Киселёва Татьяна Федоровна Кемерово 017 глава аналитический обзор

1.3 Основы процесса сушки плодово-ягодного сырья
Сушка - один из наиболее распространенных и очень разнообразных 
способов консервации пищевых продуктов. Во многих развивающихся 
странах распространена сушка, которую проводят на открытом воздухе, как 
на солнце, так и в тени. На солнце происходит нагревание продукта и из него 
начинает испаряться влага, но при этом от воздействия излучения солнца и 
теплоты 
термочувствительные 
пигменты 
и 
витамины 
разрушаются, 
увеличиваются потери сахаров за счет процесса брожения на начальных 
этапах сушки. При механической сушке влага под действием теплоты 
удаляется из продукта, для чего продукт подвергают воздействиям скрытой 
теплоты испарения. Характерными признаками процесса сушки является 
фазовые преобразования и получение нового продукта в форме твердого тела 
[52].
Процесс сушки достаточно энергоемкий, на который расходуется 10­
25% всей энергии, используемой в мире в технологических целях [121].
Сушку пищевых продуктов проводят по некоторым причинам, а 
именно: для уменьшения массы продукта, для того, чтобы облегчить процесс 
хранения и транспортировки, при консервирования и для продолжительного 
хранения, также для увеличения срока годности и получения продукта 
необходимого размера и с определенными свойствами текучести. В сушеных 
продуктах не могут действовать многие ферменты, обусловливающие 
нежелательные изменения химического состава пищи, а также расти и 
размножаться микроорганизмы порчи [113].
Сушка - это сложный и комплексный процесс, включающий процессы 
тепло- и массопереноса, которые требуют тщательного технологического

---

контроля. Поведение сырья при сушке зависит от его состава и содержания 
влаги, толщины и геометрических размеров, от скорости потока воздуха и 
относительной влажности. Сушка по своей природе относится к физическому 
процессу, в результате которого происходят, как требуемые, так и 
нежелательные физические и биохимические изменения. К типичным 
физическим изменениям пищевых продуктов при сушке относятся усушка, 
«взрывание», кристаллизация, 
агломерация и изменение температуры 
стеклования. Зачастую неправильный режим сушки может привести к 
необратимому ухудшению качества продукции, и в результате продукт уже не 
будет подлежать реализации.
На рынке присутствует широкий ассортимент сушеных плодов - курага, 
чернослив, изюм, урюк, сушеные яблоки, шиповник и другие. Снижение 
массовой доли влаги в продуктах с изначально высоким ее содержанием 
приводит к изменению их формы, плотности и степени пористости. Главная 
задача при сушке - это обеспечение качества продукции. После регидратации 
сушеные плоды должны обладать требуемыми органолептическими и 
нутритивными свойствами.
При сушке плодов используют различные технологии, но влага должна 
удаляться из продукта так, чтобы обезвоженный продукт можно было без 
труда регидратировать с восстановлением его структуры. Для сушки всех или 
ряда плодов невозможно использовать один и тот же тип сушильных 
аппаратов. В связи с этим при выборе технологии сушки и типа сушилки 
необходимо понимать основы тепловой обработки, принципы тепло- и 
массопереноса и знать свойства обрабатываемого сырья.
В плодах вода присутствует в основном в двух формах - свободной (не 
связанной) и связанной влаги. Свободная влага ведет себя как чистая вода, а у 
связанной (физически и/или химически с пищевым материалом) давление 
водяного пара при той же температуре ниже, чем у чистой воды (рис. 1.1).
23

---

24
Рисунок 1.1 - Различные типы влаги в пищевых продуктах
Свободная вода - это первая фракция влаги, прилегающая к поверхности 
продукта и подлежащая удалению при сушке. Вода остается в порах и 
капиллярах. Связанная вода может существовать в различных формах: в виде 
невымороженной воды, монослоя, иммобилизованной влаги и т. п. Связанная 
вода свободно адсорбируется в пищевом материале, тогда как для удаления 
влаги, содержащейся в коллоидных гелях, требуется больше энергии [52].
Важным свойством пищевых продуктов является их равновесное 
содержание влаги (РСВ), которое влияет на отдельные аспекты сушки и 
хранения. Равновесным содержанием влаги называют содержание влаги в 
сыром продукте, находящееся в равновесии с воздухом определенной 
влажности и температуры. При сушке РСВ отражает то содержание влаги в 
продукте, которое достигается после завершения процесса, и определяет то 
минимальное содержание влаги, до которого продукт может быть высушен 
при данном режиме сушки.
Связь активности воды и РСВ в данном продукте описывается 
изотермой сорбции влаги (ИСВ). 
Изотерма, полученная отношением 
содержания сухих веществ (СВ) к содержанию воздуха с повышенной 
влажностью дает изотерму адсорбции (рис. 1.2), а изотерма, полученная

---

отношением сырого вещества к содержанию воздуха пониженной влажности, 
дает изотерму десорбции. Естественно, что при сушке нас интересует 
последняя, поскольку содержание влаги в продукте постепенно снижается.
Большинство 
высушиваемых 
видов 
сырья 
характеризуется 
так 
называемым гистерезисом, когда одна из двух вышеуказанных изотерм 
приобретает другой вид. ИСВ биологических материалов представляют собой 
нелинейные, как правило, сигмоидальные кривые, относящиеся по Брунауэру 
к типу II [111]. Некоторые изотермы относятся к типу III и имеют 
параболический или экспоненциальный вид, а изотермы некоторых пищевых 
продуктов имеют промежуточный тип (между типами II и III) [116].