Тема лекции №5. Сушка плодов и овощей
Сушка дает возможность довести содержание воды в продукте до такого количества, при котором микроорганизмы уже не могут развиваться. Например, для развития бактерий требуется не менее 30, а плесеней -15% влаги. Если удалить в таком количестве воду, то питание микробов станет невозможным, несмотря на обильное количество пищевых веществ, микробы в процессе обмена всасывают через свою поверхность растворенные в воде пищевые вещества. Поэтому при высушивании овощей в них оставляют до 14% влаги, а плодов - до 18% и даже до 25%. Если продукты высушить до меньшего содержания влаги, например, до 4-5%, то они будут более стойкими при хранении, но хранить их следует в герметической упаковке во избежании поглощения влаги из окружающего воздуха.
Сушка является самым древним способом консервирования и в настоящее время она продолжает совершенствоваться. Например, сейчас используют сублимационную сушку (сублимация - испарение льда при низких отрицательных температурах в вакууме). Проводят ее в аппаратах - сублиматорах с последующим досушиванием при температуре около 40оС. При этом получают сушеные продукты наиболее высокого качества.
В процессе сушки из сырья удаляется большая часть воды, в результате чего повышается концентрация сухих веществ и продукты становятся пригодными к длительному хранению.
Ценность сушеных плодов и ягод в отдельных случаях ниже свежих. Это объясняется тем, что при обычной сушке теряется часть ароматических веществ, изменяется окраска, меняется химический состав некоторых веществ. Однако сушеные плоды и ягоды в несколько раз легче свежих, имеют высокую транспортабельность и хорошо хранятся. Они содержат до 40…50% сахара (от сухой массы), большое количество минеральных и других полезных веществ. Из смеси различных сушеных фруктов и ягод готовят сухие компоты.
Сушка плодов и ягод особенно широко распространена в южных районах, где имеется сравнительно дешевое сырье, а сочетание солнечной и искусственной сушки значительно повышает экономическую эффективность этого способа переработки.
Плоды и ягоды сушат несколькими способами с использованием тепловой энергии. Наиболее распространен способ непосредственного соприкосновения сырья с нагретым воздухом, так называемой конвективный метод.Среда, которая является переносчиком тепла, называется агентом сушки (в данном способе – воздух).
Широко применяют и контактную сушку, когда тепло к продукту передается через нагретую агентом сушки поверхность.
В последние годы внедряется сублимационная сушка, при которой воду из плодов и ягод выпаривают под вакуумом при низкой отрицательной температуре. При этом способе основная часть влаги сырья удаляется благодаря испарению льда без перехода его в жидкое состояние. Происходит сублимация (возгонка) льда. Сырье в это время находится в замороженном состоянии, и потери ароматических веществ, витаминов, биохимические изменения бывают незначительными. Остаточное количество воды обычно бывает не более 5%. Высокопористая структура сублимированных продуктов способствует быстрому и легкому поглощению воды при восстановлении, поэтому качество сушеных плодов и ягод при сублимацинной сушке самое высокое. Однако из-за сложного оборудования и высокой стоимости готовой продукции этот способ сушки применяют ограничено.
Внедряются в производство новый способ – в «кипящем слое», или флюидизационная сушка (флюидус – текучий). Этим способом сушат сыпучие мелкие продукты: кусочки плодов, ягоды и др. Сырье поступает на сито с небольшим наклоном, которое постоянно встряхивается. Снизу подают горячий воздух с такой скоростью, чтобы сырье отрывалось воздухом сито и вновь падало на него. При этом каждая ягода омывается сильной струей горячего воздуха, сушка идет быстро и продукция получается высокого качества.
Кроме рассмотренных способов, плоды и ягоды можно сушить радиационным методом (под воздействием инфракрасных лучей), токами высокой частоты, перегретых паром.
