[go: up one dir, main page]

WO2024085781A1 - Способ сушки продуктов - Google Patents

Способ сушки продуктов Download PDF

Info

Publication number
WO2024085781A1
WO2024085781A1 PCT/RU2022/000314 RU2022000314W WO2024085781A1 WO 2024085781 A1 WO2024085781 A1 WO 2024085781A1 RU 2022000314 W RU2022000314 W RU 2022000314W WO 2024085781 A1 WO2024085781 A1 WO 2024085781A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drying
product
drying chamber
chamber
infrared radiation
Prior art date
Application number
PCT/RU2022/000314
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Кристиан Раймер БАЛЬЦЕР
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Барон Фудс Евразия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022126896A external-priority patent/RU2799695C1/ru
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Барон Фудс Евразия" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Барон Фудс Евразия"
Publication of WO2024085781A1 publication Critical patent/WO2024085781A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B7/00—Drying solid materials or objects by processes using a combination of processes not covered by a single one of groups F26B3/00 and F26B5/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/90—Preservation of foods or foodstuffs, in general by drying or kilning; Subsequent reconstitution

Definitions

  • the invention relates to the field of processing raw materials, namely to drying methods combining a combination of infrared radiation, convection blowing and reduced pressure, controlled by computer programs, for drying food and non-food products in closed batch drying chambers.
  • a method of drying a food product is known according to patent No. JP 3568250 dated September 30, 1994 for the invention “Method of drying food products” (IPC A23L 3/40).
  • This method consists of placing the food product to be dried in a drying chamber under reduced pressure to dry the food, using an infrared heater to heat the inside of the drying chamber 1, as well as an air circulator to circulate air inside the drying chamber and a smoke exhauster to exhaust inside the drying chamber, wherein the food product is dried when the pressure inside the chamber fluctuates positively to obtain the target food product.
  • the disadvantages of this analogue are the use of intermittent pressure, which makes it difficult to control the quality of drying of products, due to which the products remain either over-dried or under-dried.
  • the disadvantages of the method include the limited number of products that can be dried using this method, since the drying characteristics of products vary significantly depending on the physicochemical qualities of the fabric, the location and concentration of water, the internal reflectivity of the tissue and how water leaves the cells of the product, therefore, the range of useful applications of this method is significantly narrowed.
  • the closest analogue to the claimed invention (prototype) in terms of the totality of existing features is a method of drying products according to the invention entitled “Combined drying method with hot air and vacuum pulsation and equipment based on temperature and humidity control” according to publication number CN1 10360815 dated 10.22.2019 ( IPC A23N12/08; F26B23/06; This method aims to create a combined hot air and vacuum pulsation drying equipment based on temperature and humidity control, so that the problems of the existing combined hot air and vacuum drying technology that during the hot air drying stage, the hot air circulation mode is solved unscientific, exhaust gas emission is not practical, the heat transfer effect of hot air convection is poor, the drying of the material is uneven, the heating speed is low, the drying efficiency is easily affected by the pressure operation mode in the vacuum drying stage.
  • the equipment includes a hot air circulation drying system, a combined drying machine body, a pulsating vacuum system, a vacuum heating system and an automatic control system.
  • the processing efficiency of the combined hot air vacuum drying technology can be greatly improved, and the processing energy consumption can be reduced.
  • This invention has a number of disadvantages: it is necessary to move the product from one chamber to another chamber, which complicates the process of drying the product.
  • disadvantages include the use of intermittent vacuum, which makes it difficult to control the quality of drying of products due to which the products remain either overdried or underdried, and also significantly complicates the process of drying the product.
