и при определенной влажности становится хрупким, изменяются его структурно-механические свойства в связи с постепенным превращением клейковины в прочную, твердую стекловидную массу. Изделия уплотняются, уменьшается их размер на
6-8 % – происходит усадка. Удалять влагу следует постепенно, так как чрезмерно интенсивная сушка приводит к неравномерной усадке, вызывая растрескивание и искривление изделий. Макаронные изделия можно высушивать при жестких режимах, не опасаясь появления в них трещин до 20 %-ной влажности. При достижении продуктом этой влажности во избежание растрескивания необходимо проводить высушивание при мягких режимах, медленно удаляя влагу. Особенно осторожно это следует делать на последних этапах сушки, по достижении изделиями влажности 16 % и меньше.

Однако слишком длительная сушка может привести к потемнению изделий в результате действия ферментов липоксигеназы и полифенолоксидазы, образованию меланоидинов, а также к закисанию и плесневению. Поэтому выбор режима сушки имеет очень большое значение для качества готовой продукции.

Режим сушки складывается из температуры, влажности и скорости движения воздуха, времени сушки, чередования сушки и отволаживания и зависит от вида изготовляемых изделий. Короткорезаные изделия сушат в конвейерных ленточных сушилках насыпью при температуре 50-70 °С в течение 20-90 мин. Длинные изделия укладывают в лотковые кассеты или подвешивают на сушильные жерди (бастуны ) и сушат при температуре 30-50 °С в течение 16-24 ч в шкафных сушилках (рис. 9) с чередованием сушки и отволаживания для выравнивания влаги наружных и внутренних слоев изделий. Чем выше температура воздуха в начале сушки, тем выше должна быть его влажность.

Охлаждение (стабилизация) высушенных изделий осуществляют в стабилизаторах-охладителях, где они медленно (не менее 4 ч) охлаждаются воздухом, имеющим температуру 25-30 °С и относительную влажность 60-65 %. В изделиях выравнивается влажность и снижаются внутренние напряжения сдвига, которые могут остаться при быстром охлаждении продукта, что иногда приводит к растрескиванию и образованию лома и крошки после упаковки.

При выборе и разработке режимов сушки необходимо учиты­вать две основные особенности макаронных изделий как объекта сушки:

при снижении влажности изделий от 29...30 до 13... 14 % происходит сокращение их линейных и

объемных размеров на 6...8 %:

в процессе высушивания изменяются структурно-механичес­кие свойства изделий.

Рис. 4 Кривые равновесной влажности макаронных изделий.

Характер изменения структурно-механических свойств высу­шиваемых макаронных изделий

в значительной степени опреде­ляется параметрами сушильного воздуха, в первую очередь его температурой и влажностью.

В настоящее время в зависимости от температуры воздуха используют три основных режима конвективной сушки макарон­ных изделий:

традиционные низкотемпературные (НТ) режимы, когда тем­пература сушильного воздуха не превышает 60 °С;

высокотемпературные (ВТ) режимы, когда температура возду­ха на определенном этапе сушки достигает 70...90 "С;

сверхвысокотемлературные (СВТ) режимы, когда температура воздуха превышает 90 °С.

Рассмотрим особенности изменения структурно-механических свойств макаронных изделий при использовании указанных трех температурных режимов. При низкотемпературных режимах поступающие на сушку сырые изделия являются пластичным материалом и сохраняют пластические свойства примерно до 20%-ной влажности. При снижении влажности примерно от 20 до 16 % они постепенно утрачивают свойства пластичного материала и приобретают свойства, характерные для упругого твердого материала. При этой влажности макаронные изделия являются упругопластичным телом. Начиная примерно с 16%-ной влажности макаронные изделия становятся твердым упругим хрупким телом и сохраняют эти свойства до конца сушки.

При мягких режимах сушки, т. е. при медленном высушива­нии изделий воздухом с низкой сушильной способностью, пере­пад по влажности между наружными и внутренними слоями невелик, так как влага из более влажных внутренних слоев успе­вает переместиться к подсушенным наружным слоям. Темп ис­парения влаги с поверхности изделий соответствует темпу подво­да влаги из внутренних слоев (см. рис. 1, а). Все слои изделий сокращаются приблизительно равномерно: усадка изделий увели­чивается прямо пропорционально снижению их влажности.

