RU2005382C1 - Method for drying thermolabile vegetable raw material - Google Patents

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: method involves blowing down the material with drying agent in two stages with prescribed parameters of the agent and drying time. The next step is crushing. The latter is done in two stages first prior to the first drying stage without destruction of seeds, the second - after sweating. EFFECT: higher drying quality.

Description

Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в перерабатывающей промышленности. Оно преимущественно применимо для плодов (облепихи, черноплодной рябины, винограда, шиповника и других) или выжимок из них, которые перерабатываются для последующего получения из такого сырья масел. The invention relates to a drying technique and can be used in the processing industry. It is mainly applicable for fruits (sea buckthorn, chokeberry, grapes, rose hips and others) or squeezes from them, which are processed for subsequent production of oils from such raw materials.

Известны способы сушки термолабильного растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масел, путем замораживания в жидком азоте, отлежки, продувки теплоносителем и дробления. Плоды или выжимку по известному способу замораживают в жидком азоте в течение 2-3 мин. После замораживания выдерживают в течение 1,5-2 ч при комнатной температуре, а затем сушат при 45-50^оС до влажности 7-9% . Высушенное сырье подвергают дроблению перед загрузкой в экстрактор.Known methods of drying heat-sensitive plant materials, mainly fruits and squeezes from them to produce oils, by freezing in liquid nitrogen, draining, purging with a coolant and crushing. Fruits or squeeze according to a known method are frozen in liquid nitrogen for 2-3 minutes. After freezing incubated for 1.5-2 hours at room temperature and then dried at 45-50 ^{° C} to a moisture content of 7-9%. The dried raw materials are crushed before loading into the extractor.

Недостатками известного способа являются значительный расход энергии на замораживание и размораживание сырья, длительность процесса сушки и низкое качество высушиваемого сырья: в процессе замораживания и сушки теряются эфирные масла, разлагаются витамины и другие биологически активные вещества, например, каротиноиды. При последующем получении масел из сырья, полученного известным способом, несколько уменьшается выход, что приводит к увеличению себестоимости масел. The disadvantages of this method are the significant energy consumption for freezing and thawing raw materials, the duration of the drying process and the low quality of the dried raw materials: in the process of freezing and drying, essential oils are lost, vitamins and other biologically active substances decompose, for example, carotenoids. In the subsequent production of oils from raw materials obtained in a known manner, the yield decreases slightly, which leads to an increase in the cost of oils.

Частично устраняет указанные недостатки наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому, известный способ сушки термолабильного растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масел, по которому в несколько стадий продувают слой сырья теплоносителем с понижением его температуры на второй стадии, отлежкой и дроблением сырья. Процесс сушки на первой стадии ведут теплоносителем при 140-150^оС, а на второй стадии - 95-98^оС. Отлежку сырья ведут при достижении им равновесной влажности, а окончательную сушку - непосредственно перед дроблением.Partially eliminates these disadvantages closest in technical essence to the proposed, a known method of drying heat-sensitive vegetable raw materials, mainly fruits and squeezes from them to produce oils, in which a layer of raw materials is blown with a coolant in several stages with a decrease in its temperature in the second stage, stocking and crushing of raw materials . The drying process in the first stage is carried out with a coolant at 140-150 ^о С, and in the second stage - 95-98 ^о С. The raw materials are kept in check when they reach equilibrium humidity, and the final drying is carried out immediately before crushing.

Этот способ позволяет ускорить процесс сушки, ликвидировать процесс замораживания и в связи с этим уменьшить время обработки термолабильного растительного сырья. Однако качество высушенного термолабильного растительного сырья ухудшается. Разлагаются витамины, испаряются эфирные масла и уменьшается количество биологически активных веществ. This method allows you to speed up the drying process, eliminate the freezing process and in this regard, reduce the processing time of heat-sensitive vegetable raw materials. However, the quality of the dried thermolabile plant material is deteriorating. Vitamins decompose, essential oils evaporate and the amount of biologically active substances decreases.

