Особенности высоко- и сверхвысокотемпературных режимов сушки макаронных изделий

     3. Особенности высоко- и сверхвысокотемпературных режимов сушки макаронных изделий.

      Основной  недостаток традиционных низкотемпературных режимов сушки макаронных изделий – чрезмерная продолжительность процесса сушки. Переход на высокотемпературные режимы сушки с использованием температуры сушильного воздуха 70°С и выше позволил сократить продолжительность сушки изделий в сушилках автоматизированных поточных линий в среднем на 40...50%: длинных изделий с 16...20 до 10...12 ч, коротких – с 7...8 до 4...6 ч. Кроме того, высокотемпературная сушка по сравнению с традиционной позволяет снизить расход энергии и уменьшить производственные площади на единицу вырабатываемой продукции, значительно улучшить ее микробиологическое состояние и при правильно подобранных параметрах сушки улучшить цвет и варочные свойства изделий.

      В настоящее время используются разные варианты высокотемпературных режимов сушки, однако главная предпосылка их разработки заключается в том, что повышение температуры сушки макаронных изделий должно сопровождаться повышением относительной влажности воздуха. Чаще всего сушильная особенность воздуха на том или ином этапе высокотемпературной сушки, то есть доля влаги, которую может поглотить 1 кг воздуха до полного его насыщения, не превышает сушильную способность воздуха при низкотемпературной сушке, поскольку повышение температуры компенсируется повышением относительной влажности воздуха. Однако при увеличении температуры и влажности воздуха, во-первых, снижается градиент влажности в высушиваемых изделиях, а во-вторых, снижается значение критической влажности макаронных изделий, то есть увеличивается период их нахождения в пластическом состоянии. Именно эти два фактора позволяют интенсифицировать процесс удаления влаги из изделий с сохранением прочности их структуры.

      Среди режимов высокотемпературной сушки рассмотрим три наиболее распространенных варианта, диаграммы которых приведены на рис. 1. На этих диаграммах влажность воздуха отражена психрометрической разностью ∆t, что наиболее удобно для ввода заданных параметров сушки в систему программируемого контроля и регулирования процесса сушки на линии.

      Рис 1. Варианты диаграмм высокотемпературной  сушки длинных макаронных изделий.

      Первый  вариант (рис. 1,а) – применение высокотемпературного режима на предварительной стадии сушки (что способствует углублению степени инактивации полифенолоксидазы и денатурации белков) с постепенным ступенчатым снижением температуры воздуха до 40…45 ºС и дальнейшей стабилизации изделий при этой температуре (что гарантирует прочность изделий). При использовании этого варианта необходимо тщательно соблюдать высокую влажность воздуха на входе изделий в сушилку, чтобы предотвратить образование в толще изделий паровоздушных пузырьков.

      Второй  вариант (рис. 1, б) – постепенное повышение температуры воздуха до максимальной величины и последующее постепенное снижение ее опять до 40…45 ºС. Такой режим сушки называется режимом температурной инверсии. Медленное наращивание температуры от зоны к зоне и ступенчатое снижение ее способствуют получению высокопрочного продукта вследствие того, что на окончательной стадии сушки и при стабилизации изделий температура изделий все время выше температуры окружающей среды. В результате этого градиент температуры внутри изделий направлен в туже сторону, что и градиент влажности. В свою очередь, это способствует миграции влаги к поверхности высушиваемых изделий.

      Разновидность режима температурной инверсии является режим (рис. 1,в), при котором после предварительной сушки при температуре 58 ºС изделия прогреваются до температуры 70 ºС в течении 10 мин., а затем следует окончательная сушка в три фазы при влажности воздуха 60 % и снижении температуры по фазам до 68,42 и 29 ºС.

      Третий  вариант высокотемпературной сушки (рис. 1, г) – увеличение температуры воздуха на стадии предварительной сушки до максимального значения в пределах 75…85 ºС, сушка и стабилизация изделий при этой же температуре. При таком режиме высушивание изделий до 13…13,5 % влажности происходит за 3…5 ч (в зависимости от температуры воздуха и вида изделий), а стабилизация изделий – в течение 5…7 ч.