При жестких режимах сушки, т. е. интенсивном высушивании изделий воздухом с высокой сушильной способностью, перепад по влажности между наружными и внутренними слоями достига­ет значительной величины вследствие того, что влага из внутрен­них слоев не успевает переместиться к наружным. При этом более сухие наружные слои стремятся сократить свою длину, чему препятствуют более влаж­ные внутренние слои - внутри изделий на границе слоев воз­никают напряжения, которые называются внутренними на­пряжениями сдвига. Величина этих напряжений тем значительнее, чем интенсивнее уда­ляется влага с поверхности изделий, чем в большей степени отстает темп подвода влаги из внутренних слоев и чем больше градиент влажности. Усадка изделий при жесткой сушке происходит неравномер­но (см. рис. 5): в начальный период сушки происходит интенсивная усадка, а затем она постепенно затухает.

Пока высушиваемые макаронные изделия сохраняют пласти­ческие свойства, возникающие внутренние напряжения сдвига рассасываются путем изменения формы изделий без разрушения их структуры (рис. 5).

Когда же изделия приобретают свойства упругого материала, возникающие внутренние напряжения сдвига, если они превы­шают определенное предельно допустимое, критическое значе­ние, приводят к разрушению структуры изделий - появлению на поверхности изделий микротрещин, которые при интенсивном удалении влаги углубляются, соединяются между собой. Высу­шенные таким образом макаронные изделия очень непрочны, зачастую превращаются в лом или даже крошку.

Из изложенного вытекает важный вывод, что при низкотем­пературном режиме сушки макаронные изделия можно высуши­вать при жестких режимах, не опасаясь появления в них трещин, примерно до 20%-ной влажности. При достижении продуктом этой влажности во избежание растрескивания необходимо про­водить высушивание при мягких режимах, медленно удаляя влагу. Особенно осторожно следует удалять влагу на последних этапах сушки по достижении изделиями влажности 16 % и ниже.

которых используются низкотемпературные режимы сушки, где процесс сушки разделен на два этапа - предварительную и окончательную сушку.

Однако и на первом этапе удаления влаги из изделий степень жесткости режима имеет свои ограничения, поскольку чрезмерно быстрое осушение поверхностного слоя сырых изделий сухим воздухом температурой около 60 °С может привести к его отсла­иванию, к образованию чешуйчатой поверхности изделий, вслед­ствие того что влага не успеет подойти к поверхности из внут­ренних слоев плотной структуры тестовых заготовок. Кроме того, при таком режиме сушки резкое превращение влаги изделий в пар может привести к образованию пузырьков в толще еще пластичных изделий. Поэтому чем выше температура воздуха в начале сушки, тем выше должна быть его влажность.

На выходе из сушилки макаронные изделия имеют температу­ру, приблизительно равную температуре сушильного воздуха. Поэтому перед упаковкой их надо охладить до температуры упа­ковочного отделения, иначе неконтролируемый процесс даль­нейшего испарения влаги из теплых упакованных изделий будет продолжаться в упаковке, а лри использовании герметичной упа­ковки, например полиэтиленовых пакетов, произойдет конденса­ция влаги на внутренней поверхности упаковки.

Предпочтительнее использовать медленное охлаждение в тече­ние не менее 4 ч, в процессе которого изделия омываются воз­духом температурой 25...30 "С и относительной влажностью 60...65 %. При этом происходит стабилизация изделий: оконча­тельное выравнивание влажности по всей толще изделий, расса­сывание внутренних напряжений сдвига, которые могли остаться после интенсивной сушки изделий, а также некоторое снижение массы остывающих изделий за счет испарения из них 0,5..1,0 % влаги.

Быстрое охлаждение высушенных изделий интенсивной об­дувкой в охладителях различных конструкций или остывание их на ленточных транспортерах при подаче на упаковку менее же­лательны: несмотря на то что готовые изделия за короткое время (около 5 мин) успевают остыть до температуры цеха и последую­щей усушки их в упаковке не происходит, за такой короткий промежуток времени внутренние напряжения сдвига в нестаби-лизированных изделиях не только не успевают исчезнуть, но увеличиваются за счет испарения влаги с поверхности изделий и увеличения градиента влажности. И если изделия были подверг­нуты жесткой сушке, то растрескивание и превращение их в лом и крошку могут произойти уже после упаковывания.

