La pasta cruda es un ambiente conveniente para varios procesos bioquímicos y microbiológicos. Para evitar el desarrollo de estos procesos, los productos se someten a conservación por secado hasta un contenido de humedad no superior al 13%.

El secado pasta es la etapa más larga de su proceso de producción. Dichos indicadores de calidad dependen en gran medida de los modos de su implementación. productos terminados como fuerza, vítreo en la fractura, acidez. El secado intensivo puede provocar el agrietamiento de los productos; secado excesivamente prolongado en la primera etapa de eliminación de la humedad: agrio, hinchazón de los productos; al secar en una capa - a la formación de lingotes, deformación de productos.

El secado se completa cuando los productos alcanzan un contenido de humedad de 13,5-14%, de modo que después del enfriamiento, antes del envasado, su contenido de humedad no supere el 13%.

método de secado por convección

El método de secado por convección se basa en el intercambio de calor y humedad entre el material seco y el aire de secado calentado, que sopla sobre los productos. El proceso de secado consiste en el aporte de humedad del interior del producto a su superficie, la transformación de la humedad en vapor y la eliminación del vapor de la superficie del producto. En este caso, el aire de secado realiza las siguientes funciones principales:

a) da al material la energía (calor) necesaria para convertir el agua en vapor;

b) absorbe el vapor que se evapora de la superficie de los productos;

c) elimina el vapor evaporado del producto.

Los principales parámetros del aire de secado que determinan la velocidad de secado de los productos son la temperatura, la humedad relativa y la velocidad. Cuanto mayor sea la temperatura del aire de secado, más intensa será la evaporación de la humedad de la superficie de los productos; cuanto menor sea la humedad relativa del aire, es decir, cuanto más "seco" esté, más intensamente absorberá la humedad que se evapora, y cuanto mayor sea la velocidad del movimiento del aire sobre los productos, más rápido se eliminará la humedad evaporada.

El movimiento de la humedad desde las capas internas del material hacia las externas ocurre bajo la influencia de un gradiente de humedad, es decir diferencias en el contenido de humedad de las capas resultantes de la evaporación de la humedad de la superficie del material y el secado de las capas exteriores. El gradiente de humedad se dirige hacia el centro de los productos a secar, es decir en la dirección opuesta al movimiento de la humedad. Su valor es mayor cuanto más intensamente se produce el secado de las capas exteriores. El fenómeno del movimiento de la humedad bajo la influencia de un gradiente de humedad se denomina conductividad de la humedad o difusión por concentración.

Al secar la pasta con aire con ciertos parámetros, el contenido de humedad de los productos secos disminuirá gradualmente hasta un cierto valor, llamado contenido de humedad de equilibrio. El aire de secado con determinados parámetros (temperatura, humedad) corresponde a una determinada humedad de equilibrio de los productos, que no disminuirá, por mucho que se soplen los productos con este aire.

Para la elección correcta del modo de secado, es muy importante conocer los valores del contenido de humedad de equilibrio de la pasta, que se determinan a partir de las curvas de humedad de equilibrio.

Cambio de las propiedades de la pasta durante el secado.

Una característica del secado de la pasta es el cambio en sus propiedades y dimensiones estructurales y mecánicas. Durante el secado, el contenido de humedad del producto disminuye del 29-30 % al 13-14 %, mientras que hay una reducción gradual en las dimensiones lineales y volumétricas, la contracción de los productos es del 6-8 %.

Los productos crudos suministrados para el secado son un material plástico y conservan sus propiedades plásticas hasta aproximadamente un 20% de humedad. Con una disminución de la humedad del 20 al 16% aproximadamente, pierden gradualmente las propiedades de un material plástico y adquieren las propiedades características de un material elástico. Con tal humedad, la pasta es un cuerpo elástico-plástico.

A partir de aproximadamente un 16% de humedad, la pasta se convierte en un cuerpo sólido elástico y conserva sus propiedades hasta el final del secado.

Con condiciones de secado suaves, es decir, secado lento con aire con baja capacidad de secado, la diferencia de humedad entre las capas exterior e interior es pequeña, ya que la humedad de las capas interiores más húmedas tiene tiempo de pasar a las capas exteriores secas. Todas las capas de productos se reducen de manera aproximadamente uniforme. La capacidad de secado del aire se caracteriza por la cantidad de humedad que puede absorber 1 kg de aire hasta saturarlo por completo, es decir hasta 100% de humedad.

Con condiciones de secado difíciles, p. secado intensivo con aire con alta capacidad de secado, la diferencia de humedad entre las capas exterior y central alcanza un valor significativo debido a que la humedad de las capas interiores no tiene tiempo de pasar a las exteriores. Las capas exteriores más secas tienden a acortar su longitud, lo que se ve obstaculizado por las capas interiores más húmedas. En el límite de las capas surgen tensiones, llamadas tensiones de cizallamiento internas, cuya magnitud es mayor cuanto más intensamente se elimina la humedad de la superficie de los productos y mayor es la diferencia de humedad (gradiente de humedad).

Siempre que la pasta seca conserve sus propiedades plásticas, las tensiones de cizallamiento internas resultantes se absorben, es decir, los productos cambian de forma bajo la influencia de las tensiones sin colapsar. Cuando el producto adquiere las propiedades de un cuerpo elástico, las tensiones de corte internas resultantes, si superan los valores críticos máximos permitidos, conducen a la destrucción de los productos, la aparición de microfisuras que, en última instancia, pueden convertir los productos en astillas.

Así, la pasta se puede secar en condiciones estrictas, sin temor a que se agriete, hasta un contenido de humedad del 20%. Cuando el producto alcanza este contenido de humedad, para evitar que se agriete, es necesario realizar un secado en condiciones suaves, eliminando lentamente la humedad. Se debe tener especial cuidado para eliminar la humedad en las últimas etapas del secado cuando los productos alcanzan un contenido de humedad del 16% o menos. Esta conclusión encuentra una aplicación práctica cuando se secan productos en secadores de líneas de producción modernas, en las que el proceso de secado se divide en dos etapas: secado preliminar y secado final.

Modos de secado para productos

El término modo de secado se entiende como un conjunto de parámetros del aire de secado (temperatura, humedad relativa, velocidad del aire) y la duración del secado. Se considera que el modo de secado óptimo para un determinado tipo de pasta es aquel en el que se obtienen productos de calidad normal con el menor tiempo de secado y consumo de energía.

Actualmente, se utilizan los modos de secado convectivo de la pasta:

tradicionales de baja temperatura con temperatura del aire de secado de hasta 60 С;

alta temperatura con la temperatura del aire de secado de 70 a 90 С;

temperatura ultra alta con una temperatura de más de 90 С.

Para secar pasta, los modos de baja temperatura más comunes son: con capacidad de secado constante, con capacidad de secado variable, tres etapas.

Secado con capacidad de secado al aire constante. El secado de los productos se realiza en secadores de armario no caloríficos como GDP, "Diffuser" y 2TsAGI-700.

Los cassettes llenos de pasta cruda se colocan en carritos, que se llevan al departamento de secado, donde los cassettes se colocan en los estantes de las secadoras, o en armarios de carritos, que se colocan cerca de los armarios de secado.

Los casetes en los estantes de las secadoras o en los carros se apilan en varias filas de ancho y alto.

Los secadores de gabinete están equipados con unidades de ventilación. El secado de la pasta se lleva a cabo soplando aire a través de tubos de pasta que se encuentran en cassettes. El aire del taller se utiliza para secar la pasta. Para un secado uniforme, cambie periódicamente (después de 1 hora) la dirección del movimiento del aire hacia la opuesta, cambiando el motor eléctrico para que funcione en la dirección opuesta.

En el taller de secado, los parámetros del aire se mantienen a un nivel constante con la ayuda de la ventilación de suministro y extracción, es decir, aire tiene una capacidad de secado constante, a saber: una temperatura de unos 30 ° C y una humedad relativa del 65-70%. El aire del taller se calienta mediante una batería de radiadores de calefacción o un calefactor, a través del cual se inyecta aire fresco en el taller en lugar del aire de escape humidificado aspirado del taller. El tiempo de secado es de unas 24 horas.

Cuando se seca en cassettes de bandejas, la pasta se sopla con aire desde las superficies interior y exterior de los tubos. Debido al contacto desigual de las pastas entre sí, se produce una eliminación desigual de la humedad de su superficie y, en consecuencia, una contracción desigual de los productos. Esto conduce a la curvatura de los productos durante el secado, lo que reduce significativamente su calidad, aumenta el consumo de envases para embalaje. El contacto de los tubos en el casete y la incapacidad para eliminar rápidamente la humedad en la etapa inicial de secado conducen a la adherencia de los productos, la formación de lingotes.

La desventaja de este método de secado son también los altos costos de mano de obra y la incomodidad de la habitación (alta temperatura y humedad) en la que se lleva a cabo el secado.

Modo de secado en tres etapas. El modo consta de tres etapas (secado preliminar, ablandamiento, secado final). Secado de productos largos de forma colgante. El secado de pastas largas (fideos y fideos de varios tipos, pajas de pasta y especiales) se realiza en secadores de túnel (preliminar y final) de las líneas de producción automatizadas B6-LMG, B6-LMV, LMB y en las líneas de la empresa Braibanti. . Los productos colgados en bastunes se mueven lentamente en los túneles de los secaderos, soplando aire de arriba abajo.

El propósito del secado previo es eliminar rápidamente la humedad de la pasta cruda en esa etapa, mientras tienen propiedades plásticas. El objetivo principal de esta etapa es reducir el tiempo total de secado de la pasta. Una rápida disminución de la humedad de los productos impide el desarrollo de diversos procesos microbiológicos y bioquímicos, principalmente el agriado, el hinchamiento y el oscurecimiento de la pasta.

Los parámetros del aire de secado en el presecador, según los productos, son: temperatura 35-45 °C, humedad relativa 65-75%. El contenido de humedad del producto semielaborado en la etapa de secado previo se reduce al 20%. La duración del presecado en estas líneas es de unas 3 horas.

Los secadores finales se dividen a lo largo en zonas de secado y curado.

En las zonas de templado (segunda etapa), la humedad relativa del aire está cerca de la saturación (al 100%), por lo que no hay evaporación de la humedad de la superficie de los productos. En estas zonas se iguala la temperatura y la humedad del producto en todas las capas internas: la lenta migración de la humedad del interior de los productos hacia la superficie, de donde se extraía la humedad mientras los productos estaban en la zona de secado anterior. En este caso, los esfuerzos cortantes internos resultantes de esta remoción son absorbidos.

En las zonas de secado (tercera etapa), se instalan ventiladores y calentadores, con la ayuda de los cuales el aire de secado se calienta y sopla sobre los productos que cuelgan de los bastunes. La temperatura del aire en las zonas de secado final, como en el presecador, es de 35-45 °C, y la humedad relativa del aire es ligeramente superior: 70-85%.

Los bastunes con productos atraviesan alternativamente la zona de secado y la zona de ablandamiento. Por lo tanto, la eliminación de la humedad del producto se lleva a cabo en etapas, es decir. períodos de secado se alternan con períodos de ablandamiento. Como resultado del llamado régimen de secado pulsante, se obtienen productos duraderos con fractura vítrea.

La duración del secado final de los productos depende del surtido y tiene un promedio de 11 a 15 horas.Los productos que salen de la cámara de secado final con un contenido de humedad de 13,5-14 % se envían a la cámara de estabilización para su enfriamiento.

Secado de productos cortos en secadores de líneas de producción automáticas. El secado de productos cortos (cortados y estampados) en secadores (preliminares y finales) de líneas de producción automáticas se realiza en tres etapas. Las etapas de presecado y secado final están precedidas por una etapa de secado primario. Se realiza en instalaciones (trabatto), donde los productos crudos realizan movimientos de "salto", soplados durante 2-3 minutos. aire caliente. Se forma una capa seca en la superficie de los productos, lo que evita que se peguen durante el secado posterior "en una capa" en las cintas de los secadores de cinta.

Secado con cambio de caudal de aire. Secado de productos cortos en secadores de cinta transportadora de vapor. Los productos crudos son distribuidos por el esparcidor sobre la cinta del transportador superior de la secadora, se mueven lentamente en la dirección opuesta, se vierten en la cinta del siguiente transportador, y así sucesivamente, hasta el transportador inferior, que se alimenta para la descarga.

