> Техника, страница 5 > Консервирование обезвоживанием (сушка)

Консервирование обезвоживанием (сушка)

Порча продуктов, как мы уже знаем, вызывается главным образом различными микроорганизмами, для развития которых, кроме питательных веществ, необходимо и наличие воды. Поэтому, удаляя воду, мы создаем неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, то есть консервируем продукт.

Отнятие воды, как способ консервирования, известен давно: сухие плоды и овощи, сухая рыба, мясо, грибы и прочие с давних пор известны в народном обиходе. Высушивание, то есть отнятие воды, может быть произведено различными способами. В странах с теплым и сухим климатом применяют естественную сушку, то есть пользуются теплом солнечных лучей и сухим ветром, но такие благоприятные условия существуют не везде; поэтому чаще применяется искусственная сушка в особых сушилках.

Рисунок 305. Гейзенгеймская сушилка.

Главной задачей сушки является извлечение из продукта путем испарения такого количества влаги, чтобы полученный сухой продукт мог сохраняться возможно более продолжительное время. Это достигается действием на высушиваемый продукт нагретым воздухом, почему каждая сушилка, кроме сушильных камер, должна иметь еще и приспособление для нагревания воздуха.

Нагревание воздуха производится в калорифере, представляющем собою систему каналов (каменных или железных), по которым проходят горячие газы из топки прежде чем уйти в дымовую трубу. Вдоль этих каналов движется воздух, нагревается и горячим поступает в сушильную камеру. Ток воздуха поддерживается вентилятором или помощью вытяжных труб; насытившийся влагой воздух уходит из сушилки через вытяжные трубы, а на место его поступает свежий горячий воздух; этим и создается движение воздуха.

Рисунок 306. Карусельная сушилка (разрез).

Рисунок 307. Карусельная сушилка (план).

Нагревание воздуха может производиться не только сжиганием горючего (дров, каменного угля, торфа и прочие) в топке, но также и паром, для чего в воздушных каналах прокладываются трубы, по которым проходит пар из парового котла.

Систем сушилок очень много. Опишем только наиболее типичные из них.

Самой простой сушилкой промышленного типа является „шкафная“. На рисунке 305 изображена такая сушилка (гейзенгеймская) переносного типа; работа ее ясна из рисунка. Сушильный материал располагается на выдвижных полках, дно которых сделано из сетки из оцинкованного железа.

Воздух нагреваясь около стенок печи, поднимается вверх, проходит по полкам и сушит материал.

Большим распространением пользуется сушилка „карусельного“ типа. Она очень распространена в Ярославской и Костромской губерниях. На рисунке 306 представлена карусельная сушилка в разрезе, а на рисунке 307 — в плане. Сушилка эта представляет собой этажерку, насаженную на ось и могущую вращаться. Этажерка, как видно из плана, имеет основание в виде правильного десятиугольника и по высоте делается обычно в двенадцать ярусов. Вся сушильная камера покоится на кирпичной печи — калорифере. Наружный воздух через боковые отверстия печи входит в калорифер, по системе каналов движется вдоль дымоходов, нагревается и поступает в сушильную камеру. Насытившийся влагой отработанный воздух помощью вытяжной трубы удаляется из сушильной камеры. Подлежащий сушке материал накладывается на сита, имеющие форму трапеции, которые помещаются на полках этажерки. Для выгрузки и разгрузки с одной из сторон сушильная камера снабжена по высоте тремя дверями, позволяющими производить загрузку и разгрузку отдельных третей этажерки (по высоте). Вращение карусели достигается простым приспособлением, состоящим из конической шестерни, насаженной на ось карусели, и другой шестерни, сцепленной с первой и сидящей на валу. На другом конце вала насажен шкив, который соединен ремнем с другим шкивом внизу камеры. К нижнему шкиву приделана рукоятка, вращением которой и можно привести карусель в движение.

