Способы сушки бахчевых культур

В настоящее время актуальной проблемой бахчеводства является дальнейшее использование товарного урожая, который не удалось  реализовать вовремя. Основная масса урожая арбузов и дынь потребляется в свежем виде. Но период  потребления свежей продукции очень непродолжительный. Уборка заканчивается с наступлением первых осенних заморозков - в сентябре-октябре. Следовательно, срок потребления бахчевой продукции среди населения Среднего Поволжья весьма кратковременный - один-два месяца. Продлить этот период можно с помощью организации правильного хранения плодов.

Увеличить срок потребления бахчевых можно путем консервации плодов. Наиболее распространенным способом консервирования арбузов является соление. Остаточное сырье от производства арбузов можно использовать при производстве нардека, так называемого «арбузного мёда». Так же производят масло из арбузных косточек и арбузные консервы. Из сока арбуза изготовляют особый вид повидла, добавляя в него в процессе варки небольшое количество свежих или сушеных фруктов, главным образом вишни или нарезанных и очищенных яблок. Из мякоти дынь по типу арбузного меда изготавливают дынный мед. Из дынь и корок арбузов получают также цукаты. Одним из перспективных способов переработки бахчевых является сушка.

Сушка – это не только сложный процесс тепло- и массообмена, но также и сложнейший технологический процесс. Высушенный пищевой продукт должен иметь высокие показатели качества, как органолептические, так и физико-химические. Отличие различных способов сушки пищевого сырья состоит в методе удаления влаги из продукта.

Самыми распространёнными способами сушки являются:

-естественная сушка;

-конвективная сушка (влага удаляется вместе с сушильным агентом, проходящим через продукт);

-распылительная сушка (мелкие капли продукта сушатся в газовой среде);

-вальцовая сушка (вязкие продукты сушат на металлических поверхностях);  

-сушка вспененного продукта;  

-вакуумная сушка;  

-эксплозионная сушка;

-сушка сыпучих продуктов в кипящем слое;

-аэрофонтанная сушка;

-радиационная сушка (продукт нагревают инфракрасным излучением);

-сушка ТВЧ (сушка продукта осуществляется нагревом в поле токов высокой частоты) и микроволновая сушка.

Естественная сушка пищевого сырья используется при благоприятных климатических условиях. Использование этого способа подразумевает  раскладывание продукта на стеллажах, щитах или сетках. Процесс осуществляется  на открытом воздухе.

Конвективная сушка. Подогретый сушильный агент движется через слой продукта со скоростью от 1 до 5 м/с.

При распылительной сушке происходит быстрое испарение жидких пищевых продуктов при распылении в высокотемпературной среде. Распыление  большой площади поверхности высушиваемого пищевого сырья даёт возможность интенсивно подводить тепло к продукту сушки. Данный процесс протекает очень быстро – от 1 до 10 с.  При использовании распылительной сушки теплопередача осуществляется за счёт конвекции или радиации (инфракрасное излучение). Зачастую эти два метода используются совместно.

Чтобы осуществить вальцовую сушку сырья, необходимо нанести тонкий слой продукта на, предварительно подогретую, цилиндрическую поверхность вальцов. Толщина слоя рассчитывается так, чтобы он высыхал за 40-60 с. Далее продукт соскабливается специальными ножами.

Сушка вспененных продуктов осуществляется  на перфорированных металлических поддонах с помощью конвекции. Данным способом сушат предварительно вспененное овощное и фруктовое сырьё. Для вспенивания продукта в миксер добавляют специальные присадки.

Вакуумная сушка проходит при пониженном давлении, следовательно, температура в сушильной камере может быть существенно снижена.

Процесс эксплозионной (взрывной) сушки основан на эффекте теплового шока. В сушильной камере происходит резкое снижение  давления, вследствие чего весь объём воды, который содержится в пищевом сырье, вскипает. При этом разрушается внутренняя структура материала. Он становится вспененным, т.е. воздушным. Взрывную сушку осуществляют либо снижением повышенного давления в сушильной камере до атмосферного, при этом начальная температура сырья превышает 100 градусов, либо созданием вакуума.

Сушка в кипящем слое и аэрофонтанная сушка проходят при продувании сушильного агента через слой сыпучего продукта снизу вверх. Для реализации сушки в кипящем слое  необходима скорость от 1 до 5 м/с. Аэрофонтанную сушку проводят при  большем расстоянии между частицами высушиваемого продукта, а так же повышают  скорость сушильного агента до 12-14 м/с..

Инфракрасная сушка и сушка в поле токов высокой частоты имеют отличия только в способе подвода тепла. Сам процесс сушки может быть реализован любым указанным выше методом.

Для того чтобы выяснить какой способ сушки подходит для бахчевых культур необходимо рассмотреть их физико-химические свойства.

Арбуз состоит из (усредненные показатели):

• воды – 80-90%;
• сахаров – 5,5-13% (фруктоза, глюкоза, сахароза);
• пектина -0,68%;
• клетчатки – 0,54%.

Столовый арбуз является специфическим растением, накапливающим в своих плодах большое количество сахаров. Сахаристость мякоти плодов колеблется в пределах 7-9%, отдельные плоды могут накапливать сахара до 11%. Сахара составляют 90% всех сухих веществ мякоти плода, за исключением семян. Кроме сахаров, в мякоти арбуза содержится  ряд других углеводов: клетчатки 0,5%, гемицеллюлозы 0,8%, пектинов 0,7%. В незначительных количествах имеются органические кислоты, жир, белок, пигменты, витамины, иногда глюкозиды.

Дыня состоит на 82-96 % воды и 4-18 % сухого вещества, которое содержит 90 % растворимых углеводов. Остальную часть представляют полисахариды — целлюлоза, гемицеллюлоза, крахмал, пектиновые вещества. В мякоти плодов содержатся органические кислоты, минеральные вещества, белок, витамины. В плодах дикорастущих форм обнаружены специфические горькие вещества.

В бахчевых культурах содержится большое количество сахаров. Они, в свою очередь, обладают осмотической активностью, а так же являются растворимыми в воде веществами. Это способствует затруднению испарения влаги, и, следовательно, к увеличению продолжительности сушки. Оптимальная температура для процесса высушивания бахчевых культур составляет 50 °C. При повышении температуры мякоть запечется и потеряет все свои полезные свойства, при понижении  – сможет просушиться, но на осуществление процесса уйдет много электроэнергии.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что наиболее оптимальными способами сушки бахчевых культур являются естественная сушка и конвективная. Естественная сушка позволяет не тратить электроэнергию, что является ее главным плюсом. Но использование этого способа возможно только при благоприятных климатических условиях, что не всегда возможно на территории Среднего Поволжья.  Поэтому наиболее эффективным способом является конвективная сушка. Данный процесс позволяет сохранить свойства исходного продукта, в виду его технологических особенностей. Так же есть возможность получения новых качеств в готовом продукте. Однако этот способ проводит к нерациональному использованию энергии установками, т.к.  сушка продукта таким методом сопровождается потерями тепла на нагрев конструкций и окружающей среды.