Цель предлагаемого изобретения - повышение качества высушенного сырья. The purpose of the invention is to improve the quality of dried raw materials.

Цель достигается тем, что по способу сушки термолабильного растительного сырья, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масел, слой сырья продувают в несколько стадий теплоносителем с понижением его температуры на второй стадии, отлежкой и дроблением сырья. Дробление сырья ведут в два этапа, на первом этапе перед стадией сушки дробление ведут без разрушения семян, после чего продувают слой сырья на первом стадии сушки теплоносителем с температурой 80-98^оС, скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 1-3 ч, а на второй стадии - теплоносителем с температурой 70-80^оС, скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 1-4 ч, причем второй этап дробления ведут непосредственно перед получением масла.The goal is achieved by the fact that by the method of drying heat-sensitive vegetable raw materials, mainly fruits and squeezed from them to obtain oils, the raw material layer is blown in several stages with a coolant with lowering its temperature in the second stage, tracking and crushing of the raw material. Crushing feedstock is carried out in two stages, the first stage before the drying step are split without destroying the seed layer is then purged with the raw material in the first drying step, the coolant having a temperature ^of 80-98 C, a speed of 0.5-1.5 m / s during 1-3 hours, and in the second stage - a coolant with a temperature of 70-80 ^about C, a speed of 0.5-1.5 m / s for 1-4 hours, and the second stage of crushing is carried out immediately before receiving the oil.

На первом этапе дробление сырья ведут таким образом, чтобы оставить не разрушенными семенами плодов или выжимки из них. Это позволяет в процессе дальнейшей сушки путем продувки слоя сырья теплоносителем сохранить в семенах эфирные масла, витамины и различные микро- и макроэлементы, частично отделить мягкость от семян. Дробление подготавливает сырье к процессу сушки, увеличивая его удельную поверхность, улучшая фильтрационные свойства слоя и гидравлическое сопротивление слоя сырья. At the first stage, the crushing of raw materials is carried out in such a way as to leave the fruit seeds or squeezed out of them not destroyed. This allows during further drying by blowing a layer of raw materials with a coolant to preserve the essential oils, vitamins and various micro and macro elements in the seeds and partially separate the softness from the seeds. Crushing prepares raw materials for the drying process, increasing its specific surface, improving the filtration properties of the layer and the hydraulic resistance of the layer of raw materials.

На первой стадии сушку термолабильного растительного сырья (материала) ведут теплоносителем с температурой 80-98^оС, скоростью продувки 0,5-1,5 м/с в течение 1-3 ч, что позволяет, сохраняя витамины и биологически активные вещества, вести процесс в первом периоде сушки, где температура материала равна температуре мокрого термометра.In the first step drying is heat labile plant materials (material) lead coolant at a temperature ^of 80-98 C, a purge rate of 0.5-1.5 m / s for 1-3 hours, which allows, while maintaining vitamins and biologically active substances that lead the process in the first drying period, where the temperature of the material is equal to the temperature of the wet thermometer.

Количество тепла, поданного к материалу, равно количеству тепла, которое пошло на удаление влаги из него, т. е. выдержано динамическое равновесие между подводом и отводом тепла от материала. The amount of heat supplied to the material is equal to the amount of heat that was used to remove moisture from it, i.e., a dynamic equilibrium is maintained between the supply and removal of heat from the material.

На второй стадии, когда начинается повышение температуры материала выше температуры мокрого термометра, снижают температуру теплоносителя до 70-80^оС, оставляя ту же скорость продувки, что также позволяет сохранить витамины и биологически активные вещества, если вести процесс в диапазоне времени 1-4 ч.In the second step, when the temperature increases above the starting material is wet-bulb temperature, lower flow temperature to 70-80 ^{° C,} leaving the same blowdown rate, which also helps to keep the vitamins and biologically active substances, if the process lead time in the range 1-4 h .

