Технологический процесс сушки картофеля состоит из предварительной подготовки сырья и обезвоживания (сушки).
Подготовка картофеля к сушке включает мойку, инспекцию, калибрование, очистку и дочистку, резку, бланширование и сульфитацию.
Картофель подготавливают к сушке в двух отделениях овощесушильного цеха: сырьевом и подготовительном. На большинстве заводов оба эти отделения расположены в общем помещении, изолированном от сушильного отделения перегородкой. В сырьевом отделении картофель моют, инспектируют и калибруют, в подготовительном проводят все остальные операции.
Технологическая линия производства сушеного картофеля, моркови и свеклы с паровой очисткой сырья.
Из овощехранилища картофель (или корнеплоды) по гидротранспортеру поступает на ковшовый элеватор, а затем в малый промежуточный бункер и на автоматические весы ДКР-50. С весов он направляется в бункер-накопитель вместимостью 150 кг, а из него в вибрационную моечную машину.
Между бункером-накопителем и моечной машиной имеется брезентовый фартук, который уменьшает шум работающей вибрационной моющей машины и препятствует выпадению клубней на пол. В стенке бункера есть щелевидное отверстие для контроля за наполнением бункера, а также для проталкивания сырья в случае заклинивания.
Из вибрационной моечной машины вымытый картофель поступает на скребковый транспортер, подающий его через турникеты в паровую очистительную машину, где он обрабатывается паром при давлении 0,35—0,42 МПа в течение 60—70 с (морковь при давлении 0,3—0,35 МПа в течение 40—50 с и свекла 90 с). После этого картофель поступает в барабанную моечно-очистительную машину, куда подается вода под давлением 0,3—0,5 МПа. Длительность выдерживания в ней овощей регулируется углом наклона барабана. Количество полностью очищенных овощей составляет 97—99 %.
Использование вибрационной моечной машины и применение паровой очистки, при которой не требуется калибровочной станции, позволяют создать компактный узел предварительной подготовки картофеля к сушке, значительно сократить установленную мощность электродвигателей и занимаемую производственную площадь.
Очищенный картофель из барабанной моечно-очистительной машины поступает в сульфитатор, где обрабатывается 0,1 %-ным раствором бисульфита натрия в течение 2 мин, а затем высыпается на ленту, конвейера дочистки (очищенные морковь и свекла непосредственно поступают на дочистку).
Лента конвейера дочистки шириной 750 мм разделена металлическими планками на четыре части. По крайним частям ленты движется сырье, которое необходимо дочистить, а по средним — дочищенное вручную. С обеих сторон конвейер обшит листовым железом. Работницы сидят около конвейера на винтовых стульях, высота сидений которых изменяется в зависимости от роста работницы.
По обеим сторонам транспортерной ленты имеются решетки, через которые отходы поступают в гидротранспортер, проходящий под конвейером дочистки, и насосом откачиваются за пределы цеха. Вместе с твердыми очистками откачиваются и жидкие отходы от барабанной моечной машины. Отходы поступают на вращающийся решетчатый барабан, где жидкие отходы отделяются и стекают в три последовательно соединенных отстойника, а твердые очистки идут в расположенную рядом бетонную емкость. Очистки и отстоявшиеся жидкие отходы используются на корм скоту.
С конвейера дочистки картофель поступает в элеваторную моечную машину и скребковым транспортером загружается в бункер овощерезки. Под овощерезкой установлено сито-трясун, на котором нарезанный, картофель, промывается водой для удаления с его поверхности крахмала. Обе машины установлены на металлической площадке.
Нарезанный продукт поступает на настилающий лоток, который равномерно распределяет его на ленте парового бланширователя. Бланшированные овощи обычно прилипают к сетке и полностью не ссыпаются на ленту сушилки. Поэтому их приходится выгребать снизу. Для устранения этого недостатка установлено специальное сотрясательное устройство, которое периодически приводится в движение от вала бланширователя, вызывает вибрацию сетки, и все кусочки ссыпаются на ленту сушилки.
Загрузка сушилки должна производиться непрерывно и равномерно. Равномерная пастилка сырья обеспечивается равномерной подачей его на транспортер, питающий овощерезку. Количество подготовленного сырья, подаваемого в овощерезку за одну минуту, должно строго отвечать требованиям технологического режима, установленного для картофеля (или для данного вида овощей).