  • Disadvantages also include the loss heat and its regeneration, which in turn increases the drying time of products, reduces the quality of drying and increases energy consumption.
  • the task that the developer of a new method of drying food has set for himself is to create a drying method that ensures its application to a wide range of food and non-food products while eliminating the shortcomings of known analogues.
  • the technical result is to improve the quality of drying products while improving energy efficiency and reducing time spent on drying, as well as expanding functionality through a combination of infrared radiation, convection airflow and reduced pressure.
  • the technical result is achieved due to the entire set of essential features.
  • the essence of the invention is that the method of drying products in closed drying chambers includes a combination of infrared radiation and convection blowing at constant reduced pressure, and first the product is laid out in an even layer on the drying surface of the drying chamber, then the drying chamber is closed hermetically and a vacuum pump is turned on, which provides constant reduced pressure in the drying chamber, then the product is dried by at least one phase, including simultaneous infrared radiation with a wavelength from 2.1 microns to 4.3 microns with convection blowing of the product or including sequential infrared radiation with a wavelength from 2.1 microns to 4.3 microns and then convection air blowing of the product during the drying phase ensures constant control of temperature and humidity in the drying chamber.
  • a sealed rectangular steel chamber made of AISI 304 or 316 steel, with a volume from Zm 3 to 65 m 3 , is used as a drying chamber. At the same time use at least 2 drying surfaces. And the product is laid out in a layer thickness from 1mm to 86mm. Moreover, a food or non-food product is used as a product. At the same time, a reduced pressure is provided in the drying chamber in the range from 30 kPa to 75 kPa. In addition, for convection blowing, a closed ventilation system is used, operating at reduced pressure in the drying chamber.
  • temperature and humidity control is carried out by using a reduced pressure sensor and/or an air temperature sensor in the drying chamber, and/or a relative air humidity sensor in the drying chamber.
  • the temperature and humidity in the drying chamber, combinations and parameters of infrared radiation and convection blowing, air flow speed during convection blowing, parameters of low pressure in the drying chamber, the number of drying phases, and drying time are changed using a programmable logic controller. And to start the drying process and select parameters for the drying process, use the touch panel.
  • a method of drying products in closed drying chambers which consists of a combination of infrared radiation and convection airflow at constant reduced pressure.
  • the product is laid out in an even layer on the drying surface in a closed drying chamber.
  • a drying chamber a sealed rectangular steel chamber made of AISI 304 or 316 steel, resistant to pressure and temperature changes, is used. Chamber volume from Zm 3 to 65 m 3 .
  • the chamber must accommodate at least 2 drying surfaces, on which the product is placed in one even layer with a thickness of 1mm to 86mm.
  • a food or non-food product is used as a product.
  • the drying chamber is closed hermetically.
  • the vacuum pump which provides a stable low pressure in the drying chamber, which is set at the beginning of the procedure at range from 30 kPa to 75 kPa.
  • the reduced pressure lowers the boiling point and stimulates evaporation at the lower boiling point.
  • the product is dried by at least one phase, including simultaneous infrared radiation with a wavelength from 2.1 ⁇ m to 4.3 ⁇ m with convection blowing of the product or sequential infrared radiation with a wavelength from 2.1 ⁇ m to 4.3 ⁇ m and then convection blowing the product.
  • the number of phases and their order may vary depending on the characteristics of the product.
  • infrared emitters with wavelengths from 2.1 microns to 4.3 microns are used.
  • convection blowing a closed ventilation system is used, operating at reduced pressure in the drying chamber. With its help, the product is blown with air, and heat and humidity are also evenly distributed throughout the drying chamber.
  • constant monitoring of temperature and humidity in the drying chamber is ensured in order to adjust the drying process of the product.
  • This control is carried out by using a reduced pressure sensor, an air temperature sensor in the drying chamber, a relative air humidity sensor in the drying chamber, and a mass sensor to measure the mass of the drying product. All sensors are connected to a programmable logic controller. Depending on the incoming information, the drying control parameters are changed interactively.