Процесс сушки ведут до остаточной влажности, которая обеспечивает хранение сырья в течение продолжительного времени без изменения его свойств. После этого осуществляют процесс отлежки термолабильного растительного сырья. Окончательное дробления сырья осуществляют непосредственно перед процессом получения масел из них. Такой способ сушки термолабильного растительного сырья сохраняет биологически активные вещества и дает возможность получить более высокий выход масла из сырья. The drying process is carried out to residual moisture, which ensures the storage of raw materials for a long time without changing its properties. After that, the process of baking heat-sensitive vegetable raw materials is carried out. The final crushing of raw materials is carried out immediately before the process of obtaining oils from them. This method of drying heat-sensitive vegetable raw materials retains biologically active substances and makes it possible to obtain a higher yield of oil from raw materials.

П р и м е р 1. Плоды шиповника, содержащие витамины А, С, К, Р, Е, пектиновые и дубильные вещества, кислоты и другие биологически активные вещества, на первом этапе дробят таким образом, чтобы не разрушать семена (плодики - орешки), которые содержат витамины Е, каротин, эфирные масла и жирные масла. Это позволяет сохранить названные вещества в процессе сушки в семенах плодов шиповника. На первом стадии сушки раздробленные плоды шиповника продувают теплоносителем с температурой 90^оС и скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 1-2 ч.PRI me R 1. Rosehips containing vitamins A, C, K, P, E, pectin and tannins, acids and other biologically active substances, in the first stage are crushed so as not to destroy the seeds (fruit - nuts ), which contain vitamins E, carotene, essential oils and fatty oils. This allows you to save these substances in the drying process in the seeds of rose hips. In the first stage drying comminuted hips purged with coolant having a temperature ^of 90 C and a speed of 0.5-1.5 m / s for 1-2 hours.

На второй стадии сушку сырья ведут путем продувки теплоносителем с температурой 80^оС при тех же значениях скорости теплоносителя, что и на первой стадии сушки в течение 1-3 ч. Время сушки зависит от степени дробления на первом этапе. Процесс сушки дробленых плодов и семян шиповника ведут до равновесной влажности с окружающей средой 12-14% . При такой влажности плоды и семена отлеживаются в течение 2-6 мес. без изменения химического состава. Окончательное дробление на втором этапе осуществляют непосредственно перед получением масла шиповника.In the second stage feed drying is carried out by blowing a coolant temperature of 80 ^{° C} for the same values coolant velocity as in the first drying step for 1-3 hours. The drying time depends on the degree of crushing of the first stage. The drying process of crushed fruits and seeds of rose hips lead to equilibrium humidity with an environment of 12-14%. With this humidity, the fruits and seeds are traced for 2-6 months. without changing the chemical composition. The final crushing in the second stage is carried out immediately before the production of rosehip oil.

Количество витаминов и других биологически активных веществ зависит от способа сушки, а также от сорта и зрелости шиповника. Для сушки и проведения технологических испытаний выбирали шиповник майский. Партии шиповника тщательно перемешивались и проводились сравнительные технологические испытания после сушки предложенным способом и описанием в прототипе. The amount of vitamins and other biologically active substances depends on the drying method, as well as on the variety and maturity of rose hips. For drying and conducting technological tests, rose hips were selected. Parties of rose hips were thoroughly mixed and comparative technological tests were carried out after drying by the proposed method and description in the prototype.

Анализ результатов испытаний показал, что в шиповнике, высушенном по предложенному способу, содержится 2,5-5,4% витамина С, причем в мякоти плодов 3,5-11% витамина С и 9,75 мг% каротина, 4,5% дубильных веществ и многие другие биологически активные вещества. Analysis of the test results showed that in the rosehip dried by the proposed method, contains 2.5-5.4% of vitamin C, and in the pulp of fruits 3.5-11% of vitamin C and 9.75 mg% of carotene, 4.5% tannins and many other biologically active substances.

В шиповнике, высушенном по способу, описанному в прототипе, содержание витамина С на 30-45% меньше, на 10-20% меньше каротина, на 15-20% меньше витамина Е по сравнению с шиповником высушенным по предложенному способу. In the rosehip dried by the method described in the prototype, the content of vitamin C is 30-45% less, 10-20% less carotene, 15-20% less than vitamin E compared to dried rose by the proposed method.

