Процес сушіння макаронних виробів у сушарках. Спосіб сушіння макаронних виробів

Сирі макаронні вироби – зручне середовище для протікання різноманітних біохімічних та мікробіологічних процесів. Для запобігання розвитку цих процесів вироби консервують зневодненням – сушіння до вологості не більше 13%.

Сушіння макаронних виробів - найбільш тривала стадія процесу їх виробництва. Від правильності її проведення залежать такі показники якості готового продукту, як міцність, склоподібність зламу, кислотність. Дуже інтенсивне сушіння може призвести до розтріскування виробів; надмірно тривала, а також недосушка - до їх закисання, а при сушінні в шарі - до утворення зливків та деформування. Висушування закінчують після досягнення вологості 13,5-14%, щоб після охолодження їх вологість становила трохи більше 13%.

В ущільненому макаронному тісті та сирих виробах велика частка вологи пов'язана осмотично. При сушінні відбувається видалення адсорбційно і осмотично пов'язаної вологи, причому спочатку видаляється менш міцно пов'язана осмотична волога, а потім як більш міцно пов'язана адсорбційна. Насамперед відбувається видалення вологи, пов'язаної крохмалем, а потім зневоднюються білки. Тісто при висушуванні вкрай повільно віддає вологу, тому керувати процесом зневоднення необхідно враховувати всю сукупність властивостей макаронного тесту.

Існує дві причини, через які волога видаляється з виробів:

1) різниця температур між матеріалом, що висушується, і навколишнім середовищем

2) різниця у вологості між зовнішніми та внутрішніми шарами виробів.

Способи видалення вологи:

1) контактний-макаронні вироби поміщають попередньо нагріту поверхню, вироби нагріваються і відбувається видалення вологи.

2) конвективний– заснований на тепло- і вологообміні між матеріалом, що висушується (сирі макаронні вироби) і нагрітим сушильним повітрям, яке обдуває вироби. Процес сушіння полягає в підведенні вологи, що знаходиться всередині виробу, до його поверхні, перетворення вологи на пару і видалення пари з поверхні виробу. За такою схемою відбувається видалення осмотично пов'язаної вологи. Адсорбційно зв'язана волога перетворюється на пару всередині виробу і у вигляді пари переміщається до поверхні.

3) радіацією, тобто. переносом енергії від випромінювача, нагрітого до високої температури, виробу шляхом магнітних коливань.

4) сублімація- Сушіння попередньо замороженого продукту з видаленням льоду в глибокому вакуумі.

У більшості випадків сушіння макаронних виробів здійснюється конвективним способом.

При сушінні макаронних виробів конвективним способом нагріте сушильне повітря виконує такі функції:

Віддає матеріалу енергію (теплоту), необхідну для перетворення води на пару

Поглинає пари з поверхні виробів

Відводить від поверхні виробів пар, що випарувався.

Тому, що стоїть температура повітря, тим інтенсивніше відбувається випаровування вологи з матеріалу; чим нижче його вологість, тим інтенсивніше він буде поглинати вологу, що випаровується. Також інтенсивність висушування залежить від швидкості руху повітря над матеріалом: чим вище швидкість повітря, тим швидше відводиться від матеріалу волога, що випарувалася.

Режими конвективного сушіння в залежності від температури повітря:

1) традиційні низькотемпературні режими- t сушильного повітря не перевищує 60 0 С

Сушіння макаронів у шафних безкалориферних сушарках типів ВВП, 2ЦАГІ-700, «Діфузор».

Сушіння короткорізаних виробів у парових конвеєрних сушарках типів КСК-4Г-45 та КСК-4Г-90.

Сушіння довгих виробів підвісним способом у сушарках автоматизованих потокових ліній Б6-ЛМВ, Б6-ЛМГ.

Основний недолік традиційних низькотемпературних режимів сушіння – велика тривалість процесу сушіння.

2) високотемпературні режими- температура повітря певному етапі сушіння досягає 70-90 0 З.

3) надвисокотемпературні режими- t сушильного повітря перевищує 90 0

Режим сушіння-Це сукупність параметрів сушильного повітря (t, w швидкість), тривалість сушіння, наявність періодів сушіння та відволікання, їх тривалість і частота чергування.