  • Drying programs are loaded into a programmable logic controller and for each type of product being dried there is a separate program that provides the necessary combination of air flow intensity and infrared radiation. Exposure to air currents and radiation can occur at different intervals and for different durations.
  • the infrared emitters are controlled by a programmable logic controller via solid-state relays. Frequency, wavelength and energy density are completely controlled by a programmable logic controller.
  • a certain wavelength has a certain effect on the tissue of the product, for example, determining the penetration depth without regard to the specific power.
  • Low-power radiation which produces longer wavelengths, can sometimes be more effective than high-power radiation, and this is one of the reasons for the effectiveness of the method.
  • the air flow speed in the drying chamber is controlled by a programmable logic controller. Air convection helps distribute heat and humidity throughout the chamber. The air flow density should always be sufficient to distribute energy evenly, even at low pressure. All sensors installed inside the camera transmit data about temperature and humidity every 1-300 seconds.
  • the programmable logic controller sends a control signal to turn on, turn off, increase or decrease the power of one or more infrared emitters and/or air pump and/or air valves to compensate for the deviation from the set parameters.
  • the invention is illustrated using a specific example of a method for drying products.
  • Equipment drying chamber with a volume of 33 m3, equipped with 300 infrared emitters in the form of thin pipes 1000 mm long and with a maximum power of 800 W. Infrared emitters in this model are arranged in pairs at 10 levels, with a vertical distance between emitters of 240mm and a horizontal distance of 372mm. The chamber has only 9 drying surfaces with an area of 100 m2.
  • Product fresh carrots, cut into strips measuring 5mm x 5mm x 30mm.
  • Product volume 573kg.
  • Drying phases 120 phases, each 30 seconds, total 60 minutes. Airflow is adjusted using sensor readings.
  • Such chambers do not allow obtaining a specific result for any product, for example, the possibility of recovery in water, crunch, softness/hardness, etc.
  • the claimed invention provides optimal processing conditions created according to the customer’s requirements.
  • the method is applicable to a wide range of edible and non-edible products. This combination of versatility and optimization is only possible thanks to digital control and the microenvironment inside the camera.
  • Our programs have different parameters depending on different stages of drying the same product, because... product qualities change during the drying process, which requires different processing methods.
  • products can be dried at a low internal temperature of the product (up to +42° C) and at a high temperature, which allows the product to be blanched at an internal temperature of 120° C.
  • Electricity consumption of standard chambers exceeds 1 kW per liter of evaporated water, in while our method requires less than 0.5 kW per liter of evaporated water, and in some cases 0.22 kW per liter of evaporated water. Drying time in the cured invention is shorter than in standard chambers - usually no longer than 1 hour.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области переработки сырья, а именно к способам сушки, управляемым с помощью компьютерных программ, для сушки пищевых и непищевых продуктов в закрытых сушильных камерах периодического действия. Способ сушки продуктов в закрытых сушильных камерах включает комбинацию инфракрасного излучения и конвекционного обдува при постоянном пониженном давлении. Вначале на сушильную поверхность сушильной камеры выкладывают ровным слоем продукт, сушильную камеру закрывают герметично и включают вакуумный насос. Продукт сушат в течение одной фазы, включающей одновременное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм с конвекционным обдувом продукта, либо включающей последовательное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм и затем конвекционный обдув продукта. В процессе фазы сушки обеспечивают постоянный контроль температуры и влажности в сушильной камере. Технический результат заключается в повышении качества сушки, энергоэффективности, сокращении временных затрат на сушку, расширении функциональных возможностей за счет комбинации инфракрасного излучения, конвекционного обдува и пониженного давления.