      Охлаждение  стабилизированных изделий без  дальнейшего испарения из них  влаги осуществляется в двух зонах: в первой – обдувкой изделий воздухом температурой 75 ºС, во второй – воздухом температурой 28 ºС. При этом строго соблюдается соответствие относительной влажности воздуха при данных температурах равновесной влажности изделий на уровне 13,0…13,5%.

     Разработана также технология с использованием сверхвысокотемпературных режимов  сушки макаронных изделий на линиях для производства как длинных, так и коротких макаронных изделий.

     Длинные изделия сушат в три этапа:

• предварительная сушка в течении 70 мин. при постепенно повышающихся температуре воздуха от 40 до 80 ºС и относительной влажности воздуха от 60 до 88 %; при этом влажность изделий снижается на 12 % – с 29 до 17 %;
• кратковременный (в течении 3…5 мин) нагрев изделий воздухом, температура которого повышается до 106 ºС, а важность – до 93 %, а затем значения этих параметров снижаются в течении 1…2 мин. соответственно до 90 % и 80 %; влажность изделий вв это время остается на уровне 17 %;
• окончательная сушка изделий с понижением температуры воздуха в три этапа: первый в течении 40 мин. при температуре воздуха 89…90 ºС и влажности 80 % со снижением влажности изделий с 17 до 14,2 %; второй – в течении 40 мин. при температуре воздуха 86…87 ºС и влажности 78 % со снижением влажности изделий с 14,2 до 12,6 %; в третий – в течении 35 мин. при температуре воздуха 73…74 ºС и влажности 76 % со снижением влажности изделий примерно до 12…13 %.

      После сушки длинные изделия стабилизируются  в течении 120 мин. при температуре  воздуха 73…74 ºС и влажности 75 %, после  чего быстро охлаждаются до температуры 30 ºС. В процессе охлаждения влага  из изделий не испаряется вследствие того, что равновесная влажность изделий при параметрах стабилизации равна равновесной влажности их при температурах охлаждения.

     Короткие  изделия сушат также в несколько  этапов:

• предварительная сушка, в течении которой температура воздуха за 2…3 мин. сначала резко повышается до 96…97 ºС, а затем снижается до 85 М; далее в течении 45 мин. температура воздуха повышается до 95 ºС; на всем протяжении предварительной сушки относительная влажность воздуха остается на уровне 75 %, а влажность изделий снижается с 29 до 17 %;
• окончательная сушка осуществляется при постепенном снижении температуры воздуха с 95 до 90 ºС в течении 50 мин. и повышении его влажности с 75 до 80 %; влажность изделий при этом снижается с 17 до 12 %.

      Стабилизация  высушенных таким образом коротких изделий происходит в течении 40 мин. при снижении температуры воздуха с 90 до 70 ºС и увеличении его влажности с 80 до 85 %.

      К сверхвысокотемпературным режимам  сушки макаронных изделий также  следует отнести режим с гидротермической обработкой изделий перед сушкой. Сущность его заключается в обработке сырых изделий паровоздушной смесью в течении 2 мин. (для макарон) или сухим паром в течении 30 с (для короткорезаных изделий) с последующей сушкой. Параметры паровоздушной системы: температура 95…98 ºС, влажность 95 %. Температура перегретого пара от 120 до 180 ºС.

      Гидротермическая  обработка изделий перед сушкой позволяет значительно сократить  последующий процесс их сушки  за счет возможности применения жестких  режимов без опасения появления  трещин. Это происходит в результате снижения энергии связи влаги с денатурированными во время гидротермической обработки белками и снижения вследствие этого линейной усадки высушиваемых изделий в 1,5…2 раза. Однако параллельно протекающая при гигротермической обработке изделий клейстеризация крахмала в их поверхностном слое делает изделия липкими, усложняет их сушку. Этот режим нашел свое применение в производстве макаронных изделий быстрой варки и изделий, не требующих варки.