Таким образом, увеличение внутренних напряжений сдвига при быстром охлаждении изделий обусловлено тем, что резкое снижение температуры поверхностного слоя изделийведет к бы­строму испарению из него влаги. И хотя возникающий при этом градиент температуры направлен в ту же сторону, что и градиент влажности, - внутрь изделия, влага не успевает подойти из внут­ренних слоев к поверхности в силу низкой влагопроводности плотной структуры высушенных изделий (см. рис. 48, б).

При высокотемпературных и сверхвысокотемпературных ре­жимах сушки, когда температура воздуха превышает соответст­венно 70 и 90 *С, макаронные изделия остаются в пластическом состоянии вплоть до 16...13%-ной влажности (в зависимости от температуры). В этом случае критическая влажность изделий W* (см. рис. 49), т. е. момент перехода материала из пластического состояния в упругое, перехода от постоянной скорости сушки к падающей скорости, снижается практически до величины влаж­ности готовых макаронных изделий. Поэтому возникает возмож­ность использования таких режимов на всем протяжении сушки, значительно сокращая ее продолжительность. Однако в этом слу­чае во избежание растрескивания высушенных изделий особенно тщательно следует проводить стабилизацию и охлаждение изде­лий - без дальнейшего испарения из них влаги. Для этого тем-пературно-влажностные условия стабилизации и охлаждения вы­сушенных изделий должны соответствовать одинаковой равно­весной влажности их, т. е. на уровне 13 %. Например, если стабилизация высушенных изделий осуществляется при 70 °С, то относительная влажность воздуха должна составлять порядка 85 % (равновесная влажность изделий при этих параметрах со­ставляет 13 % - см. рис. 51), и после стабилизации изделия можно сразу охлаждать воздухом в цехе с температурой 20...25 °С и относительной влажностью около 65 %: эти параметры соот­ветствуют той же величине равновесной влажности (13 %), поэ­тому испарения влаги с поверхности изделий при охлаждении не будет.

На основании вышеизложенного можно заключить, что ос­новной причиной возникновения напряжений внутри высушива­емых макаронных изделий, которые приводят к изменению формы или к образованию трещин в изделиях (в зависимости от соотношения пластических и упругих свойств высушиваемых из­делий), является отставание внутреннего переноса влаги от испа­рения влаги из поверхностных слоев изделий. Это обусловливает возникновение значительного градиента влажности, величина которого может служить мерой опасности растрескивания высу­шиваемых изделий.

Характер зависимости градиента влажности от двух основных факторов: относительной влажности и температуры сушильного воздуха, приведенный на рис. 54, показывает, что при постоян­ной температуре повышение влажности воздуха ведет к сниже­нию градиента влажности, а при постоянной влажности воздуха незначительные изменения градиента-влажности возникают при низких и высоких температурах.

Сушка макарон в шкафных сушилах .

Сушка макарон в шкафных сушилках. Для сушки макарон в шкафных сушилках используют лотковые кассеты. Высушивание осуществляют обычно в шкафных бескалорифер­ных сушилках типов ВВП, 2ЦАГИ-700, «Диффузор».

Сушилка ВВП состоит из деревянного шкафа 4 глу­биной 1600 мм, шириной 1260 мм и высотой 2010 мм. Каркас шкафа изготавливают из деревянных брусков, кото­рые обшивают фанерой. На крышке шкафа крепят кожух 3 и электродвигатель 1 с наса­женным на его вал осевым вентилятором 2. Лопасти вен­тилятора расположены внутри кожуха, направляющего поток воздуха в шкаф, а электродви­гатель - вне кожуха, перед вентилятором.

В шкаф сушилки устанавли­вают 156 двойных кассет 5: два Ряда по глубине, три - по ши­рине й 26 кассет по высоте. Вместимость шкафа по сухим изделиям равна 600 кг. При использовании одинарных кас­сет их устанавливают по глуби­не в четыре ряда.