Description

Способ сушки продуктов.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области переработки сырья, а именно к способам сушки сочетающим комбинацию инфракрасного излучения, конвекционного обдува и пониженного давления, управляемых с помощью компьютерных программ, для сушки пищевых и непищевых продуктов в закрытых сушильных камерах периодического действия.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны различные способы сушки продуктов.
Например, известен способ сушки пищевого продукта по патенту № JP 3568250 от 30.09.1994 на изобретение «Способ сушки пищевых продуктов» (МПК A23L 3/40). Данный способ заключается в размещении пищевого продукта, подлежащего сушке, в сушильной камеры под пониженным давлением для сушки пищи, применение инфракрасного нагревателя для нагрева внутренней части сушильной камеры 1, а также воздушного циркулятора для циркуляции воздуха внутри сушильной камеры и дымососа для выпуска внутрь сушильной камеры, причем пищевой продукт сушат при колебании давления внутри камеры положительно с получением целевого пищевого продукта. Недостатками данного аналога являются применение прерывистого давления, что затрудняет контроль качества сушки продуктов из-за чего продукты остаются либо пересушенными, либо недосушенными. Также к недостаткам способа следует отнести ограниченность в продукта, подлежащих сушке указанным способом так как сушильные характеристики продуктов значительно варьируются в зависимости от физико-химических качеств ткани, местонахождения и концентрации воды, внутренней отражающей способности тканей и тем, как вода покидает клетки продукта, следовательно, значительно ссужается диапазон полезного применения данного способа. Наиболее близким по совокупности существующих признаков аналогом к заявленному изобретению (прототипом) является спосб сушки продуктов по изобретению под названием «Комбинированный метод сушки горячим воздухом и вакуумной пульсацией и оборудование, основанное на контроле температуры и влажности» по номеру публикации CN1 10360815 от 22.10.2019 (МПК A23N12/08; F26B21/00; F26B23/06; F26B3/30; F26B9/06). Данный способ направлен на создание комбинированного сушильного оборудования с пульсацией горячего воздуха и вакуума, основанного на контроле температуры и влажности, так что проблемы существующей комбинированной технологии сушки горячим воздухом и вакуумом, заключающиеся в том, что во время стадии сушки горячим воздухом режим циркуляции горячего воздуха решаются ненаучно, выброс отработанного газа нецелесообразен, эффект теплообмена конвекцией горячего воздуха плохой, сушка материала неравномерная, скорость нагрева низкая, на эффективность сушки легко влияет режим работы под давлением на стадии вакуумной сушки. Оборудование включает в себя систему циркуляционной сушки горячим воздухом, комбинированный корпус сушильной машины, систему создания пульсирующего вакуума, систему вакуумного нагрева и систему автоматического управления. В соответствии с методом и оборудованием эффективность обработки комбинированной технологии вакуумной сушки горячим воздухом может быть значительно улучшена, а потребление энергии при обработке снижено. Данное изобретение имеет ряд недостатков необходимо перемещение продукта из одной камеры в другую камеру, что усложняет процесс сушки продукта. Также к недостаткам относится применение прерывистого вакуума, что затрудняет контроль качества сушки продуктов из-за чего продукты остаются либо пересушенными, либо недосушенными, а также значительно затрудняет процесс сушки продукта. К недостаткам также следует отнести потерю тепла и его регенерацию, что в свою очередь увеличивает время сушки продуктов, понижает качество сушки и увеличивает энергозатраты.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача, которую поставил перед собой разработчик нового способа сушки продуктов является создании способа сушки, обеспечивающего его применение к широкому спектру пищевых и непищевых продуктов при устранении недостатков известных аналогов. Технический результат заключается повышении качества сушки продуктов при улучшении энергоэффективности и сокращении временных затрат на сушку, а также расширение функциональных возможностей за счет комбинации инфракрасного излучения, конвекционного обдува и пониженного давления. Технический результат достигается за счёт всей совокупности существенных признаков.