Las capas de productos que se encuentran sobre las cintas transportadoras están impregnadas de aire de secado, que se aspira por la parte inferior y se expulsa por la parte superior del secador. El calentador de aire inferior calienta el aire fresco a una temperatura de 50-60 °C y una humedad relativa del 15-20%. Luego, el aire de secado calentado pasa a través de la capa de productos que se encuentra en el transportador inferior, les da parte del calor y se humedece. Después de pasar por el segundo calentador, el aire se calienta nuevamente a aproximadamente la misma temperatura, pasa una capa de productos que se encuentran en la cinta del segundo transportador, y así sucesivamente, hasta el transportador superior. Los parámetros del aire de secado usado a la salida del secador son aproximadamente los siguientes: temperatura 40-50 °C, humedad relativa 50-60%. Tal modo de secado se denomina modo con una capacidad de secado de aire creciente: a medida que el producto se seca, se sopla con aire más seco.

La duración del secado de los productos (hasta un contenido de humedad del 13,5-14 %) es, según el surtido, de 30 (para rellenos de sopa y fideos) a 90 minutos (para productos con figuras grandes).

El uso de condiciones de secado tan duras conduce a menudo a la formación de grietas en la superficie de los productos secos, especialmente tubulares (plumas, cuernos) y rizados (conchas, etc.). Las ventajas de este modo son la alta productividad de estos secadores de pequeñas dimensiones totales, así como la relativa sencillez de su mantenimiento y fiabilidad.

Secado a alta temperatura. Este modo, en comparación con el modo tradicional, permite reducir los costos de energía y reducir las áreas de producción por unidad de producción, reducir el tiempo de secado en un promedio de 40-50% y, con modos de secado seleccionados adecuadamente, mejorar la calidad de la pasta ( color y propiedades de cocción) y su estado microbiológico.

El secado a alta temperatura se puede realizar en secadores convencionales de líneas de producción, aumentando la productividad de la línea incorporando prensas más potentes y aumentando la velocidad de los transportadores de los secadores, o reduciendo la longitud de los secadores de la línea mientras manteniendo su productividad.

Al desarrollar modos de secado de pasta a alta temperatura, es necesario partir de los siguientes requisitos básicos:

el proceso de secado debe realizarse en dos etapas principales: secado preliminar y final;

la temperatura del aire de secado debe estar (en una de las etapas) en el rango de 60-90 °C. El uso de dicho intervalo se debe a que 60 °C es el límite mínimo para la pasteurización completa de la pasta, y 90 °C es la temperatura a la que es probable que ocurra la reacción de la melanoidina de Maillard (oscurecimiento no enzimático de la producto);

el secado de los productos debe llevarse a cabo a una humedad relativa alta para evitar la eliminación excesiva de humedad de las capas superficiales de los productos y la aparición de tensiones de cizallamiento peligrosas entre las capas internas de los productos, que pueden provocar el agrietamiento del producto y convertirlo en chatarra.

Secado a ultra alta temperatura. En la actualidad, todas las empresas líderes en la industria - Pavan, Buhler, Bassano - producen líneas para la producción de pasta corta con modo de secado a temperatura ultra alta. Estos modos se caracterizan por el uso de aire de secado con una temperatura de más de 90 С y una humedad relativa de alrededor del 90%, secado en 3 etapas. Las ventajas de los modos de secado a temperatura ultraalta son: reducción del proceso de secado debido a la aceleración de la transferencia de masa; mejora del estado microbiológico de los productos y de las condiciones sanitarias e higiénicas de producción; mejorar la calidad, las propiedades de cocción de los productos, lo cual es especialmente importante cuando se procesa harina de trigo blando; reducción del consumo de energía en un 10-15% y reducción del espacio de producción por unidad de producción.

Secado con tratamiento térmico preliminar de productos crudos.. El tratamiento térmico de los productos antes del secado puede reducir significativamente el proceso de deshidratación de los mismos, ya que le permitirá aplicar condiciones de secado duras sin temor a que se agrieten. Esto se debe a la desnaturalización térmica de las proteínas y la gelatinización parcial del almidón, lo que conduce a una disminución de la energía de unión de estos componentes con la humedad.

Nazarov propuso un método para procesar pasta larga cruda con una mezcla de aire y vapor a una temperatura de 95-98 ° C y una humedad relativa del 95% durante 2 minutos, y productos cortos - con vapor seco a una temperatura de 120- 180 °C durante 30 s, seguido de secado del producto en condiciones severas.

Enfriamiento del producto

Los productos de pasta que salen de la secadora suelen tener una temperatura elevada igual a la temperatura del aire de secado. Antes del envasado, debe enfriarse a la temperatura del compartimento de envasado. Con un enfriamiento lento, los productos se estabilizan: la humedad finalmente se nivela en todo el espesor de los productos, se absorben las tensiones de cizallamiento internas que quedan después del secado, así como una ligera disminución en la masa de los productos enfriados debido a la evaporación de 0.5 -1% de humedad de los mismos.

La duración mínima de estabilización es de 4 horas, mientras que los productos se lavan con aire a una temperatura de 25-30°C y una humedad relativa del 60-65%.

No es deseable el enfriamiento rápido de productos secos mediante soplado intensivo en enfriadores de varios diseños o su enfriamiento en cintas transportadoras cuando se alimentan al empaque. Los productos secos en poco tiempo (alrededor de 5 minutos) tienen tiempo para enfriarse a la temperatura de la tienda y no se produce su contracción posterior después del empaque, sin embargo, en un corto período de tiempo, las tensiones de corte internas no solo no tienen tiempo desaparecer, pero también aumentar, y si los productos han sido sometidos a un secado demasiado intenso, pueden producirse grietas y migas después del envasado. En las modernas líneas de producción automatizadas, las cámaras de estabilización actúan simultáneamente como acumuladores: acumulan productos producidos durante el turno de noche, lo que permite organizar el envasado de productos solo durante los turnos de día y de noche.

Métodos básicos para secar pasta

Formas de intensificar el secado de la pasta

Cambios bioquímicos en el almidón y la proteína de la pasta y sus características tecnológicas durante el tratamiento térmico y el secado

Cambios en las propiedades estructurales y mecánicas de la pasta sometida a tratamiento higrotérmico

Características de transferencia de masa y contenido de humedad crítico de equilibrio de la pasta

Instalación para el secado de pasta con nueva tecnología y justificación de la viabilidad de introducir un nuevo método de secado

INTRODUCCIÓN

Debido a la baja humedad, la pasta se puede almacenar durante mucho tiempo. Secarlos es un proceso intensivo en energía y lento de todas las etapas tecnológicas de la producción de pasta. Recientemente, se ha prestado mucha atención a la preparación preliminar del objeto de secado para la deshidratación. El propósito de dicha preparación es reducir la energía de unión de la humedad con el material y cambiar sus características termofísicas, lo que hace posible utilizar modos de secado "duros" sin comprometer la calidad del producto secado.

MÉTODOS BÁSICOS PARA EL SECADO DE LA PASTA

En la industria de la pasta se utiliza principalmente el secado por convección. Se han desarrollado variedades de plantas de secado, desde cámaras cerradas hasta modernas unidades de túnel de funcionamiento continuo equipadas con sistemas de control automático para los parámetros del modo de secado. Sin embargo, incluso con un alto grado de mecanización y automatización de estas instalaciones, el proceso de secado de los productos sigue siendo largo. Son muchos los estudios dedicados al problema de intensificar este proceso aumentando la capacidad de secado del aire; aplicación de nuevos métodos de secado; termorradiación, radiación-convección, sublimación, etc.

Los modos de secado utilizados en la industria de la pasta son variados. Al elegir el modo de secado óptimo, es necesario tener en cuenta las propiedades tecnológicas de la masa para pasta.

Se sabe que para el secado por convección se utilizan principalmente dos tipos de modos: continuo y pulsante.

El secado continuo a una capacidad de secado constante del aire es simple en términos de control del aire y del proceso. Los parámetros del aire en este modo de secado permanecen constantes durante todo el proceso de deshidratación.

La principal desventaja del modo continuo es que el secado se realiza con una alta capacidad de secado del aire. Este modo solo se puede utilizar para productos resistentes a la deformación: rellenos de sopa y productos en polvo. Su secado se lleva a cabo en un tiempo más corto que los de tubo largo, sus dimensiones son más pequeñas, se prestan mejor al soplado de aire integral debido al vertido.

Los productos tubulares largos se secan en un modo pulsante o de tres etapas. Este último se divide condicionalmente en las siguientes etapas. La primera etapa es el secado previo. Su propósito es estabilizar la forma de los productos para evitar que se cuelguen, se moldeen y se estiren. El "secado" dura de 30 minutos a 2 horas y procede en modos relativamente "duros", durante los cuales se elimina de 1/3 a la mitad de la humedad de la cantidad que se debe eliminar durante el secado de la pasta.

Tal deshidratación intensiva sólo es posible en la primera etapa del secado, cuando la masa de la pasta es plástica y no hay peligro de que se agriete. Es imposible continuar con el proceso en el modo "duro", ya que esto conducirá al agrietamiento de los productos, el gran gradiente de humedad resultante y el aumento de las tensiones no se pueden reducir, ya que la masa de pasta ha adquirido las propiedades de un cuerpo elástico.

Para evitar el agrietamiento, se lleva a cabo la segunda etapa: ablandamiento. Al aumentar la humedad relativa del aire, se logra un "ablandamiento de la corteza" al humedecer la capa superficial; como resultado, el gradiente de humedad disminuye y las tensiones resultantes se absorben. Este proceso se lleva a cabo mejor a temperaturas y humedad relativa del aire relativamente altas, a las que aumenta la velocidad de difusión de la humedad y disminuye la evaporación de la humedad de la superficie. En estas condiciones, el tiempo de templado se reduce.

La tercera etapa, el secado final, se lleva a cabo en un modo "suave" para que las tensiones tangenciales no excedan el valor límite, ya que los productos se encuentran en un estado de deformación elástica. En este caso, la tasa de evaporación de la humedad de la superficie debe ser proporcional a la tasa de su suministro desde las capas internas a la capa superior. En esta etapa, el secado se puede alternar con el ablandamiento.

Es importante que los productos se enfríen lentamente después del secado, para que el gradiente de humedad sea mínimo en el momento del envasado. Con un enfriamiento repentino, pueden formarse grietas debido a una nivelación insuficiente del contenido de humedad sobre las capas del producto.

A ELLOS. Savina investigó el modo de tres etapas de secado de productos cortos. Se ha establecido que la duración total del secado está muy influenciada por la cantidad de humedad eliminada durante el período de presecado. Se comparó un modo de secado en tres etapas con un secado continuo a parámetros de aire constantes (t = 60 °C; φ = 70%; V = 0,9 m/s). En ambos casos, se obtuvo una buena calidad del producto, sin embargo, la duración del secado en modo de tres etapas fue un 20-25% más corta.

IT Taranym propuso un modo de 5 etapas para secar pasta de tubo largo: presecado; ablandamiento a corto plazo (profundo); volver a secar; ablandamiento y secado a largo plazo (de la superficie).

El uso de un modo de etapas múltiples redujo significativamente la duración del proceso de secado a 10-12 horas.

En el laboratorio de pasta de VNIIKhP se trabajó para estudiar el secado de pasta en casetes cilíndricos rotatorios según el método de la empresa francesa bajo .

Se ha probado la posibilidad de obtener pasta tubular recta y se ha establecido que un casete cilíndrico debe tener una relación D/L = 0,47, paredes finales - sólidas, lisas, sin perforaciones. Los artículos con un contenido de humedad de no más del 29 % deben colocarse en el casete. ; llene el volumen del casete con productos crudos en un 62-65%. Se ha encontrado la dependencia de la velocidad de soplado de pasta con flujo de aire en la sección libre del casete a diferentes frecuencias de su oscilación.

Sobre la base de datos experimentales, se reveló el valor más óptimo del área de la sección abierta de la carcasa para el casete: 45%.

Se recomienda realizar un secado previo con un agente secante (temperatura del aire 50 °C y humedad relativa 65 %) a una velocidad de 5 m/s s con una amplitud de oscilación del casete de 140 °C y una frecuencia de oscilación de 15- 12 oscilaciones por minuto. El tiempo de secado es de 1,5 horas, el contenido de humedad final del producto semiacabado es del 22%.