Макароны сушат, продувая воздух через макаронные трубки, лежащие в кассетах. При этом используется воздух сушильного отделения, параметры которого поддерживаются на постоянном уровне (сушка с постоянной сушильной способностью воздуха), а именно: температура 30...35 °С, относительная влажность 65...70 %. Воздух в сушильном помещении нагревается либо от батареи радиаторов отопления, либо калорифером, через кото­рый в помещение нагнетается свежий воздух взамен части отса­сываемого из помещения увлажненного отработавшего воздуха.

Для более равномерного высушивания периодически, через 1 ч, меняют направление движения воздуха в сушильных уста­новках на противоположное, переключая электродвигатель на работу в обратном направлении, т. е. реверсированием электро­двигателя.

Продолжительность сушки при указанных параметрах воздуха должна составлять от 20 (для макарон большого диаметра) до 24 ч (для макарон малого диаметра). Стремление сократить про­должительность сушки путем использования более сухого воздуха или увеличением скорости движения воздуха приводит к получе­нию большого количества растрескавшихся макарон. С другой стороны, необходимо следить, чтобы влажность воздуха в су­шильном отделении не увеличивалась более 70...75 % во избежа­ние закисания и плесневения макарон, особенно во внутренних рядах кассет.

При сушке в лотковых кассетах макароны подвергают обдувке воздухом с внутренней и наружной поверхностей трубочек. Однако из-за неравномерного соприкосновения ма­карон происходит неравномерное удаление влаги с их поверх­ности, а следовательно, неравномерная усадка изделий. Это приводит к сильному искривлению изделий во время сушки, что значительно снижает их качество, увеличивает расход тары для упаковки. Кроме того, тесное соприкосновение трубочек в кассете и невозможность быстро удалить влагу в начальной стадии сушки зачастую приводят к слипанию трубок между собой, образованию слитков.

Существенными недостатками данного способа сушки явля­ются также затраты большого количества ручного труда и тяже­лые климатические условия для работы в сушильном отделе­нии - повышенные влажность и температура. Однако этот спо­соб сушки макарон не требует сложного дорогостоящего оборудования и больших производственных площадей.

С целью устранения ручного труда на ряде макаронных пред­приятий были созданы механизированные поточные линии по производству макарон с сушкой в лотковых кассетах.

Сушилки механизированных поточных линий конструируют из нескольких шкафных аппаратов, устанавливаемых в один или два ряда. С обеих сторон аппаратов (в однорядных сушилках) или между рядами аппаратов (в двухрядных сушилках) медленно перемещаются стопки кассет с высушиваемыми макаронами. Су­шилки обычно заключают в кожух, что позволяет интенсифици­ровать процесс сушки путем использования более высоких тем­ператур воздуха - до 40...45 °С с одновременным увеличением влажности до 70...75 %.

Чаще всего используют конструкцию сушилки с десятью вен­тиляционными установками, которая не обеспечивает достаточ­ной продолжительности сушки и требует использования сушиль­ного воздуха с повышенной сушильной способностью. Поэтому для выработки прочных макарон необходима сушилка с большим числом вентиляционных установок.

Сушка короткорезаных изделий в шкафных сушилках. Для сушки короткорезаных изделий тоже могут быть использованы представленные выше безкалориферные шкафные сушилки. В этом случае изделия распределяют слоем 2...3 см на сетчатых рамках, которые друг над другом устанавливают в сушилку. Од­нако для этих целей в настоящее время большое распростране­ние в цехах небольшой производительности получили шкафные сушилки разнообразных конструкций с индивидуальными возду­хонагревателями: чаще - электрическими с батареей ТЭНов мощностью 3...8 кВт, реже - паровыми калориферами.