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сущность изобретения состоит в том, что способ сушки продуктов в закрытых сушильных камерах, включает комбинацию инфракрасного излучения и конвекционного обдува при постоянном пониженном давлении, причем вначале на сушильную поверхность сушильной камеры выкладывают ровным слоем продукт, затем сушильную камеру закрывают герметично и включают вакуумный насос, который обеспечивает постоянное пониженное давление в сушильной камере, далее продукт сушат по меньшей мере одной фазой, включающей одновременное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм с конвекционным обдувом продукта либо включающей последовательное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм и затем конвекционный обдув продукта, в процессе фазы сушки обеспечивают постоянный контроль температуры и влажности в сушильной камере. Причем в качестве сушильной камеры применяют герметичную прямоугольную стальную камеру из стали марки AISI 304 или 316, объемом от Зм3 до 65м3. В то же время используют по меньшей мере 2 сушильные поверхности. А продукт выкладывают слоем толщиной от 1мм до 86мм. Причем в качестве продукта применяют пищевой либо непищевой продукт. В то же время в сушильной камере обеспечивают пониженное давление диапазоне от 30 кПа до 75 кПа. Кроме того, для конвекционного обдува применяют закрытую вентиляционную систему, работающую при пониженном давлении в сушильной камере. Причём контроль температуры и влажности осуществляют путем применения датчика пониженного давления и/или датчика температуры воздуха в сушильной камере, и/или датчика относительной влажности воздуха в сушильной камере. Вместе с тем, температуру и влажность в сушильной камере, комбинации и параметры инфракрасного излучения и конвекционного обдува, скорость воздушного потока при конвекционном обдуве, параметры пониженного давления в сушильной камере, количество фаз сушки, время сушки изменяют при помощи программируемого логического контроллера. А для запуска процесса сушки и выбора параметров процесса сушки используют сенсорную панель.
Способ сушки продуктов в закрытых сушильных камерах, заключающийся в комбинации инфракрасного излучения, конвекционного обдува при постоянном пониженном давлении. Для этого, в закрытую сушильную камеру на сушильную поверхность выкладывают ровным слоем продукт. В качестве сушильной камеры применяют, герметичную прямоугольную стальную камеру из стали марки AISI 304 или 316, устойчивую к перепадам давления и температур. Объем камеры от Зм3 до 65м3. В камеру должны помещаться минимум 2 сушильные поверхности, на которых продукт размещается одним ровным слоем толщиной от 1мм до 86мм. В качестве продукта применяют пищевой либо непищевой продукт. Далее сушильную камеру закрывают герметично. Затем включают вакуумный насос, который обеспечивает стабильно пониженное давление в сушильной камере, которое выставляется в начале процедуры в диапазоне от 30 кПа до 75 кПа. Пониженное давление понижает точку кипения и стимулирует испарение в пониженной точке кипения. Далее продукт сушат по меньшей мере одной фазой, включающей одновременное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм с конвекционным обдувом продукта либо последовательное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм и затем конвекционный обдув продукта. При этом число фаз и их очередность могут меняться в зависимости от характеристик продукта. Для инфракрасного излучения применяют инфракрасные излучатели с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм. Для конвекционного обдува применяют закрытую вентиляционную систему, работающую при пониженном давлении в сушильной камере. С ее помощью продукт обдувают воздухом, так же равномерно распределяют тепло и влажность по сушильной камере. В процессе фазы сушки обеспечивают постоянный контроль температуры и влажности в сушильной камере, для корректировки процесса сушки продукта. Данный контроль осуществляют путем применения датчика пониженного давления, датчика температуры воздуха в сушильной камере, датчика относительной влажности воздуха в сушильной камере, датчика массы для измерения массы продукта сушки. Все датчики подключают к программируемому логическому контроллеру. В зависимости от поступающей информации, в интерактивном режиме изменяют управляющие параметры сушки. После окончания процесса сушки продукта выключают работу всех узлов в камере, вентиляционную систему и насоса. Снаружи подают воздух в камеру для поднятия внутреннего давления до уровня снаружи. Затем камеру открывают и продукты выгружают. Для изменения интенсивности инфракрасного излучения, а также для контроля вентиляции, используют твердотельные реле. Мощность твердотельных реле подбирается в зависимости от количества управляемых ими ИК излучателей и вентиляционных клапанов. Для запуска процесса сушки и выбора параметров процесса сушки может быть использована сенсорная панель. Вакуумный насос и привод вентилятора запускают, например, при помощи программируемого логического контроллера через преобразователь частоты. Различные комбинации пониженного давления, конвекционного обдува, инфракрасного излучения и уровней мощности осуществляются через компьютерные программы. Данные программы интерактивные, они реагируют на показания сенсоров внутри камеры и могу меняться в режиме реального времени. Для каждого продукта и каждого желаемого результата производится отдельная программа. С некоторыми изменениями одна и та же программа может быть адаптирована для сушильных камер разного размера. Программы сушки (рецептуры сушки) загружают в программируемый логический контроллер и для каждого вида высушиваемого