Después del presecado, antes del inicio del secado final, el producto debe endurecerse durante 60 minutos a una temperatura del aire de 47 °C, una humedad del 88-94 % y una frecuencia de rotación del casete de 2 rpm.

El secado final debe realizarse con aire con los siguientes parámetros: temperatura - 50 °C, humedad relativa - 80%, caudal de aire - 5 m/seg. Amplitud de oscilación del casete - 180 °C, frecuencia de oscilación - 15 oscilaciones por minuto, duración de oscilación y soplado - 20 min; el ablandamiento debe llevarse a cabo durante 40 minutos a una temperatura del aire de 47 ° C, una humedad relativa del 88-94%, una frecuencia de rotación del casete de 2 rpm. Entonces el ciclo se repite. La duración total del secado de la pasta es de 17-18 horas.

Actualmente, en diversas industrias se utiliza el método de termorradiación de suministro de energía, en el que la intensificación del proceso de secado se logra mediante el uso de radiación infrarroja de onda corta.

El tema del uso de radiación infrarroja para secar la pasta fue estudiado por primera vez por A. S. Ginzburg, I. Kh. Melnikova, N. A. Lukyanova, I. M. Savina y otros.

Se observa que debido a las peculiaridades del movimiento de la humedad bajo la acción de los rayos infrarrojos, se observa una deshidratación muy rápida de la capa superficial debido a la aparición de una importante diferencia de temperatura en el interior del material. Como resultado de una fuerte disminución de la humedad de la superficie, se produce una contracción desigual de las capas adyacentes, lo que provoca el agrietamiento del material. Como resultado, la irradiación continua no se puede utilizar al secar pasta y pasta. Se propone un método combinado de secado por convección-termorradiación, en el que tiene lugar una combinación de irradiación periódica del material secado con secado por convección.

Pasta de día ordinaria (diámetro 7 x 4,5 mm) de harina grado I recomendado el siguiente modo de secado:

Temperatura del medio (t C), °C ............................................... . .................................................. 37

Humedad relativa del aire de secado, % ........................................... ............ ......70

La velocidad del movimiento del aire sobre una capa de pasta, m/s .................................. .......... ...2.6

La temperatura del generador de irradiación (t g en), ° С ..................................... .. ..................100

La relación entre la duración de la irradiación y el reposo (;), seg ...... 5: 100

Distancia de los macarrones a los emisores (irradiación de doble cara), mm......................40

Tiempo de secado (), hora ………………………………………………2.6

Los experimentos de F. Staff (EE. UU.) demostraron que cuando se usa radiación infrarroja, el tiempo de secado de la pasta corta hecha con harina de trigo y soya alta en proteínas se reduce significativamente. En este caso, los productos adquieren un tinte marrón.

En el laboratorio de pastas de VNIIKhP (ex TsNILMap), se trabajó para estudiar el proceso de secado por radiación de pastas tubulares en estado suspendido. Para ello, paralelamente a las hebras de pasta, se instalaron radiadores tipo panel, realizados en forma de planchas de hierro fundido con espirales incrustadas en ellas. La temperatura de los generadores de radiación fue de 150°C; la distancia desde la superficie del emisor al producto es de 170 mm, la duración de la exposición es de más de 3 minutos.

Para pasta del tipo "Paja" (diámetro 8 mm) a partir de harina de 1° grado (de trigo duro), los mejores resultados para el secado combinado termoradiación-convección se obtuvieron bajo las siguientes modalidades:

secado preliminar por termoradiación-convección, que consta de tres ciclos; en cada ciclo, la irradiación a t = 160 °C, realizada durante 3 minutos, se alterna con el secado por convección durante 2 horas a los siguientes parámetros: t = 32 - 35 °C; φ = 85%; V= 0,5 m/s, mientras se elimina el 7,5% de la humedad;

Secado por convección paso a paso con capacidad de secado creciente del aire:

t \u003d 32-35 ° С; φ = 85%; V = 0,5 m/s a W = 19-19,5 %

t \u003d 32-35 ° С; φ = 75-80%; V = 0,5 m/s a W = 15 %

t \u003d 32-35 ° С; φ = 67-71%; V = 0,5 m/s a W = 13 %

El tiempo total de secado es de 9,5 horas, 8,5 horas menos que con el secado por convección sin irradiación. La eficacia de la irradiación se evidencia en que básicamente la duración del proceso se reduce debido al “secado” inicial (del 29 al 22%), en esta zona la duración del secado se reduce en 5 horas, es decir, en más del 50% de la duración total de todo el proceso. De manera característica, después de la irradiación preliminar, el proceso de secado avanza más intensamente; es obvio que el modo de secado puede ser más severo de lo habitual,

G. Hummel (Inglaterra) señala que el uso de radiación infrarroja también es posible para secar productos de corte rápido. Sin embargo, el uso de lámparas como generadores aumenta el tamaño de la instalación.

Con el método de secado combinado, la duración del proceso se puede reducir a 3 horas, sin embargo, la calidad del producto se deteriora, y reducir la duración del proceso de secado a 1 hora provoca un fuerte deterioro en la calidad del producto.

Karasoni Laszlo y Harchittau Emmil (Italia) realizaron un estudio sobre la posibilidad de utilizar radiación infrarroja para secar pasta. En este caso, se utilizaron paneles a una distancia del producto del generador de 80-100 mm; modo de secado intermitente; irradiación 5-30 seg, descanso 40 seg. Durante este período, la masa se enfrió con aire a temperatura ambiente. De esta manera, se llevó a cabo el secado hasta el contenido de humedad de equilibrio. Sin embargo, no fue posible obtener productos sin grietas. La eficiencia de la planta de secado estuvo en el rango de 4-6%. Se ha establecido que todo el trabajo realizado para intensificar el proceso de secado puede combinarse en una sola dirección: la duración de la deshidratación está regulada por la capacidad de secado del aire o el uso de nuevos métodos de suministro de energía, mientras que la "humedad- capacidad de retención" del objeto de secado (pasta) permanece sin cambios.

Es posible reducir la "capacidad de retención de humedad" de la pasta cruda con un cambio en sus propiedades fisicoquímicas específicas. La esencia de estos cambios radica en el hecho de que mediante el pretratamiento del objeto, se reduce la energía de unión de la humedad con los componentes constituyentes de la prueba. Así, los productos se preparan para el proceso de deshidratación.

Recientemente, la literatura destaca la cuestión de encontrar un método para el pretratamiento del objeto de secado, que permita reducir la energía de unión de la humedad con el material. Sin embargo, se puede considerar un método eficaz para reducir la energía de unión de la humedad con la materia seca que permitiría, junto con una reducción del tiempo de secado, obtener un producto terminado que cumpla con todos los requisitos de la norma. En este sentido, se hizo necesario encontrar un método para el pretratamiento de la pasta, que permita obtener productos de buena calidad.

FORMAS DE INTENSIFICACIÓN DEL SECADO DE LA PASTA

En Suiza, el tratamiento hidrotérmico se complementa con la posterior congelación de los productos a una temperatura de menos 26 ° C durante 15 a 25 minutos.

En Estados Unidos se propone utilizar un tratamiento térmico con vapor seco a una temperatura de 101-180°C, productos previamente “secados” con suministro de energía infrarroja durante 5-30 segundos.

En Francia, para acelerar el secado, la pasta cruda se hierve después del prensado y luego se envejece en alcohol etílico, que les quita gradualmente la humedad; después del total, los productos se secan rápidamente y el alcohol se regenera.

COMO. Ginzburg, VI. Syroedov, N. I. Nazarov recomienda el uso de sustancias tensioactivas (surfactantes), por ejemplo, alcohol etílico, hexano o tolueno, que se caracterizan por un bajo coeficiente de tensión superficial, para reducir la energía de unión de la humedad con el material e intensificar la transferencia interna de humedad.

MTIPP realizó una investigación para verificar los siguientes tipos tratamiento térmico de la pasta: hidrotermal con lavado de la superficie de los productos con agua fría (t = 15 °C) o caliente (t = 100 ° C) y sin lavado seguido de congelación y sin congelación, así como tratamiento higrotérmico, realizado según las mismas opciones.

Los datos muestran que todos los tipos de precocción de pasta reducen significativamente el tiempo total de secado. Así, el secado de la pasta de humedad estándar después del tratamiento hidrotérmico con lavado en agua fría durante 5 minutos y posterior congelación a una temperatura de menos 25°C durante 25 minutos fue de 177 minutos. Los parámetros del agente secante fueron los siguientes: temperatura 90 °C , humedad relativa 30%. La pérdida de sólidos durante la cocción, el aumento de volumen, color y estructura en la fractura cumplieron con los requisitos de GOST. Sin embargo, la desventaja de estos métodos es que los productos se pegan. Para eliminar la adherencia, los productos se lavaron con agua fría y caliente, se congelaron y se procesaron en un campo vibratorio. Sin embargo, esto resultó ser ineficaz. Al mismo tiempo, el procesamiento higrotérmico en casetes, en comparación con el procesamiento hidrotérmico, reduce significativamente la duración del secado de la pasta. Así, la duración del secado de la pasta procesada higrotérmicamente y congelada fue de 115 minutos, y sin congelar de 90 minutos. Al mismo tiempo, indicadores de calidad como productos terminados a distancia, como la pérdida de sólidos en el agua de cocción, el aumento de volumen, estaban dentro de los requisitos de GOST. Sin embargo, todavía se observó una adhesión parcial de los productos.

El análisis de los datos anteriores nos permitió concluir que el tratamiento hidrotermal es superior al tratamiento hidrotermal.

Secado de pastas sometidas a tratamiento higrotérmico en estado suspendido sobre bastunes, con los parámetros de la unidad de secado φ = 80%; t = 60 °С; V = 1 m / s, permitió evitar por completo la adherencia de productos, cuya calidad cumplió con todos los requisitos de GOST. El tratamiento higrotérmico se llevó a cabo con un contenido de humedad inicial constante de los productos. Los parámetros de vapor tampoco cambiaron. Se estudió la influencia de la duración (1-5 min) del tratamiento hidrotermal con un intervalo de 1 min sobre el proceso de secado y la calidad de los productos. Se ha establecido que el tratamiento higrotérmico de los productos tiene un impacto significativo en el proceso de secado.

En la fig. La figura 1 muestra las curvas de secado de la pasta con y sin tratamiento higrotérmico (τth) durante 2 y 5 minutos. El proceso de secado se llevó a cabo a parámetros constantes "rígidos" del agente de secado. El uso del modo "duro" reduce el tiempo de deshidratación de los productos no sometidos a tratamiento higrotérmico de 18-24 horas a 13,6 horas. Cabe señalar que en condiciones industriales, el secado se realiza bajo modos “más suaves”, sin embargo, con un modo de secado “duro”, las capas exteriores de los productos se secan mucho más rápido que las interiores debido a la aparición de grandes gradientes de humedad. y se observa agrietamiento de la pasta tanto durante el secado como durante su almacenamiento.

Figura 1. Curvas de secado de pasta:

1 - sin tratamiento higrotérmico; 2, 3 - con tratamiento higrotérmico durante 5 y 2 minutos, respectivamente.

El tratamiento higrotérmico de los productos antes del secado reduce significativamente el proceso de deshidratación, ya que permite el uso de modos de secado "duros" sin temor a grietas. En este caso tienen lugar dos procesos interrelacionados: la desnaturalización térmica de las proteínas y la modificación del almidón. Este último, en condiciones de deficiencia de humedad, no cruza el borde de gelatinización de la primera fila. La desnaturalización de las proteínas conduce a una disminución de la energía de unión de la humedad con las proteínas de la masa y al fortalecimiento de la estructura de estas últimas. Entonces, la resistencia a la tracción de los productos no tratados con calor es de 320 gy procesados: 790 g.

La pasta, pretratada térmicamente, no se agrietó durante el almacenamiento durante 6 meses o más. Las curvas de secado presentadas en la Fig. 1 muestran que el contenido de humedad inicial de los productos sin procesar y después de este difiere considerablemente. Entonces, la pasta con tratamiento higrotérmico tiene W = 54,6% y sin él, 47,5%. La primera humedad crítica (W) también difiere significativamente: en el primer caso es del 34%, en el segundo, del 30%.

Sin embargo, la remoción de humedad en el primer período de secado de la pasta después del tratamiento higrotérmico es mayor que para los productos sin él. Para la pasta tratada térmicamente, es del 20,6% y para la sin procesar, del 17,5%. También hay que señalar que la duración del primer período de secado en el primer caso es menor (55 min) que en el segundo (125 min).