Недостаток этих сушилок заключается в том, что они работают периодически и требуют много ручного труда. К непрерывно действующим сушилкам относятся сушилки с бесконечными полотнами, канальные и барабанные.

В сушилке с бесконечными полотнами материал, подлежащий сушке, подается непрерывно через загрузочную воронку на движущееся полотно (или сетку). Полотно натянуто на ролики, которые помощью зубчатой передачи вращаются и заставляют двигаться полотно, причем одни полотна движутся в одну сторону, другие — в другую. Материал, попавший на полотно, движется с ним до конца, затем ссыпается на ниже лежащее, движется далее, затем ссыпается на следующее и так далее и, наконец, выходит наружу.

Обогрев производится помощью паровых труб. Скорость движения регулируют так, чтобы выходящий материал был достаточно высушен.

В сушилках канального типа сушильная камера представляет собою длинный канал, с одного конца которого вдвигается в вагонетках материал, а с другого он выкатывается высушенным.

Температура сушки различна и зависит от свойства сырья. Некоторые продукты легко переносят высокую температуру, другие же, наоборот, — легко подгорают, теряют сбой вкус и усвояемость. Вообще, чем выше температура воздуха в сушилке, тем быстрее идет сушка, но, слругой стороны, чем ниже температура, тем менее изменяет продукт свои качества. Одной из лучших систем сушилок, особенно для продуктов, не переносящих высокой температуры, является вакуум-сушилка. Вакуум-сушилка представляет собою вращающийся барабан с двойными стенками, между которыми пускается пар для обогревания. Из барабана помощью конденсатора и насоса все время удаляются воздух и пары воды; этим в барабане создается разрежение, благодаря чему удаление воды идет быстрее и при более низкой температуре.

Описанные выше сушилки употребляются для сушки различных продуктов: овощей, плодов, крахмала, муки и прочие. Некоторые продукты (мука, крахмал и прочие) прямо поступают в сушку, другие же, как, например, овощи, подвергаются предварительной обработке — моются, очищаются от кожицы, режутся на части и обвариваются. Мойка ведется в аппаратах, устроенных аналогично описанным в производстве крахмала и сахара. Резальных аппаратов существует много систем, большинство их устроено так же, как и „резка“ для свеклы (сахарное производство). Обваривание имеет целью убить живую протоплазму клеток и энзимы, чем достигаются более легкое удаление при еушке влаги и красивый вид продукта; без обварки продукт в большинстве случаев меняет свой вид — темнеет; это происходит благодаря энзимам.

Сушка некоторых продуктов значительно отличается от обычной схемы.

Приготовление сушеного картофеля в виде хлопьев, сухого молока и яиц ведется иным способом.

Картофель является хорошим пищевым и кормовым средством, но наличие в нем большого количества воды (около 80%) делает его малостойким при хранении. Обычно 10—15% всего урожая картофеля при хранении портится; этот процент в некоторых случаях значительно увеличивается и иногда доходит до 30.

Рисунок 308. Схема картофельно-сушильного завода.

С другой стороны, при хранении в картофеле, хотя и медленно, продолжают протекать жизненные процессы — дыхание, в результате которых часть пищевых веществ разлагается; при благоприятных условиях картофель во время хранения может прорастать, такой картофель для употребления в пищу не пригоден, так как при прорастании в нем образуется вещество — „соланин“, — обладающее ядовитыми свойствами.