Ідеальним режимом сушіння є такий, при якому внутрішній масоперенесення вологи не відставатиме від вологовіддачі з поверхні виробів. Проте здійснити такий режим складно, оскільки процес сушіння дуже сповільнюється, що може спричинити закисання продукту. Для прискорення процесу сушіння та отримання виробів гарної якості у початковий період (при вологості тесту до 20%) їх сушать за жорстких режимів, тобто. при інтенсивному обдуванні повітрям з високою сушильною здатністю. Потім, щоб уникнути розтріскування, висушування ведуть при м'якіших режимах, коли волога повільно видаляється повітрям з низькою сушильною здатністю. Особливо обережно потрібно вести цей процес на останніх етапах сушіння, коли вологість виробів нижче 16%. Фактично ці умови дотримуються при сушінні виробів у сушарках потокових ліній, де процес розділений на 2 етапи – попередню та остаточну сушіння.

Режими сушіння в залежності від сушильної здатності повітря:

1) тристадійний або пульсуючий- Складається з 3 етапів:

a) попереднє сушіння- Триває від 30 хв до 2 год. Протягом цього часу випаровується від 1/3 до 7% вологи, яку необхідно видалити з виробів. Процес ведуть за жорстких режимах, т.к. тісто пластично і немає небезпеки розтріскування. Мета цієї стадії – прискорити сушіння, стабілізувати форму сирих виробів, запобігти їх витягуванню, пліснявінню та закисанню.

Тісто, що виходить із камери попередньої сушіння, повинно мати вологість не нижче 20%. Корочка, що утворилася на поверхні, може викликати розтріскування продукту при подальшому сушінні, тому для її розм'якшення виробу направляють на відволікання.

b) відволікання- обдування гарячим повітрям з відносною вологістю 90-100%. При цьому випаровування вологи з поверхні практично не відбувається, а підведене тепло витрачається на прогрівання виробів, вирівнювання вологості у внутрішніх та зовнішніх шарах макаронної трубки.

c) остаточне сушіння– ведуть за м'яких режимах, т.к. вироби набувають пружних властивостей, і швидкість випаровування вологи з їхньої поверхні повинна бути співмірна зі швидкістю її підведення з внутрішніх шарів, до зовнішніх. На цьому етапі послідовно чергують процеси сушіння та відволікання, причому відношення тривалості сушіння до часу відволікання становить приблизно 1:2,5.

Подібний спосіб застосовують для сушіння довгих виробів у підвісному стані в автоматичних потокових лініях ЛМБ, Б6-ЛМГ та лініях зарубіжних фірм «Паван», «Брайбанті». Всі ці лінії складаються з преса, саморозважання, сушарок для попереднього та остаточного сушіння, камери стабілізації та установки для знімання виробів з бастунів.

Параметри сушильного повітря в попередній сушарці - t = 35-450С, w = 65-75%. Остаточна сушарка є тунелем, розділеним по довжині на зони сушіння і зони відволікання. У зонах сушіння встановлені калорифери для підігріву повітря та вентилятори. Температура повітря в зоні остаточного сушіння 35-45 0 С w = 70-85%. По висоті тунель остаточної сушарки розділений на кілька ярусів, якими послідовно проходять бастуни з виробами, перетинаючи по черзі зони сушіння і отволаживания.

2) сушіння повітрям з постійною сушильною здатністю

За такого режиму параметри повітря залишаються від початку до закінчення сушіння приблизно постійними (t=35-45 0 С, w= 65-75%). Великий недолік цього режиму в тому, що сушіння доводиться вести за високої сушильної здатності повітря. Такий режим можна використовувати для виробів, найстійкіших до деформації: супових засипок і короткорізаних виробів. Сушіння відбувається в більш короткий термін, їх розміри менші, вони краще піддаються всебічного обдування при пересипанні.

Цей спосіб застосовують на фабриках для сушіння макаронів у касетах у безкалориферних сушарках типу ВВП, «Діфузор», 2ЦАГІ-700. Тривалість сушіння 20-24 год.

3) сушіння повітрям із змінною сушильною здатністю

Застосовується у стрічкових конвеєрних парових сушарках безперервної дії, що використовуються для сушіння короткорізаних виробів типу ПКС-20, ПКС-40, КСА-80, СПК-45, СПК-90. Сушарки є камерою, всередині якої один над іншим розташовуються 5-5 транспортерів з виробами, що рухаються в протилежних напрямках. При цьому продукт послідовно пересипається з верхніх стрічок на нижні та обдувається повітрям, що нагрівається в калорифері. Тривалість сушіння 30-90 хв. залежно від розмірів виробів. Свіже повітря підігрівається нижнім калорифером до 50-60°С і має вологість 15-20%. Проходячи через шар виробів на нижній стрічці, повітря віддає частину тепла та зволожується. Піднімаючись нагору, він підігрівається другим калорифером до тієї ж температури, проходить шар виробів другою стрічці тощо. В результаті, на виході з сушарки його температура сягає 40-50 0 З, а відносна вологість - 50-60%, тобто. сушіння ведеться повітрям з сушильною здатністю, що змінюється.