П р и м е р 2. Повторяют все операции, перечисленные в примере 1. Изменяют лишь температуру теплоносителя на первой стадии сушки, увеличив ее до 100^оС. В результате ухудшается качество высушенного сырья из-за деструкции витамина С и уменьшения его содержания в высушенных плодах шиповника. Изменяется цвет высушенных плодов. Количество витаминов снижается по сравнению с примером 1 примерно на 10-15% , уменьшается содержание эфирных масел. К такому же результату приводит увеличение длительности сушки плодов шиповника на первой стадии сушки более 3 ч. Резко ухудшается его потребительские свойства.PRI me R 2. Repeat all the operations listed in example 1. Only change the temperature of the coolant in the first stage of drying, increasing it to 100 ^about C. As a result, the quality of the dried raw material is deteriorated due to the destruction of vitamin C and a decrease in its content in dried rose hips. The color of the dried fruit changes. The amount of vitamins is reduced in comparison with example 1 by about 10-15%, the content of essential oils is reduced. The same result leads to an increase in the duration of drying of rose hips at the first stage of drying for more than 3 hours. Its consumer properties sharply worsen.

П р и м е р 3. Повторяют все операции, перечисленные в примере 1. Изменяют температуру теплоносителя на первой стадии сушки, уменьшив ее до 75^оС.PRI me R 3. Repeat all the operations listed in example 1. Change the temperature of the coolant in the first stage of drying, reducing it to 75 ^about C.

Испытания показали, что качество плодов шиповника ухудшилось в результате плесневения его в процессе отлежки через 10-15 дней, т. е. примерно процентов 15% вынуждены были отбраковать, а остальной шиповник досушить. Аналогичные результаты получены при уменьшении скорости продувки сырья менее 0,5 м/с и времени сушки менее 1 ч на каждой стадии сушки. Tests have shown that the quality of rose hips has deteriorated as a result of mold growth in the process of curing after 10-15 days, i.e. approximately 15% were forced to reject, and the rest of the rose hips to dry out. Similar results were obtained with a decrease in the purge rate of the raw material of less than 0.5 m / s and a drying time of less than 1 h at each stage of drying.

П р и м е р 4. Выжимки облепихи, полученные их свежевыжатых плодов облепихи, дробят, на первом этапе не разрушая оболочки семян облепихи, в которых содержатся витамин Е, эфирные масла, линолевую, линоленовую и олеиновую кислоты. Такое дробление позволяет, с одной стороны, увеличить удельную поверхность материала, что ускоряет процесс сушки, а с другой стороны, сохранить названные вещества в процессе последующей сушки. На первой стадии сушки выжимки облепихи продувают теплоносителем с температурой 80^оС и скоростью 0,5-1,5 м/с в течение 3 ч. На второй стадии сушки продувают выжимки облепихи теплоносителем с температурой 70^оС при тех же значениях скорости теплоносителя, что и на первой стадии сушки в течение 2-3 ч. Процесс сушки ведут до влажности выжимки 8-10% , что позволяет производить отлежку в течение 3-8 мес. без изменения химического состава и ухудшения качества выжимки облепихи как сырья для получения масла. Перед проведением процесса экстракции выжимки облепихи дробят. Следует отметить, что благодаря применению предложенного способа сушки выжимки облепихи удается сохранить витамин Е, повысив его содержание на 18-25% по сравнению с выжимкой, обработанной по способу, описанному в прототипе. Масло, полученное из выжимки облепихи, обработанной предложенным способом, содержит до 150 мг% витамина Е, до 300 мг% каротиноидов, кислоты, эфирные масла и другие биологически активные вещества. Сочетание каротина и витамина Е обуславливает устойчивость выжимки при хранении и устойчивость масла, полученного из такой выжимки.PRI me R 4. Squeezes of sea buckthorn obtained from their freshly squeezed fruits of sea buckthorn, crushed, at the first stage without destroying the shell of the seeds of sea buckthorn, which contain vitamin E, essential oils, linoleic, linolenic and oleic acid. Such crushing allows, on the one hand, to increase the specific surface area of the material, which accelerates the drying process, and on the other hand, to save these substances in the subsequent drying process. In the first step drying pomace buckthorn purged with coolant having a temperature ^of 80 C and a speed of 0.5-1.5 m / s for 3 hours. At the second drying step 70 is purged with the coolant temperature pomace buckthorn ^C at the same values coolant velocity, as in the first stage of drying for 2-3 hours. The drying process is carried out until the moisture content of the squeeze is 8-10%, which makes it possible to lay down for 3-8 months. without changing the chemical composition and deterioration in the quality of squeezing sea buckthorn as a raw material for oil. Before carrying out the extraction process, the extracts of sea buckthorn are crushed. It should be noted that due to the application of the proposed method of drying the squeeze of sea buckthorn, it is possible to maintain vitamin E, increasing its content by 18-25% compared with the squeezed processed according to the method described in the prototype. The oil obtained from sea buckthorn squeezed processed by the proposed method contains up to 150 mg% vitamin E, up to 300 mg% carotenoids, acids, essential oils and other biologically active substances. The combination of carotene and vitamin E determines the stability of the squeeze during storage and the stability of the oil obtained from such a squeeze.