продукта имеется отдельная программа, которая обеспечивает необходимую комбинацию интенсивности воздушных потоков и инфракрасного излучения. Воздействие воздушных потоков и излучения может осуществляться с разными интервалами и разной длительностью. Инфракрасные излучатели управляются программируемым логическим контроллером через твердотельные реле. Частота, длина волны и плотность энергии полностью управляются программируемым логическим контроллером. Определенная длина волны оказывает определенный эффект на ткань продукта, например, определяет глубину проникновения безотносительно удельной мощности. Маломощное излучение, которое дает более длинные волны, может иногда быть более эффективным, чем мощное излучение, и в этом состоит одна из причин эффективности способа. Скорость воздушного потока в камере сушки контролируют программируемым логическим контроллером. Конвекция воздуха помогает распределять тепло и влажность по камере. Плотности воздушного потока всегда должно хватать для равномерного распределения энергии, даже при низком давлении. Все датчики, установленные внутри камеры, передают в пункт управления данные о температуре и влажности каждые 1-300 секунд. Если запрограммированные параметры не совпадают с показаниями сенсоров, тогда программируемый логический контроллер посылает сигнал управления для включения, выключения, увеличения или уменьшения мощности одного или более инфракрасных излучателей, и/или воздушного насоса, и/или воздушных клапанов, чтобы скомпенсировать отхождение от заданных параметров.
Изобретение поясняется на конкретном примере исполнения способа сушки продуктов. Оборудование: сушильная камера с объемом 33 м3, оборудована 300 инфракрасными излучателями в форме тонких труб по 1000мм в длину и с максимальной мощностью в 800Вт. Инфракрасные излучатели в данной модели расположены по парам на 10 уровнях, с вертикальным расстоянием между излучателями в 240мм, горизонтальным расстоянием в 372мм. В камере всего 9 сушильных поверхностей с площадью в 100м2. Продукт: свежая морковь, нарезанная соломкой размером 5мм х 5мм х 30мм. Объем продукта: 573кг. Фазы сушки: 120 фаз, каждая по 30 секунд, всего 60 минут. Воздушный обдув корректируется с помощью показаний сенсоров. Мощность инфракрасных излучателей: от 485 Вт до 660Вт, причем некоторые периоды работы запущены сенсорами температуры. К концу цикла сушки внутренняя температура продукта достигала 118 °C, т.е. продукт полностью приготовлен, он не сырой. Содержание влаги до сушки: 87,15%. Содержание влаги после сушки: 3,65% Затраченная энергия на выпаривание 1 литра воды: 0,46Квт. Данные параметры будут меняться в зависимости от модели камеры, продукта и желаемого качества готового продукта.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Хотя все методы, используемые в заявленном способе, давно известны, они никогда еще не были объединены для сушки продуктов посредством компьютерных программ. Без программ продукты останутся либо недосушенными, либо пересушенными. При правильном сочетании все используемые методы дополняют друг друга. Сушильные характеристики продуктов значительно варьируются в зависимости от физико-химических качеств ткани, местонахождения и концентрации воды, внутренней отражающей способности тканей и тем, как вода покидает клетки продукта. Вода может покидать клетки продукта в качестве пара или испарением (последнее влияет на вибрационный статус молекул воды), или через разрушение связей между кислородом и водородом посредством стимуляции ротационного состояния молекул, через капилляры или мягкие ткани, или и то, и другое. Стандартные сушильные камеры обычно используются для разных продуктов, но без адаптаций, кроме времени и температуры воздействия. Такие камеры не могут быть полностью оптимальными для любых продуктов. Такие камеры не позволяют получать конкретный результат по любому продукту, например, возможность восстановления в воде, хруст, мягкость/жесткость и пр. В отличие от известных способов сушки продуктов заявленное изобретение дает оптимальные, созданные по условиям заказчика, условия обработки. Способ применим к широкому спектру съедобных и несъедобных продуктов. Такая комбинация универсальности и оптимизации возможна только благодаря цифровому управлению и микросреде внутри камеры. Наши программы имеют разные параметры в зависимости от разных этапов сушки одного и того же продукта, т.к. качества продукта меняются в процессе сушки, что требует разных методов обработки. В зависимости от условий заказчика, продукты можно сушить при низкой внутренней температуре продукта (до +42° С) и при высокой температуре, которая позволяет бланшировать продукт при внутренней температуре в 120° С. Потребление электроэнергии стандартными камерами превышает 1кВт на литр испаренной воды, в то время как наш способ требует менее 0,5кВт на литр испаренной воды, а в некоторых случаях 0,22Квт на литр испаренной воды. Время сушки в завяленном изобретении короче, чем в стандартных камерах - обычно не дольше 1 часа.