Для пом'якшення режиму сушіння і підвищення якості виробів послідовно встановлюють 2 сушарки, перша виконує роль попередньої, інша - остаточної. Загальна тривалість сушіння 1-3 години, у тому числі в попередній камері 0,5 год. Аналогічний режим використовується в автоматичних потокових лініях для сушіння коротких виробів.

4) сушіння з попередньою термообробкою сирих виробів

Таке сушіння полягає в обдуванні трубчастих виробів пороповітряною сумішшю з температурою 95-98 0 С і відносною вологістю 95% протягом 2 хв і короткорізаних виробів сухою парою з температурою 120-180 0 С протягом 30 с з подальшим сушінням, при постійній сушильній здатності повітря .

Така обробка виробів перед сушінням значно скорочує процес зневоднення, т.к. дозволяє застосовувати жорсткі режими сушіння без побоювання появи тріщин. При цьому протікає два взаємопов'язані процеси: теплова денатурація та клейстеризація крохмалю.

В даний час у макаронній промисловості застосовують наступні сушарки: для сушіння коротких виробів – шафні, стрічкові та барабанні, для сушіння довгих виробів – шафні та тунельні.

Вироби розподіляють шаром 2-3 см на сітчастих рамках. Шафні сушарки мають повітронагрівачі. Шафа зачиняється дверцятами. Вентилятор здійснює безперервний рух повітря. Є отвори з шаберами для регулювання підсмоктування свіжого повітря та викиду відпрацьованого.

Сушіння в шафових сушарках може здійснюватися як з постійноюсушильною здатністю повітря (наприклад: t = 45-50 ° С W = 70-80 %), так і з змінюєтьсясушильною здатністю повітря. Наприклад, сушіння, що складається з трьох стадій:

1. попереднє сушіння t = 55-60 ° С W = 70-80% до вологості виробів 20%.

2. Відволікання протягом 30-45 хв при цьому відбувається вирівнювання вологості виробів по всій їхній масі.

3. Остаточне сушіння t = 45-50 ° С W = 70-75 % до вологості виробів 13 %.

Такі сушарки використовуються у цехах невеликої продуктивності.

У шафних сушарках можуть висушуватися як короткі, так і довгі макаронні вироби.

Нижче наведені різні технологічні схеми сушіння макаронних виробів у шкафних сушарках.

Сушіння коротких макаронних виробів у шафових сушарках передбачає 2 схеми:

1-а: напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить у шафну сушарку. У шафовій сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять у бункер стабілізатор, де їхня вологість знижується до 12-12,5%;

2-а: напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить у тробатто. Тробатто є шафою, оснащеною тінами, вентиляторами і п'ятьма сітчастими рамами, які в процесі сушіння макаронних виробів здійснюють зворотно-поступальні рухи. У тробатто вологість макаронних виробів знижується до 29-27%. Після тробатто макаронні вироби надходять у шафову сушарку. У шафовій сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять у бункер стабілізатор, де їхня вологість знижується до 12-12,5%.

Сушіння довгих макаронних виробів у шафових сушарках передбачає 1 схеми: напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить у шафову сушарку. У шафовій сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять до стабілізатора-накопичувача, де їх вологість знижується до 12-12,5%.

Сушіння коротких макаронних виробів на потокових лініях передбачає 3 схеми:

1-а: напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить в остаточну сушарку. В остаточній сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять у бункер стабілізатор, де їхня вологість знижується до 12-12,5%;

2-а: напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить у тробатто. Тробатто є шафою, оснащеною тінами, вентиляторами і п'ятьма сітчастими рамами, які в процесі сушіння макаронних виробів здійснюють зворотно-поступальні рухи. У тробатто вологість макаронних виробів знижується до 29-27%. Після тробатто макаронні вироби надходять у остаточну сушарку. В остаточній сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять у бункер стабілізатор, де їхня вологість знижується до 12-12,5%.

3-тя:напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить у тробатто. У тробатто вологість макаронних виробів знижується до 29-27%. Після тробатто макаронні вироби надходять у попередню сушарку, де їх вологість знижується до 18-20%, після чого вироби надходять у остаточну сушарку. В остаточній сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять у бункер стабілізатор, де їхня вологість знижується до 12-12,5%.