П р и м е р 5. Повторяют все операции, перечисленные в примере 1. Изменяют лишь температуру теплоносителя для продувки слоя дробленой выжимки облепихи на второй стадии сушки увеличив ее до 85^оС. В результате ухудшается качество сушки по сравнению с примером 1. Уменьшается на 15% содержание витамина С, уменьшилось количество масла в семенах примерно на 20% , что составило 9% . Аналогичные результаты получают при увеличении скорости продувки сырья более 1,5 м/с или увеличении продолжительности сушки на каждой стадии.PRI me R 5. Repeat all the operations listed in example 1. Only change the temperature of the coolant to purge the layer of crushed squeeze sea buckthorn in the second stage of drying, increasing it to 85 ^about C. As a result, the quality of drying is reduced compared to example 1. Decreases 15% vitamin C content, the amount of oil in the seeds decreased by about 20%, which amounted to 9%. Similar results are obtained by increasing the purge speed of the feed more than 1.5 m / s or by increasing the drying time at each stage.

П р и м е р 6. Повторяют все операции, перечисленные в примере 4. Изменяют лишь температуру теплоносителя для продувки слоя дробленой выжимки облепихи на второй стадии сушки, уменьшая ее до 65^оС. Выжимка облепихи после сушки не могла храниться, ток как появлялась плесень и начинался процесс деструкции витаминов. Потребовались дополнительные затраты на досушку сырья.PRI me R 6. Repeat all the operations listed in example 4. Only change the temperature of the coolant to purge the layer of crushed squeeze of sea buckthorn in the second stage of drying, reducing it to 65 ^about C. The extraction of sea buckthorn after drying could not be stored, the current appeared mold and the process of destruction of vitamins began. It required additional costs for the drying of raw materials.

П р и м е р 7. Плоды черноплодной рябины, содержащие р-активные вещества, витамины, органические кислоты, макро- и микроэлементы и другие биологически активные вещества, дробят на первом этапе без разрушения семян. На первой стадии сушки плоды черноплодной рябины продувают теплоносителем с температурой 98^оС и скоростью 0,5 м/с в течение 1,5 ч. На второй стадии сушку ведут путем продувки теплоносителем с температурой 70^оС в течение 4 ч при скорости теплоносителя 1,0 м/с. Процесс сушки плодов черноплодной рябины заканчивают при влажности 8-10% , которая обеспечивает длительную отлежку плодов черноплодной рябины в течение 2-6 мес. Плоды черноплодной рябины дробя на втором этапе непосредственно перед получением масла или бальзама.PRI me R 7. The fruits of chokeberry, containing p-active substances, vitamins, organic acids, macro- and microelements and other biologically active substances, crushed in the first stage without destroying the seeds. In the first drying step fruits chokeberry purged with coolant having a temperature ^of 98 C and a speed of 0.5 m / s for 1.5 hours. At the second stage drying is carried out by blowing a coolant temperature of 70 ^{° C} for 4 hours under heating medium speed 1 , 0 m / s. The drying process of chokeberry fruits is completed at a moisture content of 8-10%, which provides long-term curing of chokeberry fruits for 2-6 months. Chopping the fruits of Chokeberry in the second stage immediately before receiving oil or balm.