Подготовленный картофель, поступающий на первую сушильную ленту, должен распределиться по всей ее ширине слоем одинаковом толщины. На ленте не должно оставаться пустых мест, так как в пустых местах свободно проходит горячий воздух. Это нарушает режим сушки и является причиной неравномерной влажности выходящего из сушилки картофеля (овощей) и большого количества покоричневевших (поджаренных) кусочков, снижающих качество готового продукта.
Поступающее на верхнюю ленту подготовленное сырье переносится при ее движении в другой конец сушилки, где пересыпается на вторую ленту. Со второй ленты оно поступает на третью, а затем на четвертую и пятую ленты. Сходом с пятой ленты должен получаться готовый сушеный продукт.
Высушивание продукта в сушилках подобного типа происходит в плотном слое. Пересыпаясь с ленты на ленту, нарезанные овощи перемешиваются и благодаря этому подвергаются воздействию теплоносителя с разных сторон, что способствует равномерности сушки. Кроме того, разрыхляют продукт и обновляют его сушильную поверхность имеющиеся над первой, второй и третьей лентами ворошители.
Для обеспечения максимальной температуры воздуха над лентами давление пара у входа в калориферы должно быть в пределах 0,4—0,6 МПа.
При правильно установленном режиме продукт на выходе из сушилки равномерно высушен (т. е. количество влаги соответствует требованиям ГОСТа), не содержит кусочков недосушенного продукта. Одновременно при этом достигается максимальная производительность установки. Если при выходе продукта из сушилки в нем имеются недосушенные кусочки, их отбирают и немедленно загружают на четвертую или пятую ленту для досушивания. Задерживать досушивание не рекомендуется, так как влажные кусочки продукта закисают, плесневеют и портятся.
Выпуск сушеного продукта с содержанием влаги ниже стандартной на 1 % не допускается, так как это связано с уменьшением производительности сушилки и перерасходом сырья. Когда сушеный продукт выходит из сушилки пересушенным, несмотря на полную загруженность лент и строгое соблюдение режимов обезвоживания, следует проверить нагрузку продукта на первую ленту сушилки (толщину слоя продукта), довести ее до нормы и при необходимости немного снизить давление пара, поступающего в калориферы.
В случае выхода из сушилки продукта с повышенной влажностью или с наличием более 2 % недосушенных кусочков следует проверить температуру конденсата, выходящего из нижнего калорифера сушилки. При пониженной температуре конденсата нужно продуть калорифер, если этого будет недостаточно, то следует поднять давление пара.
Высушенный картофель (овощи) из сушилки поступает на ленточный сортировочный транспортер, выполненный из белой бельтинговой ленты. На этом транспортере производится инспекция и сортировка сушеного продукта. Вручную отбирают кусочки, имеющие различные дефекты: остатки кожицы, глазки, черные или поджаренные пятна и др.
Отсортированные овощи, ссыпаясь с транспортера, проходят магнитное заграждение, весы и фасуются россыпью в крафт-мешки, которые зашивают на машине. Отсортированный картофель (овощи) может поступать и на брикетирование.
Брикетируют сушеные овощи на гидравлических прессах. Брикеты фасуют в металлические банки № 15. Затем банки закатывают на закаточной машине и для предотвращения коррозии жести смазывают в ванне техническим вазелином, подогретым до температуры 135 °С.
Упакованную продукцию на поддонах с помощью аккумуляторных погрузчиков перевозят на склад готовой продукции.
Технологическая линия производства сушеных картофеля и корнеплодов с пароводотермической очисткой.
Сырье, поступающее из овощехранилищ по гидротранспортеру, подают элеватором в кулачковую моечную машину. Затем оно поступает на инспекционный транспортер, где вручную отбирают некондиционные клубни или корнеплоды. Некондиционный картофель передают на утилизацию в крахмальный цех.
Проинспектированное сырье элеватором передается в калибровочную машину, где оно распределяется по размерам и ссыпается в соответствующие размерам корнеплодов бункера, расположенные под калибровочной машиной. Сырье раздельно, по калибрам, ленточным транспортером и элеватором после взвешивания на автоматических весах передается на бланширование и очистку в пароводотермический агрегат (автоклав и водяной термостат).
Бланшированное и очищенное сырье дочищают вручную на конвейере, инспектируют и взвешивают на весах.