Сушіння довгих макаронних виробів на потокових лініях передбачає 1 схему: напівфабрикат макаронних виробів виходить з-під преса з вологістю 32-34% і надходить у попередню сушарку. У попередній сушарці напівфабрикат макаронних виробів досягає вологості 18-20%. Далі напівфабрикат довгих макаронних виробів надходить у остаточну сушарку. В остаточній сушарці його вологість знижується до 13-13,5%. Далі макаронні вироби надходять до стабілізатора-накопичувача, де їх вологість знижується до 12-12,5%.

Питання для самоконтролю (тренінг)

1. Опишіть коротко процес сушіння макаронних виробів.

2. Перерахуйте способи сушіння макаронних виробів.

3 Охарактеризуйте конвективний спосіб сушіння макаронних виробів. Навести основні параметри сушильного повітря

4. Дайте класифікацію конвективним режимам сушіння.

5. Опишіть криву сушіння макаронних виробів.

6. Розкажіть, як змінюються реологічні властивості напівфабрикату макаронних виробів у процесі низькотемпературного та високотемпературного сушіння.

7. Перерахуйте переваги високотемпературного та надвисокотемпературного сушіння.

8. Перерахуйте способи інтенсифікації процесу сушіння.

9. Розкажіть про призначення процесів охолодження та стабілізації макаронних виробів.

10. Наведіть схеми сушіння коротких та довгих макаронних виробів у промислових сушарках.

Контролюючий тест

1. Які дії технолога чи оператора якщо після трабатто чи попереднього сушіння йде потемніння виробів?

2. При досягненні виробів вологості 18-16% сушіння виробів проводять?

3.Поява тріщин у виробах у процесі сушіння відбувається через?

4.Розтріскування виробів у процесі зберігання відбувається через?

5. У процесі стабілізації виробів після високотемпературного сушіння відбувається?

6.Стабілізація макаронних виробів після високотемпературного та надвисокотемпературного сушіння проходить?

7. Вологість макаронних виробів після попередньої сушарки має становити?

8.Які вологості повинні бути вироби після остаточної сушарки при високо температурному сушінні?

9. Які етапи включає сушіння довгорізаних виробів?

Сирі макаронні вироби не можуть довго зберігатися через біохімічні та мікробіологічні процеси, що протікають в них. Для виключення цих процесів їх сушать до вологості не більше 13%.

Сушіння макаронних виробів – найбільш тривала та важлива стадія процесу їх виробництва. Від правильності її проведення багато в чому залежать такі показники якості готової продукції, як міцність, склоподібність зламу, кислотність. Висушування зазвичай закінчують після досягнення вологості 13,5-14%, щоб після остигання перед упаковкою вологість їх становила трохи більше 13%.

Макаронне тісто при сушінні втрачає пластичність і при певній вологості стає крихким, змінюються його структурно-механічні властивості у зв'язку з поступовим перетворенням клейковини на міцну, тверду склоподібну масу. Вироби ущільнюються, зменшується їх розмір
6-8% - відбувається усадка . Видаляти вологу слід поступово, тому що надмірно інтенсивне сушіння призводить до нерівномірної усадки, викликаючи розтріскування та викривлення виробів. Макаронні вироби можна висушувати при жорстких режимах, не побоюючись появи в них тріщин до 20% вологості. При досягненні продуктом цієї вологості, щоб уникнути розтріскування, необхідно проводити висушування при м'яких режимах, повільно видаляючи вологу. Особливо обережно це слід робити на останніх етапах сушіння, після досягнення виробами вологості 16% і менше.

Однак занадто тривале сушіння може призвести до потемніння виробів внаслідок дії ферментів ліпоксигенази та поліфенолоксидази, утворення меланоїдинів, а також до закисання та цвіління. Тому вибір режиму сушіння має дуже велике значення якості готової продукції.

Режим сушіння складається з температури, вологості та швидкості руху повітря, часу сушіння, чергування сушіння та відволікання і залежить від виду виробів. Короткорізані вироби сушать у конвеєрних стрічкових сушарках насипом при температурі 50-70 ° С протягом 20-90 хв. Довгі вироби укладають у лоткові касети або підвішують на сушильні жерди ( бастуни) і сушать при температурі 30-50 ° С протягом 16-24 год у шафових сушарках (рис. 9) з чергуванням сушіння та відволікання для вирівнювання вологи зовнішніх та внутрішніх шарів виробів. Що температура повітря на початку сушіння, то вище має бути його вологість.

Охолодження (стабілізація)висушених виробів здійснюють у стабілізаторах-охолоджувачах, де вони повільно (не менше 4 год) охолоджуються повітрям, що має температуру 25-30 ° С та відносну вологість 60-65 %. У виробах вирівнюється вологість та знижуються внутрішні напруги зсуву, які можуть залишитися при швидкому охолодженні продукту, що іноді призводить до розтріскування та утворення брухту та крихти після упаковки.