Сушеный картофель вырабатывается или в виде ломтиков (резки) в сушилках обычного устройства или чаще— в виде хлопьев. Производство сухого картофеля в виде хлопьев очень развито в западных странах, особенно в Германии; так, например, в 1914 году в Германии было пересушено на хлопья около 600 000 тонн картофеля. В СССР в настоящее время имеется только два картофелесушильных завода: один в Костромской губернии (в Шунгейской волости), построенный в 1920 г., и один в Ярославской губернии (в Ростовском уезде), построенный в 1923 году, могущие переработать около 25 пг сырого картофеля в сутки каждый. Работа на этих заводах ведется следующим способом (рисунок 308). Вымытый в мойке (A) картофель помощью ковшевого элеватора (В) подается в закром (С), находящийся в верхнем этаже завода, откуда определенными порцрями поступает в запарник (D). Запарник представляет собой железный котел; в нем картофель запаривается паром, то есть нагревается паром в течение нескольких минут при давлении 0,5— 1,5 атмосфер. При этой операции картофель разрыхляется и отчасти варится. Подготовленный так картофель сушится в особом аппарате (Е), откуда помощью целой системы транспортеров (К, Z и F) подается в упаковочное отделение. Иногда сушеные хлопья картофеля измельчаются на мельнице в картофельную муку. Самой существенной частью такого завода является сушильный аппарат; его общий вид показан на рисунке 309. Он состоит из двух полых чугунных барабанов, внутри которых пускается пар или сильно нагретое масло. Ссыпающийся из воронки разваренный картофель захватывается барабанами, растирается и ложится на их поверхность тонким слоем. Так как барабаны сильно нагреты, то картофельная масса сушится. На противоположной стороне барабанов имеются ножи, помощью которых высушенная масса снимается в виде тонкой пленки; при падении она разбивается на мелкие рыхлые хлопья. Сушка ведется таким образом, чтобы готовый продукт содержал не свыше 16% влаги; опыты показывают, что такая степень сухости совершенно достаточна для хорошей сохраняемости продукта.

Сушеный картофель по сравнению с другими кормовыми средствами очень богат углеводами и содержит мало трудно усвояемой клетчатки.

Рисунок 309. Сушильный аппарат.

Остальных питательных веществ (белков и жира) он содержит в меньших количествах.

Сухое молоко и сухие яйца

За последнее время, особенно в крупных промышленных центрах, получили широкое распространение сухой молочный порошок и сушеные яйца. На рисунке 310 схематически показан аппарат для приготовления молочного порошка. Молоко из резервуара, стоящего наверху, через трубу L льется на поверхность медленно вращающихся металлических барабанов (направление вращения показано стрелками). Эти барабаны помощью пара в 3 атмосферы давления нагреваются выше 100°Ц. Молоко скапливается в пространстве а, прогревается и затем распределяется по поверхности барабанов, где быстро испаряется, превращаясь в пленку. С помощью скребков г пленка отделяется от барабана и измельчается в тонкий порошок.

Другой способ получения молочного порошка состоит в том, что молоко помощью особого приспособления такого распыления идет значительно быстрее и при низкой температуре.

Рисунок 310. Аппарат для приготовления молочного порошка.

Этот способ дает продукт лучшего качества; полученный таким способом молочный порошок легко растворяется в воде и по вкусовым и питательным свойствам вполне заменяет свежее молоко. Молочный порошок, полученный по первому способу, хуже, он нерастворим в воде, так как высокая температура сушки свертывает белки молока. Аналогичными же способами приготовляется и яичный порошок.

Сухой молочный порошок обычно приготовляется из снятого молока. Порошок, приготовленный из цельного молока, содержит очень много жира, который при хранении прогоркает.

В Америке приготовляют еще молочный порошок из кислого молока для кормления кур и кондитерских изделий. Такой порошок носит названия „буффловак“ (Буффло-вакуум).