El segundo período de secado es significativamente más largo en el caso de secado de pasta sin tratamiento térmico (690 min frente a 480 min). Con una duración determinada del tratamiento higrotérmico, el contenido de humedad de equilibrio de la pasta cambia ligeramente (con tratamiento higrotérmico W = 13 %, sin él -14 %); al mismo tiempo, la humedad relativa del aire es del 80%, la temperatura es de 60 °С, la velocidad es de 1,0 m/seg.

La figura 2 muestra las curvas de velocidad de secado, cuya duración en el primer y segundo periodo es mucho mayor para pastas sometidas a tratamiento higrotérmico. Velocidad de secado en el primer período (N Con) es mayor para la pasta que ha pasado por un tratamiento higrotérmico de 2 minutos y es del 0,31%/min frente al 0,14%/min de los productos sin tratamiento.

Un aumento en la duración del tratamiento higrotérmico de 2 a 5 minutos conduce a un aumento en el tiempo de secado casi 2 veces (ver Fig. 1), lo que se explica por la profundización de la zona de gelatinización del almidón, lo que resulta en la formación de más fuerte la humedad se une a este componente de la masa. La velocidad de secado con tratamiento higrotérmico de 2 minutos tanto en el primer como en el segundo periodo es mayor que con el tratamiento higrotérmico de 5 minutos (ver Fig. 2). Una comparación de las curvas de secado y su velocidad durante el tratamiento higrotérmico en el rango de 1-5 minutos muestra que un tratamiento de 2 minutos es óptimo en términos del tiempo total de secado. Mediante procesamiento matemático de datos experimentales, realizado en la computadora BESM-6, se obtuvieron ecuaciones para las curvas de secado de la pasta en 1 y 2 períodos y la velocidad de secado:

Para el primer período: (de W a W)

W = B - A; - UN=N(1)

donde W es la humedad actual correspondiente a 1 período de secado, %;

W - el primer contenido crítico de humedad de la pasta, %;

W - contenido de humedad inicial de la pasta, %;

Tiempo de secado en 1 periodo, min;

B, A - coeficientes de la ecuación (B -%, A -% / min);

Tasa de secado, %/min;

Arroz. 2 Curvas de velocidad de secado de la pasta:

1, 2 - con tratamiento higrotérmico durante 2 y 5 minutos, respectivamente; 3 - sin tratamiento higrotérmico.

Para el segundo período: (de W a W, con W tendiendo a W)

W \u003d W + C exp (-m)

diferenciando la ecuación (2), obtenemos la ecuación de velocidad de secado

M C exp (-m), (2)

donde W es la segunda humedad crítica, %;

W - humedad de equilibrio, %;

W - humedad actual correspondiente al 2º período de secado, %;

Duración del secado en el 2° período, min;

С - coeficiente de ecuación, %;

metro - tasa exponencial, 1/min;

Tasa de secado en el segundo período de secado, %/min.

En la tabla 1 se muestran los valores numéricos de los coeficientes de la ecuación (1) y (2) de las curvas de secado y la velocidad de secado de la pasta en función de los parámetros de tratamiento hidrotermal y secado.

tabla 1

Parámetros del tratamiento higrotérmico				Coeficientes de ecuaciones
				1 periodo de secado		2 período de secado

CAMBIOS BIOQUÍMICOS EN EL ALMIDÓN Y LAS PROTEÍNAS DE LOS PRODUCTOS DE PASTA Y SUS CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS DURANTE EL TRATAMIENTO TÉRMICO Y EL SECADO

Cinética del proceso de secado de pasta procesada higrotérmicamente. En la industria para el secado de pasta tubular, se utiliza un modo pulsante de tres etapas "suave", que a menudo cambia la capacidad de secado del aire.

El uso del tratamiento higrotérmico preliminar de los productos crudos permitió aplicar modos más "rígidos" con una capacidad de secado constante del aire. Como resultado, se elimina el agrietamiento de los productos, tanto durante el proceso de secado como durante el almacenamiento a largo plazo. Esto también se ve facilitado por la introducción en el proceso de secado de la operación tecnológica final: la estabilización de los productos, que en su esencia física y química es similar al acondicionamiento de los productos.

El modo de secado con aire caliente (sin pretratamiento con vapor) se caracteriza por los siguientes parámetros: temperatura del aire (); humedad relativa (); velocidad del aire ().

Con la introducción del tratamiento higrotérmico, aparece un cuarto parámetro: la duración del tratamiento higrotérmico (). Estos parámetros afectan no solo la velocidad de secado, sino también el contenido de humedad de equilibrio crítico del material, así como las propiedades y la calidad del producto. Por lo tanto, es necesario encontrar un modo de secado que, con el mínimo tiempo de secado y el menor consumo de energía, proporcione alta calidad productos terminados.

Se estudió la cinética del proceso de secado de pastas sometidas a tratamiento higrotérmico preliminar en el rango de parámetros: humedad relativa del aire de 50 a 80%; temperatura del aire de 50 a 80 °С; velocidad del aire de 0,5 a 2,0 m/s.

Los estudios han demostrado que el secado de la pasta procesada higrotérmicamente es más intenso cuanto menor es la humedad relativa y mayor es la temperatura y la velocidad del agente de secado. Sin embargo, es posible juzgar finalmente los valores de la humedad, la temperatura y la velocidad óptimas del agente de secado solo teniendo en cuenta los indicadores de calidad de los productos terminados. La calidad de los productos se evaluó de acuerdo con los siguientes indicadores: acidez, color de los productos, fuerza en el dispositivo Stroganov, propiedades culinarias (la cantidad de sólidos que pasan al agua de cocción; coeficiente de aumento de volumen; aumento de la masa de pasta durante la cocción ; duración de la cocción). Se investigaron los cambios: atacabilidad del almidón por enzimas amilolíticas y sustancias proteicas por enzimas proteolíticas; así como el contenido de nitrógeno en el agua de cocción y nitrógeno soluble en agua bajo la acción del tratamiento higrotérmico.

Cambios bioquímicos en el almidón y la proteína de la pasta durante el tratamiento higrotérmico y el secado. La estructura del almidón es de gran importancia para determinar las propiedades de la pasta producida. De ello dependen las propiedades mercantiles y culinarias de los productos. Una de las formas de determinar el grado de cambio en el almidón es determinar su capacidad de ataque por amilasas.

Se sabe que bajo la acción mecánica o térmica sobre los granos de almidón, aumenta la tasa de ataque de las amilasas. El almidón sometido a procesamiento (mecánico, térmico, etc.) es sacarificado por β-amilasa en lugar de sin procesar. Al mismo tiempo, la atacabilidad del almidón aumenta más notablemente bajo la acción de la β-amilasa de trigo. Se llevaron a cabo experimentos para determinar la capacidad de ataque del almidón por las amilasas bajo la acción del tratamiento higrotérmico y en varios parámetros de secado. La atacabilidad del almidón se determinó por el aumento del contenido de azúcares reductores formados bajo la acción del extracto enzimático de β-amilasa (extracto de glicerol de harina de trigo) en la masa a una temperatura de 40°C durante 1 hora; se expresó en miligramos por 10 g de materia seca de la masa en términos de maltosa. Los cambios en las características bioquímicas de la pasta durante el tratamiento higrotérmico y el secado se dan en la Tabla 2.

De los datos de la Tabla 2 se puede observar que la atacabilidad del almidón por la β-amilasa en pasta sin tratamiento higrotérmico fue de 100 mg por 10 g de materia seca de la masa en términos de maltosa, y después de procesar la pasta con vapor durante 2 minutos aumentó a 236,5 mg, es decir, más de 2 veces. Además, con el aumento de la duración del tratamiento higrotérmico, la atacabilidad del almidón por la β-amilasa aumentó y, con un tratamiento de 5 minutos, fue de 253,5 mg. El aumento de la atacabilidad está asociado, por tanto, a la gelatinización parcial del almidón durante el tratamiento térmico de los productos con vapor, lo que concuerda con la ralentización de la velocidad de secado con el aumento de la duración del tratamiento hidrotérmico. Los parámetros del agente desecante también influyeron en la atacabilidad de la almidón-amilasa. Con un aumento en su temperatura de 50 a 60 °C, la capacidad de ataque aumentó de 156 a 236,5 mg. Un aumento adicional de la temperatura condujo a la inactivación de la β-amilasa, lo que provocó una disminución en la capacidad de ataque del almidón. Así, este indicador a una temperatura de 70 y 80 °C disminuyó a 190,5 y 166 mg, respectivamente. A una humedad relativa del 60%, la tasa de ataque fue de 219 mg y al 80% de 236,5 mg. Ataque del almidón por β-amilasa a la velocidad del aire m/seg: 0,5 - 167; 1,0-236,5; 1,5 - 225; 2,0 - 204 mg.

El índice de atacabilidad del almidón resultó ser sensible a los cambios en la humedad relativa y la velocidad del agente de secado. A una temperatura del aire constante (C60°C), un aumento en su humedad relativa y una velocidad de hasta 1,0 y/seg, aumentó la atacabilidad del almidón, lo que se explicó por la profundización de su gelatinización debido al calentamiento más intenso de los productos.

El tratamiento higrotérmico de los productos provoca la desnaturalización de las proteínas del gluten, que se vuelven menos solubles y pierden su actividad catalítica. La capacidad de ataque de las sustancias proteicas por enzimas proteolíticas se evaluó mediante la acumulación de nitrógeno soluble en agua. De los resultados dados en la tabla. 2, se puede ver que la atacabilidad de las sustancias proteicas de la pasta sin tratamiento higrotérmico fue del 39,0%, y con tratamiento de vapor de 2 minutos - 30,35%. Con un aumento en la duración del tratamiento higrotérmico a 5 minutos, la atacabilidad disminuye al 27% Por lo tanto, se ha establecido que como resultado del tratamiento higrotérmico se produce una desnaturalización térmica, lo que contribuye a una disminución de la actividad de las sustancias proteicas. El proceso de secado también provoca una desnaturalización significativa de la proteína incluso con un tratamiento térmico suave. En este sentido, es interesante rastrear cómo cambia la actividad de las sustancias proteicas según los parámetros del modo de secado. Los parámetros de secado se pueden recomendar en términos de la atacabilidad de las sustancias proteicas.

Tabla 2

Duración del tratamiento hidrotermal	Parámetros del agente secante			Ataque del almidón por β-amilasa de trigo, mg de maltosa por 10 g de materia seca	El ataque de las sustancias proteicas por la acumulación de nitrógeno soluble en agua,
	humedad relativa	temperatura	Velocidad

El aumento de la temperatura del aire en la cámara de secado tiene un efecto diferente sobre la atacabilidad de las proteínas. Así, con un aumento de la temperatura de 50 a 70 °C, la atacabilidad de las sustancias proteicas aumentó del 29,6 al 31,6 %, un nuevo aumento de la temperatura redujo la atacabilidad al 25,6 %. Cambiar la velocidad del agente de secado también tiene un efecto diferente sobre la atacabilidad de las sustancias proteicas. A una velocidad de m/s: 0,5 - 26,96; 1,0 - 30,3; 1,5 - 34,05, y en 2,0 - 32,7%. Teniendo en cuenta la influencia de los parámetros del agente de secado en la atacabilidad de las sustancias proteicas, vemos que cuando se seca la pasta tubular tratada higrotérmicamente, la temperatura óptima del aire es de 60-70 ° C, la velocidad del aire es de 1,0 - 2,0 m / s. Al mismo tiempo, se probaron los cambios en el complejo proteína-proteinasa en la pasta mediante tratamiento higrotérmico. Al mismo tiempo, se determinó la cantidad de nitrógeno total en el agua de cocción y nitrógeno soluble en agua. Como resultado del tratamiento higrotérmico, la cantidad de sustancias nitrogenadas en el agua de cocción disminuyó. Así, con un aumento de la temperatura de 50 a 70 °C, la atacabilidad de las sustancias proteicas aumentó del 29,6 al 31,6 %, un nuevo aumento de la temperatura redujo la atacabilidad al 25,6 %. Cambiar la velocidad del agente de secado también tiene un efecto diferente sobre la atacabilidad de las sustancias proteicas. A una velocidad de m/s: 0,5 - 26,96; 1,0 - 30,3; 1,5 - 34,05, y en 2,0 - 32,7%. Teniendo en cuenta la influencia de los parámetros del agente de secado en la atacabilidad de las sustancias proteicas, vemos que cuando se seca la pasta tubular tratada higrotérmicamente, la temperatura óptima del aire es de 60-70 ° C, la velocidad del aire es de 1,0 - 2,0 m / s. Al mismo tiempo, se probaron los cambios en el complejo proteína-proteinasa en la pasta mediante tratamiento higrotérmico. Al mismo tiempo, se determinó la cantidad de nitrógeno total en el agua de cocción y nitrógeno soluble en agua. Como resultado del tratamiento higrotérmico, la cantidad de sustancias nitrogenadas en el agua de cocción disminuyó.

cambiar esos X características tecnológicas de los productos terminados. El proceso de secado afecta significativamente la calidad del producto terminado, y la elección de los parámetros óptimos depende de los indicadores de calidad del producto terminado. Las cualidades de sabor o los defectos de la pasta se juzgan por su acidez, que, según GOST, no debe exceder los 3-4 grados. El color de la pasta debe ser amarillento, característico de los productos elaborados con harina obtenida del trigo duro. Varios factores influyen en el color de los productos terminados; color de la materia prima, condiciones del proceso, etc.