При виборі та розробці режимів сушіння необхідно враховувати дві основні особливості макаронних виробів як об'єкта сушіння:

при зниженні вологості виробів від 29...30 до 13... 14 % відбувається скорочення їх лінійних та

об'ємних розмірів на 6...8 %:

у процесі висушування змінюються структурно-механічні властивості виробів.

Рис. 4 Криві рівноважної вологості макаронних виробів.

Характер зміни структурно-механічних властивостей макаронних виробів, що висушуються

значною мірою визначається параметрами сушильного повітря, насамперед його температурою та вологістю.

В даний час в залежності від температури повітря використовують три основних режими конвективного сушіння макаронних виробів:

традиційні низькотемпературні (НТ) режими коли температура сушильного повітря не перевищує 60 °С;

високотемпературні (ВТ) режими, коли температура повітря певному етапі сушіння досягає 70...90 " З;

сверхвысокотемлературные (СВТ) режими, коли температура повітря перевищує 90 °З.

Розглянемо особливості зміни структурно-механічних властивостей макаронних виробів з використанням зазначених трьох температурних режимів. При низькотемпературних режимах сирі вироби, що надходять на сушку, є пластичним матеріалом і зберігають пластичні властивості приблизно до 20%-ної вологості. При зниженні вологості приблизно від 20 до 16% вони поступово втрачають властивості пластичного матеріалу та набувають властивостей, характерних для пружного твердого матеріалу. При цій вологості макаронні вироби є пружнопластичним тілом. Починаючи приблизно з 16% вологості макаронні вироби стають твердим пружним тендітним тілом і зберігають ці властивості до кінця сушіння.

При м'яких режимах сушіння, тобто при повільному висушуванні виробів повітрям з низькою сушильною здатністю, перепад по вологості між зовнішніми та внутрішніми шарами невеликий, так як волога з більш вологих внутрішніх шарів встигає переміститися до зовнішніх підсушених шарів. Темп випаровування вологи з поверхні виробів відповідає темпу підведення вологи із внутрішніх шарів (див. рис. 1, а).Усі шари виробів скорочуються приблизно поступово: усадка виробів збільшується прямо пропорційно зниженню їх вологості.

При жорстких режимах сушіння, тобто інтенсивному висушуванні виробів повітрям з високою сушильною здатністю, перепад по вологості між зовнішніми та внутрішніми шарами досягає значної величини внаслідок того, що волога із внутрішніх шарів не встигає переміститися до зовнішніх. При цьому більш сухі зовнішні шари прагнуть скоротити свою довжину, чому перешкоджають більш вологі внутрішні шари - усередині виробів на межі шарів виникають напруження, які називаються внутрішніми напругами зсуву.Величина цих напруг тим значніша, чим інтенсивніше видаляється волога з поверхні виробів, чим більшою мірою відстає темп підведення вологи з внутрішніх шарів і чим більший градієнт вологості. Усадка виробів при жорсткому сушінні відбувається нерівномірно (див. рис. 5): у початковий період сушіння відбувається інтенсивне усадження, а потім вона поступово згасає.

Поки макаронні вироби, що висушуються, зберігають пластичні властивості, що виникають внутрішні напруги зсуву розсмоктуються шляхом зміни форми виробів без руйнування їх структури (рис. 5).

Коли ж вироби набувають властивостей пружного матеріалу, що виникають внутрішні напруги зсуву, якщо вони перевищують певне гранично допустиме, критичне значення, призводять до руйнування структури виробів - появі на поверхні виробів мікротріщин, які при інтенсивному видаленні вологи поглиблюються, з'єднуються між собою. Висушені таким чином макаронні вироби дуже неміцні, часто перетворюються на брухт або навіть крихту.

З викладеного випливає важливий висновок, що при низькотемпературному режимі сушіння макаронні вироби можна висушувати при жорстких режимах, не побоюючись появи в них тріщин, приблизно до 20% вологості. При досягненні продуктом цієї вологості, щоб уникнути розтріскування, необхідно проводити висушування при м'яких режимах, повільно видаляючи вологу. Особливо обережно слід видаляти вологу на останніх етапах сушіння після досягнення виробами вологості 16% і нижче.

яких використовуються низькотемпературні режими сушіння, де процес сушіння розділений на два етапи - попереднє та остаточне сушіння.