Claims

ФОРМУЛА
1. Способ сушки продуктов в закрытых сушильных камерах, включающий комбинацию инфракрасного излучения и конвекционного обдува при постоянном пониженном давлении, причем вначале на сушильную поверхность сушильной камеры выкладывают ровным слоем продукт, затем сушильную камеру закрывают герметично и включают вакуумный насос, который обеспечивает постоянное пониженное давление в сушильной камере, далее продукт сушат по меньшей мере одной фазой, включающей одновременное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм с конвекционным обдувом продукта либо включающей последовательное инфракрасное излучение с длиной волны от 2,1 мкм до 4,3 мкм и затем конвекционный обдув продукта, в процессе фазы сушки обеспечивают постоянный контроль температуры и влажности в сушильной камере.
2. Способ по п. 1 отличающийся тем, что в качестве сушильной камеры применяют герметичную прямоугольную стальную камеру из стали марки AISI 304 или 316, объемом от Зм3 до 65м3.
3. Способ по п. 1 отличающийся тем, что используют по меньшей мере 2 сушильные поверхности.
4. Способ по п. 1 отличающийся тем, что продукт выкладывают слоем толщиной от 1мм до 86мм.
5. Способ по п. 1 отличающийся тем, что в качестве продукта применяют пищевой либо непищевой продукт.
6. Способ по п. 1 отличающийся тем, что в сушильной камере обеспечивают пониженное давление диапазоне от 30 кПа до 75 кПа.
7. Способ по п. 1 отличающийся тем, что для конвекционного обдува применяют закрытую вентиляционную систему, работающую при пониженном давлении в сушильной камере.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
8. Способ по п. 1 отличающийся тем, что контроль температуры и влажности осуществляют путем применения датчика пониженного давления и/или датчика температуры воздуха в сушильной камере, и/или зоо датчика относительной влажности воздуха в сушильной камере.
9. Способ по п. 1 отличающийся тем, что температуру и влажность в сушильной камере, комбинации и параметры инфракрасного излучения и конвекционного обдува, скорость воздушного потока при конвекционном обдуве, параметры пониженного давления в сушильной
305 камере, количество фаз сушки, время сушки изменяют при помощи программируемого логического контроллера.
10. Способ по п. 1 отличающийся тем, что для запуска процесса сушки и выбора параметров процесса сушки используют сенсорную панель. зю
315
320
325
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2022/000314 2022-10-17 2022-10-18 Способ сушки продуктов WO2024085781A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022126896 2022-10-17
RU2022126896A RU2799695C1 (ru) 2022-10-17 Способ сушки продуктов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024085781A1 true WO2024085781A1 (ru) 2024-04-25