Дочищенный полуфабрикат охлаждают и наклонным транспортером подают на радиальный транспортер, служащий для загрузки в овощерезку KP-1, которая, передвигаясь по направляющим рейкам над наклонным транспортером паровой ленточной сушилки, нарезает овощи и распределяет их по ширине ленты.
Нарезанные кусочки обезвоживаются в паровой конвейерной сушилке. После этого их сортируют на инспекционном конвейере с магнитом и пропускают через дозировочный бункер.
Брикетируют сушеные овощи и картофель на гидравлическом прессе, брикеты завертывают в бумагу на конвейере и упаковывают в ящики или банки на столе.
Поточно-механизированная технологическая линия производства сушеного картофеля с механической очисткой клубней включает следующие операции.
Автомашина с сырьем разгружается гидравлическим подъемником, клубни ссыпаются по стальной наклонной решетке для отделения земли и скребковым транспортером подаются на ленточный транспортер. Опрокидывающая площадка гидравлического подъемника, бункер (с решеткой) и часть скребкового транспортера находятся в холодном помещении. Поэтому зимой, чтобы лед не намерзал на скребковый транспортер, внизу вдоль него проходят две отопительные трубы, по которым от системы отопления сырьевой площадки подается пар.
Ленточный транспортер 4 тянется вдоль всей сырьевой площадки на высоте 2 м. На транспортере имеются устройства, позволяющие разгружать овощи на пол сырьевой площадки вдоль всей его длины. Для того чтобы клубни от удара не бились, в местах выгрузки устанавливают наклонные деревянные щиты, по которым сырье скатывается на пол. В полу сырьевой площадки параллельно один другому проходят три гидротранспортера, подающих клубни в кулачковую моечную машину.
Вымытое сырье поступает на инспекционный транспортер, где удаляются клубни загнившие и с дефектами, а также посторонние предметы.
Проинспектированный картофель взвешивают на автоматических весах ДКР-50, после чего он поступает на барабанную калибровочную машину, где сортируется на четыре размера. Картофель диаметром до 5 см передается для переработки на крахмал, а крупные, средние и мелкие клубни поступают в бункера.
Калиброванный картофель подвергается очистке на абразивных овощечистках периодического действия или на непрерывнодействующих картофелеочистительных машинах.
Очищенный картофель обрабатывают в течение 2—3 мин 0,1 %-ным раствором бисульфита натрия (в пересчете на SO2) в сульфитаторе МСК-63. После этого он передается на конвейер дочистки.
Дочищенный картофель взвешивают и передают скребковым транспортером в овощерезку. Резаный картофель на сотрясательном сите тщательно отмывается от крахмала и поступает в бланширователь БКП-400, а затем в сушилку.
Дальнейшие операции по обработке и фасовке сушеного картофеля проводятся в основном в таком же порядке и на таком же оборудовании, как и в схеме производства сушеных картофеля и корнеплодов с применением парового и пароводотермического способов очистки.
При сушке картофеля частично разрушаются витамины, уменьшается содержание сахаров и водорастворимых веществ, изменяется структура ткани; она уплотняется, консистенция продукта становится твердой, стекловидной.
Для уменьшения интенсивности процессов, вызывающих ухудшение качества сушеного картофеля, режимы сушки должны быть такими, чтобы вовлечение веществ, участвующих в химических реакциях, приводящих к потемнению, было бы минимальным.
Возникновение и протекание реакций, вызывающих потемнение, обусловлено содержанием влаги в продукте. В очень сухих и твердых веществах сахара и аминокислоты взаимодействуют очень медленно. Поэтому обезвоживание картофеля и овощей до низкой конечной влажности и фасовка готового продукта в герметичную тару — надежное средство, предупреждающее их потемнение и порчу.
Картофель, высушенный до низкого содержания влаги (6—7 %), в 3 раза дольше не изменяется при хранении, чем такой же продукт, по содержащий большее количество влаги (11—12 %). Получение сушеного картофеля пониженной влажности, нарезанного столбиками сечением 3×5 мм, на паровых конвейерных сушилках связано с удлинением процесса на 90 мин (300 мин против 210 мин при влажности 12 %).
Увеличение продолжительности обезвоживания объясняется следующими факторами: испарением большего количества адсорбционно связанной влаги, уменьшением скорости сушки по мере снижения содержания влаги в картофеле; уплотнением кусочков, вследствие чего затрудняется диффузия влаги от их центра к периферии; необходимостью проведения второго периода сушки при низкой температуре теплоносителя для предотвращения потемнения картофеля в результате образования меланоидимов и карамелизации сахаров.