Однак і на першому етапі видалення вологи з виробів ступінь жорсткості режиму має свої обмеження, оскільки надмірно швидке осушення поверхневого шару сирих виробів сухим повітрям температурою близько 60 ° С може призвести до відшаровування, до утворення лускатої поверхні виробів, внаслідок того, що волога не встигне підійти до поверхні із внутрішніх шарів щільної структури тестових заготовок. Крім того, при такому режимі сушіння різке перетворення вологи виробів на пару може призвести до утворення бульбашок у товщі ще пластичних виробів. Тому чим вище температура повітря на початку сушіння, тим вище має бути його вологість.

На виході з сушарки макаронні вироби мають температуру приблизно рівну температурі сушильного повітря. Тому перед упаковкою їх треба охолодити до температури пакувального відділення, інакше неконтрольований процес подальшого випаровування вологи з теплих упакованих виробів продовжуватиметься в упаковці, а для використання герметичної упаковки, наприклад поліетиленових пакетів, відбудеться конденсація вологи на внутрішній поверхні упаковки.

Переважно використовувати повільне охолодження протягом не менше 4 год, в процесі якого вироби омиваються повітрям температурою 25...30 "З відносною вологістю 60...65 %. При цьому відбувається стабілізація виробів:остаточне вирівнювання вологості по всій товщі виробів, розсмоктування внутрішніх напруг зсуву, які могли залишитися після інтенсивної сушіння виробів, а також деяке зниження маси виробів, що остигають за рахунок випаровування з них 0,5..1,0 % вологи.

Швидке охолодження висушених виробів інтенсивним обдуванням в охолоджувачах різних конструкцій або остигання їх на стрічкових транспортерах при подачі на упаковку менш бажані: незважаючи на те, що готові вироби за короткий час (близько 5 хв) встигають охолонути до температури цеху і наступної усушки їх в упаковці не відбувається , За такий короткий проміжок часу внутрішні напруги зсуву в нестабілізованих виробах не тільки не встигають зникнути, але збільшуються за рахунок випаровування вологи з поверхні виробів та збільшення градієнта вологості. І якщо вироби були піддані жорсткому сушінню, то розтріскування іперетворення їх на брухт і крихту можуть статися вже після упаковки.

Таким чином, збільшення внутрішньої напруги зсуву при швидкому охолодженні виробів обумовлено тим, що різке зниження температури поверхневого шару виробів веде до швидкого випаровування з нього вологи. І хоча градієнт температури, що при цьому виникає, спрямований в ту ж сторону, що і градієнт вологості, - всередину виробу, волога не встигає підійти з внутрішніх шарів до поверхні в силу низької вологопровідності щільної структури висушених виробів (див. рис. 48, б).

При високотемпературних і надвисокотемпературних режимах сушіння, коли температура повітря перевищує відповідно 70 і 90 С, макаронні вироби залишаються в пластичному стані аж до 16...13% вологості (залежно від температури). В цьому випадку критична вологість виробів W*(Див. рис. 49), тобто момент переходу матеріалу з пластичного стану в пружне, переходу від постійної швидкості сушіння до падаючої швидкості, знижується практично до величини вологості готових макаронних виробів. Тому виникає можливість використання таких режимів протягом усього сушіння, значно скорочуючи її тривалість. Проте в цьому випадку, щоб уникнути розтріскування висушених виробів, особливо ретельно слід проводити стабілізацію та охолодження виробів - без подальшого випаровування з них вологи. Для цього температурно-вологісні умови стабілізації іохолодження висушених виробів повинні відповідати однакової рівноважної вологості їх, тобто на рівні 13%. Наприклад, якщо стабілізація висушених виробів здійснюється при 70 °С, то відносна вологість повітря повинна становити близько 85 % (рівновазна вологість виробів при цих параметрах становить 13 % - див. рис. 51), і після стабілізації виробу можна відразу охолоджувати повітрям у цеху з температурою 20...25 °С та відносною вологістю близько 65 %: ці параметри відповідають тій же величині рівноважної вологості (13 %), тому випаровування вологи з поверхні виробів при охолодженні не буде.

На підставі вищевикладеного можна зробити висновок, що основною причиною виникнення напруг всередині макаронних виробів, що висушуються, які призводять до зміни форми або до утворення тріщин у виробах (залежно від співвідношення пластичних і пружних властивостей висушуваних виробів), є відставання внутрішнього переносу вологи від випаровування вологи з поверхневих шарів виробів. Це зумовлює виникнення значного градієнта вологості, величина якого може бути мірою небезпеки розтріскування виробів, що висушуються.

Характер залежності градієнта вологості від двох основних факторів:відносної вологості та температури сушильного повітря, наведений на рис. 54 показує, що при постійній температурі підвищення вологості повітря веде до зниження градієнта вологості, а при постійній вологості повітря незначні зміни градієнта-вологості виникають при низьких і високих температурах.