Como han demostrado los estudios con el uso del tratamiento higrotérmico, el color de los productos cambia drásticamente, adquieren un agradable color amarillo ámbar; al mismo tiempo, la superficie de la pasta se vuelve brillante y su resistencia aumenta significativamente. La fuerza de los productos (determinada en el dispositivo Stroganov) sin tratamiento higrotérmico con un modo de secado "duro" es inferior al valor GOST y es igual a 606 g Con el uso del tratamiento higrotérmico, la fuerza de la pasta aumenta considerablemente y alcanza 2070 a los 2 minutos Otra característica importante del valor para el consumidor de la pasta son sus propiedades durante la cocción: la duración de la cocción hasta la cocción, el aumento de la masa de los productos cocidos, la pérdida de sólidos en el agua de cocción, el aumento del volumen de pasta durante el proceso de cocción. Todos estos indicadores fueron determinados por métodos estándar. La cantidad de sólidos que pasaron al agua de cocción con el uso del tratamiento higrotérmico disminuyó y ascendió a 4,21% frente a 5,19% (sin tratamiento con vapor), mientras que el coeficiente de aumento de volumen aumentó levemente de 3,28 a 3,32 veces y estuvo dentro del límite permitido . El aumento de masa de la pasta durante la cocción disminuyó en la pasta elaborada con tratamiento hidrotérmico (durante 2 minutos), del 173 al 168%. La humedad relativa del aire también afectó el rendimiento de la elaboración de la cerveza. Así, un aumento de la humedad relativa del aire del 50 al 80% contribuyó a una disminución de la cantidad de materia seca que pasa al agua de cocción, una disminución del coeficiente de aumento de volumen (de 3,5 a 3,32 veces) y un aumento de la masa de pasta durante la cocción. La temperatura y la velocidad del agente de secado tuvieron poco efecto sobre el rendimiento de la elaboración.

También destacamos que el uso del tratamiento higrotérmico ayuda a reducir el tiempo de cocción de los productos hasta que estén listos de 20 a 10 minutos. La aparición de grietas en los productos se solucionó dentro de las 3-4 horas posteriores al secado.

Considerando los principales indicadores tecnológicos de la pasta, podemos concluir que el uso del tratamiento higrotérmico mejora significativamente la calidad del producto terminado. Pasta acondicionadora. El uso de modos de secado "duro" provocará el riesgo de agrietamiento en la superficie y en las capas profundas de los productos, incluso en condiciones de refuerzo significativo de la estructura del tubo de pasta. Los motivos de la formación de grietas son el secado desigual, los procesos de contracción y la aparición de tensiones de cizallamiento que superan los valores máximos permitidos.

Cuanto más fuerte sea la estructura, menor será la probabilidad de agrietamiento, sin embargo, es posible una garantía total de prevención del agrietamiento cuando se cambia a modos de secado "suaves" o se aplica acondicionamiento (estabilización) de productos en la etapa final de secado cuando alcanzan un contenido de humedad. del 18%. El propósito del acondicionamiento (estabilización) es aliviar las tensiones que han surgido durante el secado de la pasta en el modo "duro".

El acondicionamiento se realizó de la siguiente manera: la pasta en la cámara de trabajo de la instalación se trató con una mezcla de vapor y aire con los parámetros requeridos. Al mismo tiempo, los productos secos se humedecieron hasta un 14 % aproximadamente, y las capas exteriores alcanzaron un contenido de humedad superior al de las interiores. Como resultado, las capas húmedas se estiraron y se eliminaron las tensiones de cizallamiento. Después del acondicionamiento, los productos se expusieron al aire. Durante la estabilización, los productos se enfriaron a temperatura ambiente y su humedad alcanzó un valor estándar.

CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y MECÁNICAS DE LA PASTA SOMETIDA AL TRATAMIENTO HYGROTHERM

Sin embargo, después del tratamiento higrotérmico, los productos se endurecen. Pero siguen siendo bastante flexibles. El agrietamiento y la deformación de la pasta se deben a la distribución desigual de la humedad dentro del material, lo que genera un estado de tensión volumétrica. Los esfuerzos normales debido a la tensión y los esfuerzos cortantes debido a las deformaciones cortantes pueden exceder los valores máximos permitidos y causar la destrucción de la estructura.

Es de interés conocer las principales características reológicas de las masas de pasta sometidas a un tratamiento higrotérmico a diferentes humedades, ya que determinan los esfuerzos normales y de corte en el material,

NO. Netushil realizó pruebas de tracción en masa de pasta. Sin embargo, con el uso del tratamiento pre-higrotérmico, este método de determinación de las características reológicas no se puede aplicar, ya que, a partir de un contenido de humedad del 34%, los productos se vuelven bastante fuertes y las abrazaderas de muestra utilizadas no permiten la prueba de tracción: el la masa de pasta se desliza fuera de la abrazadera y la rotura no se produce en el medio, como requiere la técnica, sino cerca del extremo de la muestra sujetado con la abrazadera. Los productos secos se ensayaron para la compresión. Para el estudio, se tomó una muestra de pasta con dimensiones (mm): longitud - 50, diámetros exterior e interior, respectivamente, 7 y 4,5.

Cambiar las dimensiones de la muestra cambia algo los resultados de la prueba, lo que se explica por la influencia del factor de escala.

Los principales criterios para evaluar las propiedades estructurales y mecánicas son la resistencia y los parámetros característicos del proceso de relajación (cinético-elástico y reológico). En las obras de I.S. Melnikova y N. E. Netushil describió la influencia del contenido de humedad de los productos en el cambio en el proceso de secado de deformaciones plástico-elásticas. Sin embargo, no hay datos sobre qué ajustes a esta relación se pueden hacer mediante un tratamiento higrotérmico preliminar del objeto de secado. Para estudiar este problema, MTIPP fabricó un dispositivo especial para medir la carga a una velocidad de deformación constante en la compresión de un tubo de pasta en dirección longitudinal.

El dispositivo (Fig. 3) consta de un motor eléctrico que, mediante una transmisión por correa, acciona el tornillo (el sistema de transmisión del motor eléctrico al tornillo le permite cambiar la velocidad en una proporción de 1:2:4)

Rie.Z. Esquema del dispositivo para estudiar las características reológicas de la pasta durante el proceso de secado:

1 - motor eléctrico; 2 - transmisión por correa; 3 - tornillo; 4 - elemento elástico; 5 - osciloscopio; 6 - galga extensiométrica

La carga aplicada al tubo de pasta en el plano axial a lo largo de toda la generatriz perpendicular al eje se transfiere al elemento elástico, una viga de acero de sección transversal rectangular, que descansa sobre dos soportes. Bajo la acción de la carga, no solo se deforma la viga, sino también las galgas extensométricas de resistencia inclinadas sobre ella y ensambladas en un circuito de puente. Desde la diagonal de medición, la corriente pasa a través del amplificador al osciloscopio y se registra en el diagrama de compresión del tubo de pasta. En el eje y de este diagrama se representa la carga y en la abscisa la compresión absoluta del tubo, proporcional al tiempo de carga. La prueba de compresión se llevó a cabo en las siguientes etapas del proceso tecnológico: después del prensado después del tratamiento hidrotérmico, en ciertos intervalos durante todo el proceso de secado. La carga aplicada varía desde cero hasta la cantidad de compresión o destrucción de la muestra. Entre la carga aplicada y las fuerzas internas en la muestra en cada momento del tiempo, se mantiene el equilibrio. La relación entre la tensión σ y la deformación ε de una muestra de pasta se representa en un oscilograma.

De acuerdo con el diagrama de cambio σ = f (ε) a diferentes valores de humedad de la masa, se puede rastrear el cambio en los principales parámetros estructurales y mecánicos tanto durante el tratamiento hidrotérmico como durante el secado.

En mesa. La figura 3 muestra los resultados de los principales parámetros estructurales y mecánicos del tubo de pasta. Como puede verse en los datos de la Tabla. 3, el tratamiento higrotérmico preliminar cambia significativamente los parámetros reológicos. Entonces, - aumenta en un orden de magnitud de 8 kPa a 23 kPa, el esfuerzo de compresión máximo m ah, el esfuerzo cortante ks, el módulo de deformación elástica E (condicional) aumenta 2 veces, y el módulo de deformación elástico-plástica E disminuye de 727 kPa a 5 77 kPa, lo que confirma una vez más las conclusiones sobre el fortalecimiento de la estructura de los productos producidos mediante tratamiento hidrotermal preliminar.

Tecnología de pan, confitería y pasta Tabla 3

Las características reológicas experimentan un cambio significativo en el proceso de secado adicional, mientras que se distinguen dos períodos (1 período corresponde a una velocidad de secado constante, 2 - una velocidad decreciente). En el primer período, todas las características reológicas permanecen sin cambios, y cuando el contenido de humedad W = 33,2 está cerca del valor del contenido de humedad crítico, los principales parámetros estructurales y mecánicos comienzan a aumentar. Con un contenido de humedad de 33,2, el valor del módulo de deformaciones elástico-plásticas E se acerca al valor del módulo de elasticidad condicional E, y al mismo tiempo, la deformación plástica del producto se atenúa, adquiriendo principalmente propiedades elásticas.

en la foto . 4 muestra las curvas de cambios en el voltaje máximo del tubo de pasta durante el proceso de secado. Las curvas tienen dos tramos característicos. El punto de inflexión se encuentra en el límite de la transición del primer al segundo período de secado, que al mismo tiempo corresponde a la transición del estado plástico de la sustancia al elástico. En los experimentos, el contenido de humedad inicial y la tensión máxima de compresión de los productos son los mismos W = 45% , ma \u003d 105 kPa. Como resultado del tratamiento higrotérmico, los productos se humedecen a W = 54,6% y la tensión máxima de compresión aumenta a max = 200 kPa. Ya a partir de este momento, la diferencia entre los valores del esfuerzo máximo de compresión de los productos sometidos a tratamiento higrotérmico y sin él es de 100 kPa, y al final del secado a W = 16%, esta diferencia aumenta a 750 kPa,

Los puntos de transición de la sección recta a la curvilínea no coinciden ni en términos de contenido de humedad ni en términos de tensión máxima de compresión. La transición al estado elástico en pastas sometidas a tratamiento higrotérmico ocurre antes de tiempo (en un 4-5%) en comparación con los productos sin procesamiento. De los gráficos anteriores se deduce que el tratamiento higrotérmico de los productos conduce a su endurecimiento significativo. Durante el proceso de secado, muchos materiales, incluida la pasta, reducen su tamaño, es decir, se produce el encogimiento. Si el proceso de secado no se realiza correctamente, la pasta se agrietará. La razón de esto último es la contracción desigual de las capas del material seco. Los modos intensificados de secado de la pasta están limitados por su contracción.

El tratamiento higrotérmico conduce al fortalecimiento de la estructura de la pasta, causado por la desnaturalización de las proteínas. A su vez, la desnaturalización de las proteínas contribuye a la disminución del tamaño del material. Pero el tratamiento higrotérmico aumenta la masa de la sustancia humedeciendo los productos. Esto explica la invariancia del tamaño de la pasta, sometida al tratamiento con vapor.