Большие промышленные центры снабжаются молоком из окружающих их районов; по мере роста населения этих центров, увеличивается и радиус доставки свежего молока. Увеличение радиуса имеет предел, свыше которого доставка молока в свежем состоянии делается невозможной. Недостаток в свежем молоке покрывается за счет консервированного. В последнее время в Берлине стал ощущаться острый недостаток в свежем молоке; этот недостаток с 1920 года с успехом пополняется так называемым „эмульсионным молоком“. В настоящее время выработка такого молока в Берлине достигает 200 000 литров в день и ведется следующим образом: в молочных районах Германии свежее молоко сепарируется (обрабатывается на сепараторах); полученные сливки идут на приготовление сливочного масла, а обрат (снятое молоко) перерабатывается в молочный порошок, причем для сохранения большей растворимости порошка сушку ведут распылением при сравнительно низкой температуре. Как порошок, так и масло являются продуктами, хорошо выдерживающими хранение. Сухой молочный порошок и масло направляются в Берлин, где из них снова готовят жидкое молоко. Ход обратного приготовления молока состоит в следующем. В сосуд с мешалкой наливается вода и подогревается до 27° Ц. В подогретую воду кладут соответствующее количество тощего молочного порошка и помощью мешалки хорошо перемешивают; после этого температуру быстро повышают до 63° Ц, продолжая мешать; затем малыми порциями прибавляют нужное количество масла. Когда смесь сделается более или менее однородной, ее пропускают через особые аппараты — быстро вращающиеся цилиндры (наподобие центрифуг). В этих аппаратах происходит раздробление жира и остальных частей молока, и жидкость выходит совершенно однородной и имеет все свойства свежего молока. Сходящее с цилиндра молоко охлаждают в холодильнике и хранят в особых резервуарах при 4°Ц. Эмульсионное молоко совершенно не отличается от свежего, оно так же при стоянии выделяет сливки и способно к скисанию.

Сгущенное молоко

Обезвоживание (сушка) никогда не ведется до полного удаления влаги; это делается по той причине, что полное удаление влаги может резко изменить питательные свойства продукта, а с другой стороны, и выполнение его представляет некоторые технические затруднения. Опытным путем для каждого продукта найдено то предельное содержание влаги, выше которого более или менее продолжительное хранение делается невозможным. Предельная влажность различна для различных продуктов; колеблется она в пределах от 4 до 16%. При приготовлении некоторых продуктов, как, например, сгущенного молока, влагу удаляют частично; для придания же стойкости его запаивают в банки или прибавляют сахара. Таким образом приготовление сгущенного молока является комбинированным способом консервирования (нагревание, прибавление антисептиков и хранение в закрытой посуде). Приготовление сгущенного (конденсированного) молока, возникшее впервые в Америке около 1856 года, в настоящее время приняло широкие размеры: так, например, в 1919 году в Америке уже существовало 240 заводов, выработавших за год около 1 000 000 тонн сгущенного молока. Много таких заводов существует и в западных странах. В СССР это производство развито слабо, и сгущенное молоко готовится главным образом на заводах Моссельпрома и Госмолока в Москве. Конденсированное молоко готовится двух сортов: с сахаром и без сахара. Главная операция приготовления обоих сортов состоит в выпаривании молока. Выпаривание ведется или в открытых чанах помощью нагретого воздуха, проходящего непосредственно через молоко, или, чаще, помощью вакуум-аппарата. Работа в вакуум-аппаратах описана в паточном и сахарном производствах. За последнее время во многих западных странах, а главным образом в Америке, для выпаривания начали применять способ более экономный, чем выпаривание в вакуум-аппарате. В вакуум-аппарате получаемые от сгущения жидкости пары конденсируются в конденсаторе, а воздух выкачивается насосом; этим создается в аппарате разрежение, благодаря которому понижается температура кипения жидкости. В современных же установках выделяющиеся пары не конденсируются, а помощью насоса или инжектора сжимаются; вследствие сжатия повышается их температура, и они служат для обогревания аппарата. При таком способе свежий пар расходуется в очень небольших количествах и идет главным образом на приведение в движение насоса и на покрытие потерь аппаратом тепла через лучеиспускание; это создает большую экономию в топливе, а следовательно, удешевляет продукт.

При приготовлении сладкого молока при сгущении к молоку прибавляют свекловичного сахара. Конденсированное молоко без сахара обычно после сгущения разливается в жестянки (весом около 500 г), запаивается и стерилизуется или пастеризуется.