Способ вакуумной сублимационной сушки

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сублимационной сушки замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов. Сущность изобретения: удаление посторонних газов из объема сушильной камеры осуществлено в три последовательных этапа, предварительное частичное вакуумирование сушильной камеры при помощи насоса низкого вакуума; продувка камеры углекислым газом при продолжающейся работе вакуумного насоса; герметизация камеры и удаление из объема камеры углекислого газа путем подачи в сушильную камеру порции щелочного раствора. Изобретение должно уменьшить поступление посторонних газов в объем сушильной камеры, повысить надежность и снизить необратимые энергетические затраты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сублимационной сушки замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов.

Известен способ сублимационной сушки замороженного продукта, размещенного в герметически закрытой сушильной камере, в которой поддерживается высокое разрежение, создаваемое с целью удаления посторонних газов из объема камеры, при котором создание рабочего разрежения внутри объема камеры осуществляют вакуумным насосом, обеспечивающим необходимую степень разрежения. Недостатками данного способа являются высокие затраты на создание глубокого разрежения в камере, обусловленные применением дорогостоящих насосов среднего вакуума, создающих и поддерживающих абсолютное давление внутри камеры в 10-100 Па (Камовников Б.П. и др. Вакуумно-сублимационная сушка пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1985 г.).

Целью изобретения является снижение энергетических и капитальных затрат на создание рабочего разрежения в сушильной камере путем снижения мощности и технических характеристик требующегося оборудования для вакуумирования камеры.

Поставленная цель достигается тем, что удаление посторонних газов из объема сушильной камеры осуществляют в три этапа. На первом этапе основную часть посторонних газов из объема камеры удаляют при помощи оборудования для вакуумирования, обеспечивающего создание низкого вакуума (1000-100000 Па, предпочтительно 1000-5000 Па). На втором этапе, при продолжающейся работе оборудования для вакуумирования, камеру продувают углекислым газом до практически полной отдувки посторонних газов из объема камеры. На третьем этапе сушильную камеру отключают от оборудования для вакуумирования, герметизируют по вакуумной линии, после чего осуществляют подачу в сушильную камеру порции поглотительного агента, который удаляет углекислый газ из объема камеры путем его поглощения.

Предпочтительно поглотительный агент подается в виде жидкости.

Предпочтительно в качестве поглотительного агента применен концентрированный водный щелочной раствор.

Для уменьшения поступления посторонних газов в объем сушильной камеры из замороженного продукта в процессе его сублимационной сушки, замораживание продукта перед его погрузкой в сушильную камеру предпочтительно осуществляют в атмосфере углекислого газа.

Использование заявленного изобретения позволяет удешевить конструкцию устройства сублимационной сушки, повысить надежность и снизить необратимые энергетические затраты на его работу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на чертеже показана часть технологической схемы варианта устройства для реализации способа сублимационной сушки.

Устройство, изображенное на чертеже, содержит сушильную камеру 1, греющие полки 2, вакуумный насос 3, вакуумную задвижку 4, емкость с щелочным раствором 5, вентиль 6, емкость 7, баллон с углекислым газом 8 и вентиль 9.

Реализацию способа осуществляют следующим образом:

Замороженный продукт размещают в лотках, которые помещают в сушильную камеру 1 на греющие полки 2, после чего сушильную камеру герметично закрывают.

Включают вакуумный насос 3, который откачивает из объема камеры посторонние газы до номинального разрежения, соответствующего техническим характеристикам применяемого вакуумного насоса. Чем большее разрежение способен создать вакуумный насос, тем меньшее количество углекислого газа потребуется для продувки сушильной камеры, но тем выше стоимость вакуумного насоса и выше затраты энергии на его работу.

После достижения номинального разрежения открывают кран 9 и из баллона 8 в сушильную камеру 1 осуществляют подачу углекислого газа. Подаваемый углекислый газ откачивается из объема камеры 1 вакуумным насосом 3 в атмосферу вместе с остатками посторонних газов. Остаточная концентрация посторонних газов в сушильной камере по мере продувки непрерывно уменьшается, поэтому после определенного периода времени продувку прекращают. Закрывают вентиль 9, закрывают вакуумный кран 4 и выключают вакуумный насос 3.

Временно открывают вентиль 6, в результате чего под действием разности давлений из емкости 5 в открытую емкость 7, находящуюся внутри камеры 1, засасывается порция раствора щелочи. Углекислый газ, находящийся в сушильной камере, вступает в химическое взаимодействие с раствором щелочи, в результате которого углекислый газ практически полностью удаляется из объема камеры. Теплота поглощения затрачивается на испарение части воды из раствора щелочи в объем сушильной камеры.

После удаления всех посторонних газов из объема камеры осуществляется работа установки сублимационной сушки в штатном режиме. По мере высушивания продукта из него в объем камеры поступает углекислый газ, который поглощается остатками раствора щелочи в емкости 7, а также посторонние газы. По мере накопления посторонних газов условия сублимационной сушки ухудшаются, поэтому по мере необходимости процесс удаления посторонних газов из сушильной камеры 1 путем продувки углекислым газом под разрежением повторяют.

1. Способ сублимационной сушки продукта в герметически закрытой камере, из которой удалены посторонние газы, отличающийся тем, что удаление посторонних газов из объема сушильной камеры осуществляют последовательно в три этапа, на первом этапе основную часть посторонних газов из объема камеры удаляют при помощи оборудования для вакуумирования, обеспечивающего создание низкого вакуума, на втором этапе при продолжающейся работе вакуумного оборудования камеру продувают углекислым газом до практически полной отдувки посторонних газов из объема камеры, на третьем этапе сушильную камеру отключают от оборудования для вакуумирования, герметизируют по вакуумной линии, после чего осуществляют подачу в сушильную камеру порции поглотительного агента, который удаляет углекислый газ из объема камеры путем его поглощения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поглотительный агент подается в сушильную камеру в виде жидкости.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве поглотительного агента применен концентрированный водный щелочной раствор.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для предотвращения попадания посторонних газов в объем сушильной камеры из замороженного продукта в процессе его сублимационной сушки замораживание продукта перед его погрузкой в сушильную камеру осуществляют в среде углекислого газа.