Arroz. 4. Curvas de cambios en el esfuerzo máximo de compresión del tubo de pasta durante el proceso de secado:

1 - sin tratamiento higrotérmico; 2 - con un tratamiento higrotérmico de dos minutos

Sin embargo, durante el proceso de secado, la naturaleza de la contracción del tubo de pasta de la pasta higrotermotratada es diferente de la de la pasta cocida convencionalmente. De acuerdo con los datos experimentales se establecieron coeficientes de contracción lineal para dos periodos de secado y , contracción relativa δ, coeficientes de contracción volumétrica β y contracción volumétrica δ. Comparando los valores de los coeficientes de contracción lineal y volumétrica de la pasta sin tratamiento higrotérmico y con éste, se puede observar que el tratamiento con vapor ayuda a reducir el coeficiente de contracción lineal. El coeficiente de contracción del volumen también disminuye con el uso del tratamiento higrotérmico. Tal cambio en la contracción lineal y volumétrica debido al uso del tratamiento higrotérmico permite secar la pasta en un modo "duro", ya que se reduce la posibilidad de grietas.

Pero el riesgo de agrietamiento aún permanece, y especialmente en la segunda etapa de secado. Como criterio para evaluar el riesgo de formación de grietas, se puede tomar el criterio de Kirpichev:

k (3)

donde esta el caudal masico;

definir el tamaño;

Contenido medio de humedad correspondiente al criterio de Fourier

Es importante señalar que con el método de secado convencional, el valor máximo permitido del criterio de transferencia de masa de Kirpichev para la pasta es de aproximadamente 0,6 . El uso de un tratamiento pre-higrotérmico contribuye a un aumento de la resistencia y hace que los productos sean capaces de soportar esfuerzos de cizallamiento más altos. Por lo tanto, el valor máximo permisible del criterio de transferencia de masa de Kirpichev para la pasta que se ha sometido a un tratamiento higrotérmico preliminar aumenta a 1,3 , lo que indica una reducción en la posibilidad de formación de grietas.

Como puede verse a partir de los datos obtenidos, el tratamiento higrotérmico tiene un impacto significativo en las características estructurales y mecánicas de la pasta.

El cambio en los parámetros estructural-mecánicos en el fortalecimiento de la estructura de los productos es uno de los principales factores para intensificar el secado de los productos sometidos a un tratamiento higrotérmico preliminar, los productos se vuelven "susceptibles" de mantener un modo de secado "duro".

CARACTERÍSTICAS Y EQUILIBRIO DE LA TRANSFERENCIA DE MASA Y HUMEDAD CRÍTICA DE LA PASTA

La cinética de transferencia de masa de una sustancia en materiales húmedos está determinada por la diferencia de potencial de transferencia de masa. La teoría cinética molecular de los fenómenos de transferencia de calor y masa supone que, en condiciones isotérmicas, la densidad de flujo de humedad es directamente proporcional al gradiente de potencial de transferencia de masa:

q kg/mh, (4)

donde es el gradiente de potencial de transferencia de masa, ;

El coeficiente de conductividad de masa, que determina la capacidad de un material húmedo para transferir humedad con una magnitud del gradiente de potencial, kg/m.h.;

Grado de transferencia de masa.

Dado que el potencial termodinámico de transferencia de masa en condiciones isotérmicas es una función inequívoca del contenido de humedad, el gradiente de potencial de transferencia de masa se puede expresar en términos del gradiente de contenido de humedad:

donde es el gradiente de contenido de humedad kg·humedad/kg·SV·m;

Capacidad específica de humedad de un cuerpo húmedo, kg humedad/kg SV;

Teniendo en cuenta la fórmula (5), la ley básica de la conductividad de masa isotérmica se puede representar de la siguiente manera:

q (6)

de - densidad de un cuerpo absolutamente seco, kg SV / m;

El coeficiente de transferencia de masa interna (depende de la temperatura y el contenido de humedad), que caracteriza las propiedades del cuerpo en relación con la intensidad del desarrollo de campos del potencial de transferencia de masa o la capacidad de inercia del cuerpo a las perturbaciones del agua externa.

Por tanto, la intensidad del secado depende principalmente del coeficiente de difusión interna de la humedad. Se realizó una determinación analítica del coeficiente de transferencia de masa interna a partir de las curvas de secado y la velocidad de secado de acuerdo con la siguiente fórmula:

(7)

donde R es el tamaño corporal característico, m;

Tasa de secado, %/m;

Coeficiente de transferencia de masa externa, m/h.

Humedad de equilibrio, kg/kg.

(Para tubo de pasta, si R=3,5 mm,=2,25 mm, relación=0,625 mm)

La naturaleza del cambio en el coeficiente de difusión interna de la humedad durante el secado con y sin tratamiento higrotérmico es similar. En el primer período de secado, permanece constante, y durante el período de velocidad de secado decreciente, cambia ligeramente, pero disminuye 2 veces en valor absoluto,

Durante el período de velocidad constante, la humedad se moverá como un líquido (difusión selectiva de la humedad retenida osmóticamente), la temperatura del material será constante e igual a la temperatura del bulbo húmedo.

Cuando se alcanza el primer punto crítico correspondiente a la humedad higroscópica en la superficie del material, la velocidad de secado comenzará a disminuir y el movimiento de la humedad ligada a la adsorción dentro del material se producirá principalmente en forma de vapor. Cabe señalar que en el segundo período la velocidad disminuye según una ley lineal, este patrón está de acuerdo con el cambio en el coeficiente de difusión interna durante este período de secado. El coeficiente de intercambio de humedad externa cambia de manera similar. La figura 5 muestra un diagrama de cambios en los coeficientes de intercambio de humedad externa y transferencia de masa interna para pastas sometidas a un tratamiento hidrotérmico preliminar y secadas según la tecnología comúnmente aceptada. Estos coeficientes, tanto en el primer como en el segundo periodo, son superiores para los productos que han sufrido un tratamiento higrotérmico previo, lo que indica una vez más la intensificación del proceso de secado.

Arroz. 5. Diagrama de cambios en los coeficientes de intercambio de humedad externa y transferencia de masa interna por m de pasta con la introducción del tratamiento higrotérmico:

1,2 - secado de pasta, respectivamente, sin tratamiento térmico y con tratamiento térmico

En mesa. La Figura 4 muestra los coeficientes de intercambio de humedad externa y transferencia de masa interna para varios parámetros de régimen de tratamiento hidrotermal y secado. Los coeficientes de difusión interna y de intercambio de humedad externa dependen de la duración del tratamiento higrotérmico y de los parámetros del modo de secado.

Tabla 4

Parámetros del tratamiento higrotérmico				Coeficientes de humedad de la pasta

De los datos de la Tabla 4 se puede observar que los mayores valores de estos coeficientes se observan durante el tratamiento higrotérmico de 2 minutos. Los coeficientes de intercambio de humedad externa de difusión interna disminuyen con un aumento de la humedad relativa del aire, una disminución de la temperatura y una disminución de la velocidad del agente de secado.

Equilibrio y contenido crítico de humedad de la pasta. Mediante el método de procesamiento analítico de curvas de secado y velocidad de secado se obtuvieron los valores de equilibrio y humedad crítica de la pasta (Fig. 6).

Debe enfatizarse que el tratamiento térmico conduce a una cierta disminución en el contenido de humedad de equilibrio del producto terminado. Este factor es de importancia práctica, indicando un aumento en la estabilidad de la pasta durante el almacenamiento.

Arroz. 6. Gráfico del efecto del tratamiento térmico en el primer punto crítico W

y humedad de equilibrio W

Además de los resultados obtenidos, se estudió el efecto del tratamiento térmico sobre el primer contenido crítico de humedad de la pasta (ver Fig. 6). Puede verse en el gráfico que el primer contenido crítico de humedad en los productos sometidos a un tratamiento higrotérmico preliminar aumenta (especialmente con un tratamiento de 2 minutos). Esto es importante para la tecnología práctica, ya que la transición del estado plástico de la materia al estado elástico está asociada con este punto. El primer punto crítico se desplaza hacia arriba para los productos preparados con la nueva tecnología.

INSTALACIÓN PARA EL SECADO DE PRODUCTOS DE PASTA MEDIANTE NUEVA TECNOLOGÍA Y JUSTIFICACIÓN DE LA VIABILIDAD DE INTRODUCCIÓN DE UN NUEVO MÉTODO DE SECADO

En la actualidad se conocen secadores para el secado colgante de pasta larga. Estos incluyen el secador en la línea "LMB" y extranjeros - firmas Braibanti (Italia) y Buhler (Suiza). Estos secadores continuos están equipados con cámaras de secado previo, final y estabilización. El secado de productos tubulares largos en estas instalaciones se lleva a cabo en modos pulsantes "suaves" de tres etapas, con un tiempo prolongado (18-24 horas) para el secado. Además, los secadores enumerados son voluminosos, su longitud alcanza los 30-45 m.

En relación con el uso del tratamiento higrotérmico preliminar antes del secado y el acondicionamiento al final del mismo, se hizo necesario crear un diseño de secador que incluyera nuevas operaciones tecnológicas.

La figura 7 muestra un esquema de una instalación para el secado de pasta de tubo largo en estado suspendido. La instalación consta de cámaras: pretratamiento higrotérmico, almacenamiento, secado, acondicionamiento, ganado de transición y una cámara de estabilización de productos secos. El secador está equipado con una cámara de suministro de aire y dispositivos para suministrar vapor. Los bastunes con un producto semielaborado después de la prensa ingresan a la cámara de pretratamiento higrotérmico, donde se exponen a una mezcla de aire y vapor durante 2 minutos. Luego, los productos ingresan a la cámara de almacenamiento, luego de lo cual se envían a la cámara de secado, donde se mueven a lo largo de los niveles de abajo hacia arriba. Cuando los productos alcanzan el nivel superior, su contenido de humedad alcanza el 13%. Para aliviar las tensiones internas, los productos secos se envían a la cámara de acondicionamiento, donde se humedecen hasta un contenido de humedad del 16 % en un entorno de aire y vapor durante 1-2 minutos. Después de la etapa de acondicionamiento, los productos se introducen en la cámara de estabilización, donde se enfrían y secan hasta una humedad estándar del 13 %.

La duración del proceso de tratamiento higrotérmico y secado de pasta para diferentes tipos de harina en la planta de secado propuesta alcanza las 8 - 10 horas. Así, el uso de una nueva tecnología para la preparación de pasta de tubo largo permite reducir la duración del proceso de secado en 3 veces; aplicar parámetros constantes "duros" del agente desecante; reducir las instalaciones generales; mejorar la calidad del producto.

Figura 7. Disposición de la planta de secado

1, 2, 3, 4, 5, 6 - cámara, respectivamente, tratamiento hidrotermal; reposo, secado, zona de transición, acondicionamiento, estabilización de productos secos; 7 - abertura para descargar productos terminados; 8 - cámara para suministro de aire; 9 - dispositivo para suministrar vapor; 10 - abertura para cargar productos

Justificación de la conveniencia de introducir un nuevo método de secado. En mesa. 5 es una comparación especificaciones la línea LMB existente y reconstruida por el nuevo método.

A partir de los datos de la Tabla. 5 se deduce que la introducción de un nuevo método de secado puede reducir significativamente el tiempo de secado y reducir las dimensiones de la secadora (en longitud) en 2 veces.

Tabla 5

La planta de secado desarrollada permite colocar una moderna línea automática para la producción de pasta en fábricas de pasta existentes durante su reconstrucción.

Otros beneficios de implementar el nuevo método de secado son los siguientes:

Las interrupciones en la etapa inicial de secado se eliminan debido a un fortalecimiento significativo de la estructura de las palanquillas en bruto (prácticamente se excluye el bloqueo de las plantas de secado por roturas de hebras durante el secado colgante de productos de harina débil);

El sabor de los productos mejora (obviamente, como resultado de un régimen de secado duro, se produce una reacción de formación de melanoidina); las propiedades culinarias aumentan en comparación con la pasta ordinaria: hierven más rápido, con una larga permanencia en agua hirviendo, los productos conservan su individualidad; se reduce la cantidad de todas las sustancias extractivas que pasan al agua de cocción.