Сушіння макаронів у шафових сушилах.

Сушіння макаронів у шафових сушарках.Для сушіння макаронів у шафових сушарках використовують лоткові касети. Висушування здійснюють зазвичай у шафних безкалориферних сушарках типів ВВП, 2ЦАГІ-700, «Діфузор».

Сушарка ВВП складається з дерев'яної шафи 4 глибиною 1600 мм, шириною 1260 мм та висотою 2010 мм. Каркас шафи виготовляють із дерев'яних брусків, які обшивають фанерою. На кришці шафи кріплять кожух 3 та електродвигун 1 з насадженим на його вал осьовим вентилятором 2. Лопаті вентилятора розташовані всередині кожуха, що спрямовує потік повітря в шафу, а електродвигун - поза кожухом, перед вентилятором.

У шафу сушарки встановлюють 156 подвійних касет 5: два ряди по глибині, три - по ширині й 26 касет по висоті. Місткість шафи по сухих виробах дорівнює 600 кг. При використанні одинарних касет їх встановлюють по глибині чотири ряди.

Макарони сушать, продуючи повітря через макаронні трубки, що лежать у касетах. При цьому використовують повітря сушильного відділення, параметри якого підтримуються на постійному рівні (сушіння з постійною сушильною здатністю повітря), а саме: температура 30...35 °С, відносна вологість 65...70 %. Повітря в сушильному приміщенні нагрівається або від батареї радіаторів опалення, або калорифером, через який приміщення нагнітається свіже повітря замість частини зволоженого з приміщення зволоженого відпрацьованого повітря.

Для більш рівномірного висушування періодично, через 1 год, змінюють напрямок руху повітря в сушильних установках на протилежне, перемикаючи електродвигун на роботу у зворотному напрямку, тобто реверсування електродвигуна.

Тривалість сушіння при зазначених параметрах повітря має становити від 20 (для макаронів великого діаметру) до 24 год (для макаронів малого діаметру). Прагнення скоротити тривалість сушіння шляхом використання більш сухого повітря або збільшенням швидкості руху повітря призводить до отримання великої кількості макаронів, що розтріскалися. З іншого боку, необхідно стежити, щоб вологість повітря в сушильному відділенні не збільшувалася більше 70...75 %, щоб уникнути закисання і цвіління макаронів, особливо у внутрішніх рядах касет.

При сушінні в лоткових касетах макарони піддають обдування повітрям з внутрішньої і зовнішньої поверхонь трубочок. Однак через нерівномірне дотику макаронів відбувається нерівномірне видалення вологи з їх поверхні, аотже, нерівномірне усадження виробів. Це призводить до сильного викривлення виробів під час сушіння, що значно знижує їхню якість, збільшує витрату тари для упаковки. Крім того, тісне зіткнення трубочок в касеті і неможливість швидко видалити вологу в початковій стадії сушіння часто призводять до злипання трубок між собою, утворення злитків.

Істотними недоліками даного способу сушіння є витрати великої кількості ручної праці та важкі кліматичні умови для роботи в сушильному відділенні - підвищені вологість і температура. Однак цей спосіб сушіння макаронів не вимагає складного дорогого обладнання та великих виробничих площ.

З метою усунення ручної праці на ряді макаронних підприємств було створено механізовані потокові лінії з виробництва макаронів із сушінням у лоткових касетах.

Сушарки механізованих потокових ліній конструюють з декількох шафових апаратів, що встановлюються в один або два ряди. З обох боків апаратів (в однорядних сушарках) або між рядами апаратів (у дворядних сушарках) повільно переміщуються стоси касет з макаронами, що висушуються. Сушарки зазвичай укладають у кожух, що дозволяє інтенсифікувати процес сушіння шляхом використання вищих температур повітря - до 40...45 °С з одночасним збільшенням вологості до 70...75 %.

Найчастіше використовують конструкцію сушарки з десятьма вентиляційними установками, яка не забезпечує достатньої тривалості сушіння та вимагає використання сушильного повітря з підвищеною сушильною здатністю. Тому для вироблення міцних макаронів необхідна сушарка з великою кількістю вентиляційних установок.

Сушіння короткорізаних виробів у шафових сушарках.Для сушіння короткорізаних виробів можуть бути використані представлені вище безкалориферні шафні сушарки. У цьому випадку вироби розподіляють шаром 2...3 см на сітчастих рамках, які один над одним встановлюють сушарку. Однак для цих цілей в даний час велике поширення в цехах невеликої продуктивності набули шафні сушарки різноманітних конструкцій з індивідуальними повітронагрівачами: частіше - електричними з батареєю ТЕНів потужністю 3...8 кВт, рідше - паровими калориферами.

