CC BY
75
ИННОВАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ - ОСНОВА МОДЕРНИЗАЦИИ ОТРАСЛИ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 664.143
Сверхтемпературная сушка и влажностная стабилизация
макаронных изделий
В.Е. Тукачев, аспирант ЗАО НПФ «ТЕКО», г. Миасс
М.В. Калачев, канд. техн. наук, профессор, Ю.В. Зуева, канд. техн. наук Московский государственный университет технологий и управления
Сушка макаронных изделий - это, как правило, самая длительная и ответственная стадия процесса производства. Это сложный тепломассо-обменный процесс, от которого зависит качество продукта. При сушке макарон их масса из пластического состояния медленно превращается в упругое хрупкое тело.
В зависимости от температуры воздуха используют три основных режима конвективной сушки макаронных изделий: традиционные низкотемпературные режимы - температура сушильного воздуха не превышает 50 °С; высокотемпературные режимы - температура воздуха на определенном этапе сушки достигает 70...90 °С; сверхвысокотемпературные режимы - температура воздуха превышает 90 °С.
Тенденция развития технологии сушки макаронных изделий направлена в сторону сокращения продолжительности сушки и повышения потребительских качеств готовой продукции благодаря применению более высоких температур. Так, итальянская фирма «Паван» при использовании высокотемпературной технологии сократила продолжительность сушки короткорезаных макаронных изделий до 2 ч (температура воздуха при сушке составляет от 84 до 106 °С).
Швейцарская фирма «Бюлер» разработала технологию «Турботерма-
Ключевые слова: макаронные изделия; сверхтемпературная сушка; влажностная стабилизация; влажность; охлаждение; качество.
Рис. 1. Диаграмма сушки и стабилизации гигротермической технологии
Key words: pasta; super-temperature drying; watery stabilization; humidity; cooling; quality.
тик», в результате продолжительность сушки сократилась до 2 ч 45 мин для коротких макаронных изделий (температура сушки - от 95 до 105 °С).
На малых и средних предприятиях наиболее распространена низкотемпературная сушка, не требующая специального автоматического оборудования и приборов. Фирма ЗАО НПФ «Теко» предлагает гидротермическую технологию сверхвысокотемпературной сушки для малых предприятий. Температура в сушильной камере сушилки С-109-4 нового поколения поднимается до 110 °С. Для поддержания оптимальной влажности и создания пара на ТЭНы распыляется вода.
Таким образом, сушка проводится при высоких температурах в среде перегретого пара. Сокращение длительности прогрева макаронных изделий обусловлено частичной конденсацией пара на поверхности макарон, что создает благоприятные условия для применения сверхвысокотемпературной сушки (температура 100...110 °С при влажности 4550%), чем достигается скорость сушки 1,5-2,5° в 1 мин. Такая температура поддерживается в продолжении всей сушки.
Такая технология позволяет из хлебопекарной муки с содержанием клейковины от 23 % получить качественные макаронные изделия. Заданные параметры (температура и влажность) технологического процесса обеспечивают высокую скорость удаления влаги из макаронных изделий, что значительно сокращает
длительность сушки (всего 25 мин) и позволяет снизить расход электроэнергии до 0,2-0,22 кВт на 1 кг высушенного продукта. При температуре сушки 90 °С и более происходит практически полная пастеризация макаронных изделий. Соотношение влажности и температуры показано на рис. 1.
Весь технологический цикл изготовления макаронных изделий (от засыпки муки до упаковки) составляет примерно 60 мин. Указанное время необходимо для обработки тонких макаронных изделий диаметром 0,8-3,0 мм, для изделий большего диаметра время увеличивается.
Стабилизация изделий после сушки в классических технологиях занимает от 4 до 12 ч. Оборудование «Макиз» фирмы «Теко» обеспечивает выравнивание влажности по толщине изделий за 30-40 мин.