Family

ID=90738025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2022/000314 WO2024085781A1 (ru) 2022-10-17 2022-10-18 Способ сушки продуктов

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024085781A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU236330A1 (ru) * Установка для сушки обуви
SU1126051A1 (ru) * 1981-01-05 1987-03-07 Казанский Научно-Исследовательский Технологический И Проектный Институт Химико-Фотографической Промышленности Система автоматического управлени процессом непрерывной сушки
US20020006464A1 (en) * 1998-02-04 2002-01-17 Michael Wefers Method and apparatus for drying or heat-treating products
RU2426462C1 (ru) * 2010-03-03 2011-08-20 ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Способ вакуумной сушки
RU2433364C1 (ru) * 2010-07-28 2011-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий Способ инфракрасной сушки семян
RU2717182C1 (ru) * 2019-08-23 2020-03-18 Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" Модульный теплоэнергетический комплекс и способ нагрева шахтного воздуха, осуществляемый с его помощью

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU236330A1 (ru) * Установка для сушки обуви
SU1126051A1 (ru) * 1981-01-05 1987-03-07 Казанский Научно-Исследовательский Технологический И Проектный Институт Химико-Фотографической Промышленности Система автоматического управлени процессом непрерывной сушки
US20020006464A1 (en) * 1998-02-04 2002-01-17 Michael Wefers Method and apparatus for drying or heat-treating products
RU2426462C1 (ru) * 2010-03-03 2011-08-20 ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Способ вакуумной сушки
RU2433364C1 (ru) * 2010-07-28 2011-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий Способ инфракрасной сушки семян
RU2717182C1 (ru) * 2019-08-23 2020-03-18 Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" Модульный теплоэнергетический комплекс и способ нагрева шахтного воздуха, осуществляемый с его помощью

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113015469B (zh) 蒸汽烹饪设备和方法
US9060523B1 (en) Thermal process for food enhancement
Afzali et al. Optimizing exergetic performance of a continuous conveyor infrared-hot air dryer with air recycling system
CN101153768A (zh) 热风干燥机
CN113623973A (zh) 一种自动控温控湿的振动式多功能组合干燥装置
KR101275867B1 (ko) Led를 이용한 식물재배 겸용 농수산물 건조장치의 제어방법
CN110037327A (zh) 烟片复烤设备和烟片复烤方法
Puangsuwan et al. Hybrid infrared with hot air drying of Pisang‐Awak banana: Kinetics and shrinkage quality
WO2024085781A1 (ru) Способ сушки продуктов
RU2799695C1 (ru) Способ сушки продуктов
KR20180107377A (ko) 농수산물의 복사 건조 장치
RU2471558C2 (ru) Способ автоматического управления процессом гидротермической обработки зерна овса при производстве толокна
JPS63196251A (ja) 冷凍食品の解凍及び解凍加熱調理方法並びにその装置
Zhilin et al. Acoustic-convective drying of aerated cellular concrete
KR20190093845A (ko) 어류의 반건조용 하이브리드 건조기
JP2005047100A (ja) 木材乾燥方法及び乾燥装置
CN111795551B (zh) 利用压差对流实现快速干燥的设备及其使用方法
RU2613466C1 (ru) Способ сушки семян
JPH0898671A (ja) 食品の乾燥方法
RU2279020C1 (ru) Способ вакуумной сушки пищевых продуктов
JPH10160349A (ja) 木材乾燥装置及び木材乾燥方法、木材乾燥用電極
JP4392411B2 (ja) 干物の製造装置
US20240358047A1 (en) Apparatus and method for drying plant and animal foodstuffs
JPH1042822A (ja) 乾燥キノコ類の製造方法
RU102770U1 (ru) Устройство для сушки плодово-ягодного сырья с использованием солнечной энергии

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22962883

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1