Скорость удаления влаги из сырья зависит как от способа сушки, так и то характера связи влаги с материалом. Влага, содержащаяся в крупных капиллярах (макрокапиллярах), удерживается слабо, испаряется в первую очередь и легко. Влага мелких капилляров (микрокапилляров) удерживается силами адсорбции и поэтому испаряется труднее. Химически связанная вода удерживается наиболее прочно и при сушке остается. Эта влага входит в структуру различных веществ.
На скорость сушки существенное влияние оказывают свойства агента сушки, т.е. воздуха. Воздух переносит тепло, поглощает и уносит влагу. Количество влаги, которое может поглотить воздух, зависит от его влажности и температуры. Чем суше воздух, тем больше он поглощает влаги. Влагосодержание воздуха (масса водяного пара в
1 кг сухого воздуха) возрастает с повышением температуры, поэтому с возрастанием температуры воздуха увеличивается и скорость сушки. Однако повышать температуру сушки можно до строго определенной величины, так как при слишком сильном нагревании сырья возможно ухудшение его качества. Например, при температуре 90оС в плодах может начаться карамелизация сахаров.
Скорость сушки зависит и от скорости воздуха: чем она выше, тем быстрее идет сушка.
Интенсивность испарения воды зависит также от строения и размеры сырья. Чем крупнее ягоды, плоды или их кусочки, мельче их капилляры и толще кожица, тем медленнее испаряется влага.
При сушке вначале испаряется влага, оставшаясь на поверхности плодов после мойки или бланширования. Она не связана с сырьем и удаляется очень быстро. После этого начинает испаряться влага самого продукта. Так как большая часть влаги находится в макрокапиллярах, то в первый период подаваемое к продукту тепло расходуется на испарение воды. Сырье не перегревается, что позволяет проводить сушку при более высокой температуре.
В дальнейшем, когда в сырье остается небольшое количество воды и передвигается она в основном по микрокапиллярам, может произойти разрыв между испарением влаги с поверхности продукта и поступлением ее из внутренних частей. В этом случае на поверхности продукта образуется подгоревшая корочка, а внутри накапливаются пары, и продукт растрескивается. Это приводит к потере сока и ухудшению качества сухофруктов.
Сушку можно ускорить увеличением поверхности испарения. Этого достигают резкой сырья (например, на мелкие кусочки или тонкие дольки яблок и груш) и уменьшением толщины слоя сырья на ситах или лентах сушилок.
Для каждого вида сырья разработан оптимальный режим сушки, обеспечивающий рациональную производительность сушилок при получении высокого качества сушеного продукта. Оптимальным режимом сушки считается такой, при котором получают сушеный продукт с наилучшими качествами, расход топлива и затраты труда будут минимальными, а производительность сушилок максимальной.
Производительность сушилок контролирует по температуре нагрева воздуха и продукта, их влажности и скорости движения воздуха.
Плоды и яблоки сушат в специальных сушилках с использованием твердого или жидкого топлива (искусственная сушка). В южных районах страны широко распространена солнечно- воздушная сушка.
Хранение.Сушеные плоды и овощи гигроскопичны и их следует предохранять от увлажнения. Для этого наиболее походящая герметическая упаковка в жестяную тару. Для сублимационных продуктов широко используются также алюминиевая фольга и полимерные материалы. Чтобы не допустить механического измельчения, пакеты с сушеными продуктами из мягких материалов желательно укладывать в жесткую тару- ящики, картонные коробки.
Сушеные плоды и овощи при хранении могут повреждаться насекомыми-вредителями. Развитие вредителей происходит чаще всего в результате занесения яиц насекомых в сушеную продукцию до ее упаковки или с недезинфицированной тарой. Уничтожить их можно жесткой тепловой обработкой или окуриванием SО2.
Вопросы:
При какой температуре удаляют воду при сублимационной сушке?
Упаковка и хранение сушеных продуктов.
Меры борьбы с насекомыми-вредителями при хранении?