Al reducir la duración del proceso tecnológico (en 3 veces), es posible aumentar el volumen de producción por unidad de área de secado por día también en 3 veces. Dado que el área ocupada para la nueva línea será 2 veces menor que el área requerida para la instalación de la línea LMB, parece posible colocar 2 nuevas líneas que implementen el proceso de secado de acuerdo con el método propuesto. En este sentido, la salida aumenta 6 veces. Sin embargo, el uso de un nuevo método de secado basado en el tratamiento hidrotérmico conduce a un ligero aumento en el consumo de vapor por hora, pero en general, este indicador económico en términos de tiempo total de secado se reducirá de 5750 a 2790 kg. El consumo de aire durante todo el período de secado también se reducirá en 52.000 m³.

Así, el costo de la pasta disminuirá debido a la reducción de las deducciones por depreciación por el consumo de aire, electricidad y vapor.

Un análisis de fuentes literarias muestra que en la actualidad hay dos direcciones en la intensificación del proceso de elaboración de la pasta de sushi:

Tratamiento hidrotérmico preliminar del producto semiacabado antes del secado;

Adición de sustancias tensioactivas (surfactantes) a la masa de pasta.

Cabe señalar que el primer método para intensificar el proceso de secado fue el más utilizado.

MTIPP ha desarrollado una tecnología para un proceso de secado continuo con un modo "duro" de pasta de tubo largo, que se distingue por el uso de tratamiento higrotérmico preliminar y acondicionamiento de productos.

Se ha establecido que el tratamiento higrotérmico de los productos crudos en combinación con otros factores tecnológicos de secado mejora significativamente la totalidad de los indicadores de calidad de la pasta terminada, la estructura de resistencia y fractura, la apariencia y sus propiedades culinarias.

Basado en los modos tecnológicos desarrollados de tratamiento higrotérmico, secado y acondicionamiento de la pasta, se propone un esquema de una nueva planta de secado en el que el proceso de secado se reduce a 8-9 horas mientras se mejoran las propiedades tecnológicas y estructural-mecánicas de los productos terminados.

Al reducir 3 veces la duración del proceso tecnológico, parece posible aumentar también 3 veces el volumen de productos producidos por unidad de área de secado por día, y reducir el costo de la pasta al reducir la depreciación: consumo de aire, vapor y electricidad. .

LITERATURA

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Cuanto más se acerca el verano, más crece el deseo de perder peso y ponerse en orden. Pero para aquellos que comieron en el largo invierno precipitadamente macarrones, salchichas y sándwiches, es difícil reorganizarlos de una manera nueva. La mayoría de los entrenadores de fitness están de acuerdo en que no hay pasta para secar. Sin embargo, los nutricionistas tienen una opinión diferente.

Argumentos a favor y en contra de la pasta seca

Quienes se oponen a la pasta dan los siguientes argumentos para rechazarla:

• alto índice glucémico (aumenta rápidamente el azúcar en la sangre);
• la presencia de gluten;
• alta en calorías.

Ahora solo los diabéticos y los nutricionistas sin conocimientos profundos prestan atención al índice glucémico. Según ellos, cuando mucha glucosa ingresa a la sangre, nuestro cuerpo, que lucha por una composición constante, solo puede utilizar su exceso en grasa. Porque un IG alto es malo para ellos. Sin embargo, para tal escenario, los depósitos de glucógeno del hígado y los músculos deben estar sobrellenados, lo que no sucede con una dieta.

Las dietas sin gluten no contribuyen al secado de ninguna manera (pero no interfieren), solo son necesarias para las personas con enfermedad celíaca.

En cuanto al contenido calórico, en 100 gramos de pasta hervida, trigo sarraceno y arroz, difiere en no más de 5-10 calorías. Se cree que los alimentos con un índice glucémico más alto se saturan por un período más corto, pero la asimilación de los alimentos y el hambre / saciedad subjetiva dependen no solo del IG. Alguien tiene hambre después de un plato de trigo sarraceno, y después de lo mismo, pero la pasta está llena. No hay problema si comes pasta con pollo en lugar de arroz con pechuga, pero al mismo tiempo cumples con tus requerimientos diarios de carbohidratos.

Qué tipo de pasta puede ser y cómo cocinarlas

Quienes siguen una dieta se enfrentan a otro peligro de la pasta: este producto contiene muy pocas sustancias biológicamente activas. Al secarse, la cantidad de alimento es limitada, por lo que debe tener un alto valor nutricional para satisfacer sus necesidades de vitaminas y minerales tanto como sea posible. Para no secarse hasta el beriberi, debes elegir pasta:

• de harina integral (los granos integrales contienen más vitamina B), a pesar de su color grisáceo o marrón poco apetecible;
• con aditivos - tomate, espinacas, trigo sarraceno, etc.

Para conservar los componentes útiles, deben estar poco cocidos, servidos al dente.

Perder peso y secarse no es motivo para abandonar por completo los productos habituales. Más bien, la razón es reconsiderar su cantidad en la dieta y los métodos de preparación.

El secado es una de las formas de conservar la masa de pasta, que consiste en sustancias poliméricas hidrófilas. Si no se elimina la humedad, se desarrollarán procesos microbiológicos, bioquímicos y de otro tipo, lo que conducirá rápidamente al deterioro del producto.

La masa de pasta libera humedad muy lentamente cuando se seca. Para controlar el proceso de deshidratación, es necesario tener en cuenta la totalidad de las propiedades de la masa de pasta, recordando que la tarea principal de la tecnología de secado es obtener un producto de alta calidad con un mínimo costo de energía y mano de obra.

El secado de la pasta, como el secado de cualquier otro material poroso por capilaridad, se desarrolla en dos períodos. El primero se caracteriza por una velocidad constante y se debe a la eliminación intensiva de la humedad, menos asociada con el almidón. En el segundo período, caracterizado por una velocidad de secado decreciente, se produce la deshidratación de la parte proteica de los productos, que retiene la humedad con mayor firmeza que el almidón.

Propiedades de la pasta como objeto de secado. La pasta cruda se envía a secar con un contenido de humedad de 30-32,5%. De acuerdo con la clasificación de P. A. Rebinder, la pasta cruda que ha pasado la etapa de prensado pertenece a las estructuras de coagulación, que se caracterizan por la presencia de un marco elástico formado por las fuerzas de adhesión intermolecular de las moléculas de proteína. Tales estructuras muestran plasticidad, elasticidad y propiedades tixotrópicas. Con la deshidratación, las estructuras de coagulación pierden gradualmente sus propiedades plásticas; al mismo tiempo, aumenta su elasticidad, como resultado de lo cual se fortalece la estructura y, al final del secado, se convierten en un cuerpo sólido quebradizo.

La pasta, cuando se seca hasta cierto límite, conserva las propiedades de plasticidad y, a partir de un contenido de humedad del 25-20%, las propiedades elásticas se superponen gradualmente a las plásticas.

La cinética de deshidratación de la masa de pasta se caracteriza por una migración de humedad extremadamente lenta en el espesor del producto. Debido a esto, la sustitución de las deformaciones plásticas por deformaciones elásticas se realiza de manera extremadamente desigual: en una superficie seca, las deformaciones elásticas pueden alcanzar el valor límite, mientras que las capas profundas permanecen plásticas. El resultado final de los cambios estructurales durante el secado es una disminución en el volumen y las dimensiones lineales de los productos.

Por lo tanto, las siguientes propiedades son más pronunciadas en la masa de pasta durante el secado:

contracción lineal y volumétrica, que, bajo condiciones de secado implacables y una gran irregularidad del campo de humedad, puede causar agrietamiento y distorsión de los productos. La capacidad de agrietar y deformar los productos se conserva después del secado;

baja conductividad de la humedad, lo que hace que la transferencia interna de humedad se retrase con respecto a la transferencia de humedad al medio ambiente y cause campos de humedad desiguales;

desnaturalización térmica de las proteínas y gelatinización parcial del almidón a altas temperaturas (secador VIS-2), lo que provoca una disminución de la resistencia y un deterioro del color de los productos;

dos formas de enlace de humedad: adsorción y osmótico, y la humedad unida por adsorción se mueve en forma de vapor, el resto en forma de líquido;

mayor retención de humedad por parte de las proteínas de la masa en comparación con el almidón higroscópico debido a la mayor hidrofilia de las proteínas. En el primer período de secado, la deshidratación es más intensa debido a que el almidón pierde humedad primero.

Modos de secado convectivo de la pasta.. El término "modo de secado" se entiende como un conjunto de "parámetros de secado del aire (temperatura, humedad, velocidad), duración del secado, presencia de períodos de secado y humectación, su duración y frecuencia de alternancia.

Los modos de secado utilizados en la industria de la pasta son variados. Al elegir un modo, es necesario tener en cuenta las propiedades tecnológicas anteriores de la masa para pasta. Para evitar la deformación y el agrietamiento del producto, se debe procurar que se seque uniformemente tanto en la sección transversal como en la longitud. El modo ideal es aquel en el que la transferencia de masa interna de humedad no va a la zaga de la transferencia de humedad desde la superficie de los productos. Es difícil implementar tal régimen, ya que durante el secado se forma un gradiente de humedad significativo en la masa de productos secos, en el que el suministro de humedad de las capas profundas va a la zaga de su evaporación desde la superficie del producto. Por lo tanto, es muy importante mantener un valor de gradiente en el que la intensidad de secado sea óptima.

En la etapa inicial de secado, el gradiente de humedad es mínimo y luego su valor aumenta. De esto se deduce que los modos duros son posibles en la primera etapa de secado y los moderados en las etapas posteriores.

La siguiente regla se aplica a la masa de pasta: siempre que sea plástica, se puede secar rápidamente (es posible que no se observen tensiones ni el agrietamiento resultante, incluso si la diferencia en el contenido de humedad en el centro y en la superficie es significativa).

Para la pasta, lo más habitual dos modos de secado:

de tres etapas o modo pulsante;

continuo, a una capacidad de secado constante del aire.

En cada modo, el objetivo principal es evitar la aparición de grandes gradientes de humedad que son peligrosos para el agrietamiento de los productos.

El modo de tres etapas, a juzgar por el nombre, consta de tres etapas. Primera etapa - pre-secado. Su propósito es estabilizar la forma de los productos crudos, evitando que se agrien, se enmohezcan y se estiren. El secado dura de 30 minutos a 2 horas y se lleva a cabo en condiciones relativamente duras. Durante este tiempo, se elimina de un tercio a la mitad de la humedad de la cantidad que se debe eliminar de la pasta. Una deshidratación tan intensa en un tiempo relativamente corto sólo es posible en la primera etapa del secado, cuando la pasta todavía es plástica y no hay peligro de que se agriete.

La segunda etapa se llama ablandamiento.. Al aumentar la humedad relativa del aire, la corteza se ablanda: la capa superficial se humedece, como resultado de lo cual el gradiente de humedad disminuye y las tensiones que han surgido se disuelven. Este proceso se lleva a cabo mejor a temperaturas y humedad relativa relativamente altas, a las que aumenta la velocidad de difusión de la humedad y se reduce la duración del templado.

Tercera etapa - secado final- se lleva a cabo en un modo suave, ya que los productos se encuentran en el área de deformaciones elásticas. Durante este período, la tasa de evaporación de la humedad de la superficie debe ser proporcional a la tasa de su suministro desde las capas internas a las externas. En esta etapa, el secado suele alternarse con el ablandamiento.

Hasta cierto punto, este modo es similar al método de secado de productos tubulares en casetes en secadores no caloríficos. El ventilador es accionado de forma inversa. Con la ayuda de un relé de tiempo, el motor eléctrico invierte periódicamente la rotación del ventilador. El secado se realiza según el ciclo: 1) dirección directa del soplado de aire; 2) una breve parada del motor, correspondiente a la etapa de ablandamiento; 3) sentido de soplado inverso. El ciclo completo dura de 30 a 40 minutos, y la duración del ciclo completo y sus fases individuales se pueden regular utilizando el mismo relé de tiempo.

El secado continuo a una capacidad de secado constante del aire (modo del segundo tipo) es extremadamente simple en términos de ajuste de los parámetros del aire y del proceso en su conjunto. En este modo, los parámetros del aire a la entrada del secador permanecen aproximadamente constantes desde el principio hasta el final del secado.