Плоды черноплодной рябины не выдерживают жесткие температурные режимы в процессе сушки, в них разрушаются витамины, красящие вещества и биологически активные вещества. После сушки предложенным способом на 30% увеличивается содержание Р-активных веществ по сравнению с плодами черноплодной рябины, высушенной по способу, описанному в прототипе. Выжимки из плодов винограда позволяют вести процесс сушки при максимальных параметрах, указанных в материалах заявки. Chokeberry fruits do not withstand harsh temperature conditions during the drying process; vitamins, dyes and biologically active substances are destroyed in them. After drying by the proposed method, the content of P-active substances is increased by 30% compared with the fruits of aronia, dried by the method described in the prototype. Squeezes from grape fruits allow the drying process to be carried out at the maximum parameters specified in the application materials.

Таким образом, анализ приведенных примеров осуществления предложенного способа и результаты технологических испытаний термолабильного растительного сырья после сушки предложенным способом показывают, что в таком сырье содержится на 10-45% больше витаминов С и Е, на 10-20% больше каротина или каротиноидов и других биологически активных веществ по сравнению с сырьем, высушенным по известному способу. Предложенный способ позволяет получить термолабильное растительное сырье, которое может длительное время храниться, не плесневеет, не окисляется и сохраняет, кроме витаминов, каротиноидов и каротинов, эфирные, дубильные и другие биологически активные вещества. Высушенное предложенным способом сырье является высококачественным сырьем для получения лекарственных экстрактов и масел. (56) Авторское свидетельство СССР N 618404, кл. С 11 В 1/10, 1975. Thus, the analysis of the given examples of the implementation of the proposed method and the results of technological tests of heat-sensitive vegetable raw materials after drying by the proposed method show that such raw materials contain 10-45% more vitamins C and E, 10-20% more carotene or carotenoids and other biologically active substances compared with raw materials dried by a known method. The proposed method allows to obtain thermolabile plant material, which can be stored for a long time, does not mold, does not oxidize and preserves, in addition to vitamins, carotenoids and carotenes, essential, tannic and other biologically active substances. The raw material dried by the proposed method is a high-quality raw material for obtaining medicinal extracts and oils. (56) Copyright certificate of the USSR N 618404, cl. C 11 V 1/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР N 941814, кл. F 26 B 3/06, 1980.  USSR copyright certificate N 941814, cl. F 26 B 3/06, 1980.

Claims (1)

СПОСОБ СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, преимущественно плодов и выжимок из них для получения масла, включающий продувку слоя материала сушильным агентом в две стадии, отлежку и дробление материала, отличающийся тем, что дробление материала ведут в два этапа, на первом этапе перед первой стадией сушки без разрушения семян, при этом первую стадию сушки ведут при температуре сушильного агента 80 - 98 ^oС, его скорости 0,5 - 1,5 м/с в течение 1 - 3 ч, вторую стадию сушки проводят при температуре сушильного агента 70 - 80^oС в течение 1 - 4 ч, а второй этап дробления проводят после отлежки. METHOD OF DRYING THERMOLABY VEGETABLE RAW MATERIALS, mainly fruits and squeezes from them to obtain oil, including blowing a layer of material with a drying agent in two stages, curing and crushing of the material, characterized in that the material is crushed in two stages, at the first stage before the first drying stage without seed destruction, while the first drying stage is carried out at a temperature of a drying agent of 80 - 98 ^o C, its speed of 0.5 - 1.5 m / s for 1 to 3 hours, the second drying stage is carried out at a temperature of a drying agent of 70 - 80 ^o C for 1 to 4 hours, and the second stage crushing is carried out after binning.