Принцип высушивания остается прежним: вентилятор осу­ществляет непрерывное движение воздуха внутри шкафа, про­гоняя его над поверхностью изделий, рассыпанных на рамках. Однако в данном случае шкаф закрывается дверцами, и благодаря наличию воздухонагревателя (обычно перед венти­лятором) и отверстий с шиберами для регулирования подсоса свежего воздуха и выброса части отработавшего воздуха в шкафу можно устанавливать необходимые режимы сушки с температурой воздуха до 60...65 °С и относительной влажнос­тью до 80 % (за счет испарившейся из изделий влаги). В связи с этим имеется возможность, с одной стороны, варьи­ровать параметры сушки в широких диапазонах и, с другой стороны, поддерживать их на заданном уровне с достаточной степенью точности.

Для сушки короткорезаных изделий в закрытых шкафных су­шилках можно применять разнообразные варианты режимов, например:

сушка с постоянной сушильной способностью воздуха при температуре 45...50 "С и относительной влажности 70...80 % до влажности изделий 13,5... 14,4 %;

трехстадийный режим сушки: первая стадия - предваритель­ная сушка при температуре 55...60 °С и относительной влажнос­ти воздуха 70...80 % до влажности изделий 20...21 %; вторая ста­дия - отволаживание в течение 30...45 мин при отключении обо­грева и вентиляции и при закрытых дверцах сушилки: влага из изделий при этом не испаряется, происходит выравнивание влажности изделий по всей их массе; третья стадия - оконча­тельная сушка при температуре 40...45 "С и относительной влаж­ности воздуха 70...75 % до влажности изделий 13,5... 14,5 %.

В обоих случаях длительность сушки зависит от формы изде­лий, толщины слоя изделий на рамках, скорости движения воз­духа и определяется экспериментальным путем.

После окончания сушки целесообразно стабилизировать изде­лия путем медленного остывания в шкафу в течение 2...3 ч при отключенных нагреве и вентиляции и при закрытых дверцах.

Некоторые фирмы, в частности «Паван» (Италия), предлагают поставку шкафных сушилок для короткорезаных изделий в ком­плекте с установкой для первичной подсушки - трабатто. Назначение этой установки - создание на поверхности сырых короткорезаных изделий подсушенной корочки, препятствующей слипанию изделий в процессе их дальнейшей сушки в слое на рамках.

Полу­фабрикат изделий перемещается последова­тельно по всем сеткам. Регулируя частоту вращения приводных барабанов вариатором, можно в определенных пределах изменять толщину слоя изделий на лентах транспортеров и продолжитель­ность пребывания изделий в сушилке.

Конвейерная сушилка С-109-04 предназначена для высокотемпературной сушки макаронных изделий с гидротермической обработкой. Такая технология сушки позволяет получать макаронные изделия высокого качества по составу, цвету, варочным свойствам и внешнему виду.

Сушилка С-109-2 лотковая

Предназначена для высокотемпературной сушки макаронных изделий с гидротермической обработкой. Такая технология сушки позволяет получать макаронные изделия высокого качества по составу, цвету, варочным свойствам и внешнему виду.

Линия осуществляет конвективную сушку макаронных изделий, автоматически поддерживая внутри каждой секции заданные параметры (температуру, влажность). Затраты электроэнергии на килограмм продукции составляют 0,2 кВт.

Стабилизатор-охладитель С-109-1

Стабилизатор-охладитель предназначен для охлаждения макаронных изделий в течении 30 минут, с получением влажности на выходе 12-13%, что делает возможным производить мгновенную упаковку продукции. Обеспечивает:
— сокращение времени стабилизации изделий с 4-6 часов до 30 минут;
— устранение дефектов,связанных с ломкостью изделий при пневмотранспортировании от линии сушки к бункеру-стабилизатору.

Предназначен для сушки короткорезанных макаронных изделий, а также для сушки овощей, фруктов и другой продукции. Шкаф сушильный из термостабилизированных панелей. Осуществляет конвективную сушку продукции с минимальным потреблением энергии.

Система подготовки воды

При производстве макаронных изделий вода используется на технические нужды для замеса теста, создания пара, охлаждения пресс-камеры и для работы вакуумной станции. Для охлаждения пресс-камеры и работы вакуумной станции используют техническую воду, особых требований к качеству этой воды нет. А вот для создания пара и замеса теста необходимо использовать только питьевую воду. Причем, качество воды по санитарным нормам должно соответствовать ГОСТ — Р 51232-98, Сан ПиН 2.14.1074-01.