Una gran desventaja de este modo es que el secado debe realizarse con una alta capacidad de secado del aire. Este modo se puede utilizar para productos que son más resistentes a la deformación: rellenos de atajos y sopas. El secado se produce en un tiempo más corto que el tubular largo; los tamaños son más pequeños. Se prestan mejor al soplado de aire integral debido al vertido. Sin embargo, es deseable secar los productos de atajo en un modo suave, ya que las propiedades estructurales y mecánicas de la masa siguen siendo las mismas para estos productos.

Una nueva forma de secar la pasta. El método fue desarrollado en el Instituto Tecnológico de la Industria Alimentaria de Moscú por E. N. Kaloshina y G. V. Tsivtsivadze bajo la dirección de N. I. Nazarov. La esencia del método radica en la preparación previa especial de estos productos difíciles de secar: durante el proceso de secado, un nuevo sencillo operación tecnológica- escaldado de productos con mezcla vapor-aire - tratamiento higrotérmico.

Hasta ahora, el problema de intensificar el secado de materiales coloidales porosos por capilaridad, entre los que se incluyen las pastas, se ha resuelto aumentando la capacidad de secado del aire. Para la pasta, este camino resultó ser ineficiente. Los autores del método tomaron un camino diferente: cambiar las propiedades de la pasta como objeto de secado. Después del tratamiento higrotérmico, los productos se someten a un duro secado y acondicionamiento al final de la deshidratación, lo que asegura la relajación de las tensiones internas en los productos terminados. El tratamiento higrotérmico de los productos antes del secado reduce significativamente el tiempo de secado, ya que cambia significativamente sus propiedades reológicas y físico-químicas, por lo que los productos pueden soportar condiciones severas de deshidratación sin agrietarse. Durante este tratamiento tienen lugar dos procesos interrelacionados: la desnaturalización térmica de las proteínas del gluten y la modificación del almidón, el cual, en condiciones de deficiencia de humedad, no cruza la frontera de la gelatinización del primer tipo. Ambos procesos conducen a una disminución de la hidratación de la humedad por parte de las proteínas de la masa y al fortalecimiento de su estructura.

Los estudios han demostrado que el tratamiento hidrotérmico provoca una disminución de 2 veces en los coeficientes de contracción lineal y volumétrica y un aumento de la misma cantidad de veces en el coeficiente de formación de grietas (el llamado criterio de Kirpichev), los indicadores de resistencia de los productos terminados. aumentar en 2-3 veces. Este tratamiento térmico, en combinación con otros métodos tecnológicos, permite reducir el tiempo de secado de los productos tubulares de 20-24 horas a 8-10 horas y al mismo tiempo mejorar la combinación de cualidades bioquímicas y tecnológicas de los productos terminados: resistencia , estructura de fractura, color, apariencia, propiedades culinarias. La duración de los productos de cocción se redujo a la mitad.

tratamiento higrotérmico: temperatura y humedad relativa de la mezcla de vapor y aire, respectivamente, 100 ° C y 98%; duración - 2 minutos;

secado - temperatura y humedad relativa del agente secante, respectivamente, 60-70°C y 70-80%; velocidad del aire 1,0-1,5 m/s;

acondicionamiento (estabilización): temperatura y humedad relativa de la mezcla de vapor y aire, respectivamente, 90-100 ° C y 98%; duración - 1 min.

Secado industrial de pasta. En la industria nacional y extranjera, solo se utiliza el secado atmosférico por convección de la pasta. Los aparatos e instalaciones en los que se realiza el secado se dividen en dos grupos: transportadores continuos y periódicos.

El grupo de instalaciones no mecanizadas está formado por dos tipos de secaderos: cámara y armario. Estos últimos están muy extendidos en la URSS.

Los secadores de gabinete reemplazaron a los secadores de cámara y fueron el resultado de su desarrollo. Todas las secadoras de armario se caracterizan por una pequeña capacidad, lo que permite secar productos del mismo tipo en un momento determinado. Los productos destinados al secado se cargan en carros móviles, que luego se introducen en la planta de secado. En las secadoras de gabinete, es posible secar productos tubulares en casetes y en estado suspendido, productos cortos - a granel; fideos y fideos - en marcos y en estado suspendido - en bastunes.

Existen principalmente dos tipos de armarios secadores: sin calefacción por aire y con calefacción por aire (calentador). Los primeros se utilizan para el secado de productos tubulares y colgados, los segundos para el secado de productos cortados. Debido a la introducción generalizada de secadores de cinta transportadora de operación continua, las unidades caloríficas tipo gabinete no se producen actualmente en nuestro país, pero todavía están en operación en las fábricas.

Como ejemplo, en la fig. 1 muestra un diagrama del secador de gabinete VVP, que todavía se usa ampliamente en nuestras fábricas de pasta.

Arroz. 1. Esquema de la secadora GDP:

1 - cámara de secado; 2 casetes; 3 - carcasa del ventilador; 4 - canal de distribución de derivación; 5 - Ventilador TsAGI-700 en el eje del motor.

El secador VVP está hecho de madera: un marco de bloque, revestimiento de madera contrachapada. El lado frontal del gabinete está abierto para cargar casetes o marcos. La correcta instalación de casetes o marcos está asegurada por barras restrictivas. En el techo del armario se coloca un motor eléctrico (potencia 1 kW, velocidad de rotación 1400 rpm) con un ventilador de paletas 5 montado en su eje.El motor eléctrico es reversible; la rueda del ventilador se coloca en una tubería de derivación a través de la cual se dirige el aire a un canal de distribución de derivación 4 formado por la pared posterior del gabinete y casetes o marcos con productos de secado. La inversión se realiza automáticamente cada 30-60 minutos, según el surtido del producto seco.

El gabinete está diseñado para 190 cassettes dobles de 500 mm de largo, 365 mm de ancho y 45 mm de alto. Se colocan tres filas de casetes a lo ancho del aparato, dos filas a lo largo y 40 filas a lo largo de la altura. Cuando estos aparatos se utilizaban para secar productos de atajo, se colocaban en ellos 80 marcos de 1100X700X45 mm. La capacidad del dispositivo es de 600 kg (para pasta preparada).

La secadora GDP tiene un modelo GDP-1, que difiere en tamaño. Capacidad del armario de secado 300 kg (120 casetes). Los secadores VVP generalmente se instalan en bloques de dos a lo largo del frente y en dos filas cerca de las paredes traseras; Por lo tanto, hay 4 gabinetes en el bloque. Los armarios a lo largo del frente forman los pasillos de la tienda de secado, a lo largo de los cuales se garantiza el libre movimiento de carros cargados y vacíos.

Los secadores automáticos de funcionamiento continuo en la industria de la pasta nacional y extranjera se utilizan para secar productos tubulares largos en un estado suspendido en bastunes y productos cortos y estampados en cintas transportadoras. La empresa francesa Bossano produce secadores de túnel en los que los productos tubulares como la pasta se secan en casetes giratorios. Se instalarán dos líneas de este tipo en las fábricas de pasta de la URSS.

Los secadores de túnel para secado colgante, fabricados por la planta de construcción de maquinaria de Rostov-on-Don, forman parte de las líneas de producción LMB, LMV y LMG, que difieren en la producción diaria de prensas y secadores. Las líneas LMB tienen una capacidad de 500 kg/h, LMG -1000 kg/h. La línea de producción de LMG incluye una planta de secado, que se muestra en la figura en la sección del esquema tecnológico para la producción de pasta:

cámaras de secado preliminar (2) y final (5).

La cámara de presecado es un túnel de estructura de acero revestido con escudos de duraluminio. Un transportador de cadena corre a lo largo del túnel, transportando bastunes con productos crudos. En esta cámara, el contenido de humedad de los productos se reduce en un 5-6%, por lo que se vuelven más elásticos, no se rompen ni se estiran.

Después del secado previo, los productos ingresan a la cámara de secado final, que consiste en un marco de acero revestido con protectores de duraluminio, encerrado con juntas termoaislantes. Desde la cámara de secado final, los productos son trasladados por el mismo transportador al estabilizador de almacenamiento para su enfriamiento.

Los secadores de banda de malla se utilizan para secar pasta corta. En la fig. La figura 2 muestra un esquema de un secador de este tipo, que se refiere a secadores atmosféricos con circulación de aire calentado directamente en la cámara de secado. Hay cuatro cintas con un área total de 80 m2 en la cámara. Mediante un dispositivo distribuidor-receptor se cargan las materias primas en la cinta superior, con cuya ayuda se desplazan por la zona superior del secadero, luego se vierten en la segunda cinta, de la segunda a la tercera, etc. Desde el último, cuarto, cinturones en forma terminada, los productos se transfieren al enfriador - dispositivo de almacenamiento.

El movimiento del producto se muestra en la figura mediante flechas.

Cada cinta de malla está hecha de alambre de acero inoxidable, de dimensiones 20X200XX2000 mm y una sección libre de alrededor del 56%.

Las cintas se estiran sobre dos tambores, uno de los cuales es de arrastre, el otro es de tensión, y están soportados por rodillos. El accionamiento de las correas es individual, equipado con un variador de disco que permite cambiar su velocidad de 0,14 a 1 m/min, es decir, más de 7 veces.

Hay cuatro zonas en la cámara de secado, según el número de cintas. Los calentadores de vapor acanalados se encuentran en el espacio entre las ramas de las cintas.

La cámara de secado funciona al vacío creado por un tubo de escape, cuya base termina en una campana extractora de sección 10x2 m abajo, 3x2 m arriba y 3,4 m de alto, la altura del tubo es de 10 m de recirculación de aire de escape. Desde las instalaciones del taller, el aire es aspirado a través de las ventanas de ventilación de la zona inferior, pasa secuencialmente, comenzando desde la parte inferior, las cuatro zonas, y antes de soplar la siguiente capa de productos, se calienta en calentadores. Desde la zona superior, el aire es expulsado por la campana extractora y la tubería o parcialmente devuelto por el canal de salida para su recirculación a la primera zona.

Después de la reconstrucción, el secador KSA-80 da servicio a tres prensas LPL-2M.

La carga de la cinta superior es importante, pero no hay peligro de pegado y deformación de los productos, ya que la velocidad de la cinta superior se ha aumentado a 1600 mm/min y la temperatura del aire en esta zona es de hasta 58-60 °C (en lugar de 45-55°C).

A la segunda correa desde arriba se le da una velocidad de 830 mm/min. La disminución de la velocidad provocó un aumento de casi el doble en el espesor de la capa, pero tal aumento no es peligroso para la segunda zona, ya que los productos aquí ya están secos. La tercera cinta se mueve aún más lentamente, a una velocidad de 770 mm / min; la capa de producto alcanza su espesor máximo (60-70 mm). Al mismo tiempo, la temperatura del aire sube a 68°C. En esta zona, el secado termina principalmente, la humedad de los productos está cerca del estándar. En la cuarta zona (velocidad de la cinta 770 mm/min) la temperatura del aire se mantiene a 38-42°C.

La desventaja de la secadora KSA-80 es la combinación de materia prima y descarga de productos terminados en su frente frontal, lo que viola la linealidad del flujo, convirtiéndolo en un callejón sin salida.

Los innovadores de la fábrica de pasta Ufa han cambiado la forma de cargar la secadora. Comenzaron a cargar la primera y la segunda correa con productos crudos al mismo tiempo (desde arriba). La dirección de movimiento de las cintas, excepto la primera desde arriba, se invierte, por lo que se nivela el flujo de producción, se elimina el callejón sin salida.

La velocidad de las correas primera y segunda es de 430 mm/min; la temperatura del aire en ambas zonas es de 58-60°C. La carga de las cintas se realiza mediante un peine de distribución simple instalado en todo el ancho de la cinta superior con una inclinación de 45°. Al ponerse los dientes del peine, los productos caen parcialmente en los espacios entre ellos sobre la primera cinta, y el resto se desliza a lo largo del plano inclinado hacia la segunda cinta.

Los productos secos de ambas cintas se vierten en el tercer ramal, que avanza con algo de plomo (450 mm/min). La temperatura del aire en la tercera zona es de 66-68°C.

La cuarta cinta tiene una velocidad de 380 mm/min, la temperatura del aire en la zona es de 56-68°C. En la línea reconstruida, se introdujo un régimen de secado duro, aplicable para fideos y fideos. El secado preliminar de los productos en la etapa de corte y su distribución en una capa delgada sobre las dos primeras cintas permite en el primer período lograr un secado más o menos uniforme sin deformaciones del producto. En la fábrica de pasta de Ufa, los cuernos se producen en esta línea.