Для сокращения времени стабилизации - охлаждения макаронных изделий применена концепция использования высокой температуры самих изделий после сушки. Поскольку влага в конце сушки макаронных изделий присутствует в виде пара, то при резком охлаждении продукта градиент температуры направлен от центра к поверхности, а миграция влаги совпадает с направлением теплового потока. Под воздействием градиента температуры (от 50 до 60 °С) влага переместится от центра к поверхности и выровняет возникшую при сушке неравномерность влажности по слоям. Однако при этом необходимо исключить испарение влаги с поверхности изделий, так как оно только увеличит неравномерность влажности в центре и на поверхности и приведет к возникновению трещин.
Таким образом, охлаждение макаронных изделий следует проводить при повышенной влажности воздушной среды (близкой к равновесной). Кроме того, при понижении температуры обдуваемого воздуха его относительная влажность возрастает, в связи с чем не требуется дополнительных средств и устройств, обеспечивающих повышение относительной влажности воздушной среды. Эта технология нашла применение в конструкции стабилизатора-охладителя С-109-1 нового поколения в линии «Макиз-02».
На рис. 2 представлен охладитель-стабилизатор С-109-1, предназначенный для охлаждения и стабилизации короткорезаных макаронных изделий. Производительность - до 200 кг/ч в зависимости от типа изделий; потребляемая мощность - 1,5 кВт; длительность процесса - 30-40 мин.
THE INNOVATIVE EQUIPMENT - A BASIS OF MODERNIZATION OF BRANCH
Охладитель-стабилизатор состоит из загрузочной воронки 1, пульта управления 2, верхних необдуваемых конвейеров 3 и 4, обдуваемого нижнего конвейера 5, кронштейна 6, вентилятора 7, регулируемых по высоте опор 8, переходника 9, радиатора 10, рамы 11, изолирующих панелей 12, выгрузочного раструба 13, трубопровода подвода-отвода холодной воды 14. Схема продувки конвейерной ленты - «елочка», скорость потока воздуха - 0,2-0,4 м/с. Сама лента изготовлена из полиэфирной сетки. Высота насыпаемого слоя макаронных изделий - 4050 мм.
В радиатор 10 по трубопроводам 14 подается холодная вода, чем обеспечивается понижение температуры макаронных изделий с 85 до 25 °С. Влажность макаронных изделий на выходе - 12,5-13 %.
Температура и влажность контролируются и поддерживаются автоматически с помощью датчиков, установленных в камере охладителя, и пульта управления 2. Работает охладитель следующим образом. Макаронные изделия загружаются на верхнюю ленту конвейера 3 и движутся, пересыпаясь с ленты на ленту.
Рис. 2. Охладитель-стабилизатор С-109-1: 1 - загрузочная воронка; 2 - пульт управления; 3, 4 - верхние конвейеры; 5 - нижний конвейер; 6 - кронштейн; 7 - вентилятор; 8 - опоры; 9 - переходник; 10 - радиатор; 11 - рама;. 12 - панели; 13 - раструб; 14 - трубопровод подвода-отвода воды
В радиатор 10 подается холодная вода требуемой температуры, вентилятор 7 создает холодный воздушный поток, который обдувает макаронные изделия. Причем обдувке подвергаются макаронные изделия только на нижнем конвейере 5, на двух верхних лентах изделия охлаждаются за счет естественной конвекции. Это необходимо для того, что-
бы влага успела переместиться по толщине продукта. На выходе из охладителя через раструб 13 изделия имеют температуру окружающей среды или на 1...2 °С ниже.
Таким образом, применение предлагаемой технологии на предприятиях малой и средней мощности позволит значительно улучшить качество макаронных изделий.
Темы конференции
• Продукты высокой добавленной стоимости из крахмала и глюкозных сиропов: органические кислоты, биопластики и химические вещества
■ Крахмалы: рынок, производство и применение модифицированных крахмалов
• Глюкозные и глюкозно-фруктозные сиропы: перспекттивы рынка, производство и применение
■ Практический опыт: Глубокая переработка зерна с производством продуктов высокой добавленной стоимо сти: клейковина, крахмал, биоэтанол
• Возможности финансирования проектов
• Мировой рынок: применение биотехнологий для глубокой переработки зернового сырья
• Клейковина (пшеничный глютен): рынок, производство, применение и экспорт . Другие вопросы глубокой переработки зерна
Российская
циацй^