Картофель, нарезанный столбиками толщиной более 3 мм и кубиками, рекомендуется сушить в две стадии: сначала до влажности 10—12 % в четырех- или пятиленточных паровых конвейерных сушилках, а затем досушивать продукт до низкой влажности (6—7 %) в другой сушилке, например в ПКС-20. Это позволяет сохранить производительность основной сушилки.
В силикагелевой бункерной сушилке картофель досушивают, продувая через слой его обезвоженный воздух, подогретый до 30—34 °С. Воздух отсасывается вентилятором из верхней части бункера, проходит через силикагелевый фильтр (влагопоглотитель), где подсушивается, и затем нагнетается в нижнюю часть бункера под решетку, на которой находится продукт.
Продолжительность досушивания картофеля в виде столбиков от 10—12 до 6—7 % влаги 12 ч, а кубиков — 23 ч. При повышении температуры воздуха до 44—48 °С при досушивании продолжительность процесса сокращается до 8 ч.
В результате продувания обезвоженного воздуха через слой сушеного картофеля влажность его понижается. При таком способе досушивание можно проводить при относительно низкой температуре, что имеет большое значение для сохранения качества продукции. Однако вследствие низкой скорости движения воздуха (0,35—0,40 м/с), большого слоя и неподвижного состояния продукта процесс досушивания слишком удлиняется.
Значительно быстрее сушеный картофель досушивается в сушилке ПКС-20 вследствие того, что процесс происходит в тонком слое при непрерывном движении и трехкратном перемешивании (пересыпание с ленты на ленту). Влажность сушеного картофеля снижается от 10—12 до 6—7 % за 80 мин.
В процессе досушивания поддерживают следующую температуру воздуха над лентами: над первой 55 °С, над второй 60, над третьей 58, над четвертой 40 °С; относительная влажность отработавшего воздуха 35—38 % при удельной нагрузке продукта 4,7 кг/м2.
Продолжительность сушки зависит от температуры теплоносителя, с увеличением ее сушка ускоряется. Но повышать температуру воздуха до 120 °С можно только в начале процесса, когда влажность картофеля высокая. На последних этапах сушки температуру воздуха необходимо понижать соответственно уменьшающейся влажности продукта.
Чтобы получить сушеный продукт высокого качества без покоричневевших кусочков, в процессе одностадийной сушки необходимо поддерживать следующую температуру воздуха: над первой лентой 70 °С, над второй 75, над третьей 60, над четвертой 50, над пятой 40 °С. При двухстадийной сушке картофеля в виде кубиков в процессе досушивания температура воздуха над первой лентой должна быть 50 °С, над второй — 55, над третьей — 50 и над четвертой — 45 °С. Относительная влажность воздуха 35—38 %, удельная нагрузка 4—5 кг/м2.
Для увеличения устойчивости сушеного картофеля при хранении в условиях повышенной температуры (25—30 °С) необходимо, чтобы влажность готового продукта была минимальной (3—4 %).
Сушить картофель до содержания в нем влаги ниже 6 % в условиях производства нерентабельно. Поэтому для того чтобы продолжить сушку продукта в процессе хранения, в тару закладывают влагопоглотители. С помощью влагопоглотителя целесообразно досушивать картофель влажностью 6—7 %, так как при досушке продукта влажностью 11—12 % необходимо закладывать значительное количество влагопоглотителя, что влечет за собой увеличенный расход герметичной тары.
Выбирают поглотитель без запаха, с большой объемной массой, дешевый, хорошо поглощающий влагу. Он не должен быть токсичным, корродировать или становиться жидким в процессе поглощения влаги.
Наиболее целесообразно в качестве влагопоглотителя использовать оксид кальция (CaO), который (10 % массы сушеного картофеля) в специальной водопроницаемой упаковке закладывают в середину банки с продуктом.
Оптимальная температура при досушке продукта в таре с помощью влагопоглотителя 20 °С. В течение 6 мес влажность сушеного картофеля снижается с 6—7 до 3,5—4 %. Устойчивость к покоричневению и порче такого продукта в условиях повышенной температуры увеличивается в 4 раза по сравнению с хранением без влагопоглотителя.
Источник: З.А. Кац. Производство сушеных овощей, картофеля и фруктов. Изд. 2-е, перераб. и доп. «Легкая и пищевая промышленность». Москва. 1984