Принцип висушування залишається тим самим: вентилятор здійснює безперервний рух повітря всередині шафи, проганяючи його над поверхнею виробів, розсипаних на межах. Проте в даному випадку шафа закривається дверцятами, і завдяки наявності повітронагрівача (звичайно перед вентилятором) та отворів з шиберами для регулювання підсмоктування свіжого повітря та викиду частини відпрацьованого повітря в шафі можна встановлювати необхідні режими сушіння з температурою повітря до 60...65 °С та відносною вологістю до 80% (за рахунок випару з виробів вологи). У зв'язку з цим є можливість, з одного боку, варіювати параметри сушіння в широких діапазонах і, з іншого боку, підтримувати їх на заданому рівні з достатньою точністю.

Для сушіння короткорізаних виробів у закритих шафах можна застосовувати різноманітні варіанти режимів, наприклад:

сушіння з постійною сушильною здатністю повітря при температурі 45...50 "З відносної вологості 70...80 % до вологості виробів 13,5... 14,4 %;

тристадійний режим сушіння: перша стадія - попередня сушіння при температурі 55...60 °С та відносній вологості повітря 70...80 % до вологості виробів 20...21 %; друга стадія - відволікання протягом 30...45 хв при відключенні обігріву та вентиляції та при закритих дверцях сушарки: волога з виробів при цьому не випаровується, відбувається вирівнювання вологості виробів по всій їх масі; третя стадія - остаточне сушіння за нормальної температури 40...45 " З відносної вологості повітря 70...75 % до вологості виробів 13,5... 14,5 %.

В обох випадках тривалість сушіння залежить від форми виробів, товщини шару виробів на рамках швидкості руху повітря і визначається експериментальним шляхом.

Після закінчення сушіння доцільно стабілізувати вироби шляхом повільного остигання у шафі протягом 2...3 год при відключених нагріванні та вентиляції та при закритих дверцятах.

Деякі фірми, зокрема «Паван» (Італія), пропонують постачання шафних сушарок для короткорізаних виробів у комплекті з установкою для первинного підсушування – трабатто. Призначення цієї установки - створення на поверхні сирих короткорізаних виробів підсушеної скоринки, що перешкоджає злипання виробів у процесі подальшого сушіння в шарі на рамках.

Напівфабрикат виробів послідовно переміщається по всіх сітках. Регулюючи частоту обертання приводних барабанів варіатором, можна в певних межах змінювати товщину шару виробів на стрічках транспортерів та тривалість перебування виробів у сушарці.

Конвеєрна сушарка С-109-04 призначена для високотемпературного сушіння макаронних виробів із гідротермічною обробкою. Така технологія сушіння дозволяє отримувати макаронні вироби високої якості за складом, кольором, варильними властивостями та зовнішнім виглядом.

Сушарка С-109-2 лоткова

Призначена для високотемпературного сушіння макаронних виробів із гідротермічною обробкою. Така технологія сушіння дозволяє отримувати макаронні вироби високої якості за складом, кольором, варильними властивостями та зовнішнім виглядом.

Лінія здійснює конвективне сушіння макаронних виробів, автоматично підтримуючи всередині кожної секції задані параметри (температуру, вологість). Витрати електроенергії на кілограм продукції становлять 0,2 кВт.

Стабілізатор-охолоджувач С-109-1

Стабілізатор-охолоджувач призначений для охолодження макаронних виробів протягом 30 хвилин з отриманням вологості на виході 12-13%, що робить можливим виробляти миттєву упаковку продукції. Забезпечує:
- Скорочення часу стабілізації виробів з 4-6 годин до 30 хвилин;
- Усунення дефектів, пов'язаних з ламкістю виробів при пневмотранспортуванні від лінії сушіння до бункера-стабілізатора.

Призначений для сушіння короткорізаних макаронних виробів, а також для сушіння овочів, фруктів та іншої продукції. Шафа сушильна з термостабілізованих панелей. Здійснює конвективне сушіння продукції з мінімальним споживанням енергії.

Система підготовки води

При виробництві макаронних виробів вода використовується на технічні потреби для замісу тіста, створення пари, охолодження прес-камери та роботи вакуумної станції. Для охолодження прес-камери та роботи вакуумної станції використовують технічну воду, особливих вимог щодо якості цієї води немає. А ось для створення пари та замісу тіста необхідно використовувати лише питну воду. Причому якість води за санітарними нормами має відповідати ГОСТ - Р 51232-98, Сан ПіН 2.14.1074-01.