Наукова організація будь-якого виробництва немислима без глибокого вивчення об'єктів, що підлягають переробці в даному виробництві, знання його специфічних особливостей.
Розвиток сушильної галузі вимагає також подальшого уточнення уявлень про процеси переносу тепла і маси, поглиблення знань про ступінь фізико-хімічних змін продуктів, накопичення даних, необхідних для створення інженерних методів розрахунку процесів зневоднення.
Як і більшість інших харчових продуктів, вони є колоїдними капілярно-пористими тілами. До складу овочів і фруктів входять високомолекулярні речовини: цукру, пектинові речовини, крохмаль, клітковина та інші вуглеводи, білкові речовини, ліпіди. У невеликій кількості містяться біологічно активні речовини, що визначають їхню біологічну цінність і смакові якості: вітаміни, по- ліфенольние з'єднання, органічні кислоти, мінеральні елементи.
Біологічно активні речовини - важлива складова частина овочів і фруктів - найбільш схильні до несприятливих змін в процесі підготовки овочів і фруктів до сушіння і власне сушіння. Зазвичай ці зміни призводять до зниження біологічної цінності готового продукту.
Пектинові речовини, геміцелюлози і целюлоза є основним матеріалом, що створює решітку каркаса продукту. У побудові каркаса беруть участь також азотисті речовини.
Як і всі живі організми, овочі і фрукти складаються з клітин, в яких здійснюються життєві функції. Клітина оточена оболонкою, яка захищає її внутрішній вміст від впливу зовнішнього середовища. Оболонка клітини має пористу будову, що дозволяє клітині здійснювати зв'язок з іншими клітинами (зовнішнім середовищем). Порушення оболонки клітини призводить до її загибелі і розтіканню внутрішнього вмісту; при цьому нативні властивості харчових речовин зазнають здебільшого незворотні зміни. Так, крохмаль клейстерізуется, білкові речовини згортаються і коагулюють (зміни нативних властивостей харчових речовин можуть спостерігатися і без руйнування клітини). Якщо руйнування клітини відбувається у водному середовищі, харчові речовини розчиняються в ній (особливо цукру, мінеральні речовини і т. П.).
Клітини організму з'єднуються в окремі комплекси, складові тканину. Тканини класифікуються за виконання ними фізіологічних функцій. Наприклад, рослинні клітини утворюють покривні, що запасають, асиміляційні та інші тканини. Запасающая тканину овочів і фруктів складається з так званих паренхімних клітин, в яких укладені поживні речовини. Внутрішня тканина овочів і фруктів в основному включає паренхімні клітини.
Покривні клітини утворюють так звану покривну тканину - епідерміс і перидерму. Епідермісом покриті наземні овочі і фрукти. Овочі, вирощені в землі, як покривної тканини мають перидерму, за винятком цибулі та часнику, які покриті епідермісом.
Всі основні речовини в клітці представлені у вигляді водного розчину, а гідрофобні речовини - у вигляді емульсій і колоїдних розчинів.
Вода в клітці є середовищем, в якій протікають всі реакції, вона бере участь також у всіх біохімічних реакціях, що відбуваються в клітині. Найбільш примітні з них дві основні реакції: гідроліз і гідратація. При гідролізі речовина розпадається на частини, одна з яких приєднує до себе гідроксил, а інша з'єднується з воднем води (наприклад, гідроліз жиру з утворенням гліцерину і жирної кислоти). При гідратації вода приєднується до хімічної речовини, не викликаючи його розкладання (наприклад, клейстері- зация крохмалю).
В овочах і фруктах вода розподілена нерівномірно. Найбільша кількість її знаходиться в паренхімних тканинах, покривні тканини містять її значно менше, і зовсім мало води в насінні. Тому очищені і підготовлені до подальшого технологічного процесу овочі в процентному відношенні містять більше води, ніж вихідна сировина.
Виняткова роль води в клітинах рослинних організмів обумовлена будовою її молекули, в якій атоми водню і кисню полярно орієнтовані в просторі. Між собою молекули води з'єднуються водневими містками. В силу полярності молекула води здатна притягатися до молекул інших речовин, утворюючи комплекси.
Теплофізичні і фізичні характеристики чистої води змінюються при розчиненні у воді інших речовин. Так, наприклад, щільність води, в 100 кг якій розчинено Есего 1,5 кг NaCl, становить 1,01-103 кг / м3, температура кипіння 100,2 ° С.
Більшу частину сухих речовин становлять вуглеводи, які обумовлюють смакові якості і консистенцію овочів і фруктів, а також технологічні особливості їх переробки. Картопля з вуглеводів містить в основному крохмаль, овочі і фрукти - моно- і дисахара: сахарозу, глюкозу, фруктозу.
Вміщені в фруктовому сировину білки і пектинові речовини зазнають біохімічні та колоїдно-хімічні зміни, що впливають на гідрофільні властивості сушених продуктів. Білки денатуруються і частково гідролізуються, дещо змінюється і амінокислотний склад висушених фруктів. З біологічно активних речовин в овочах і фруктах містяться водорозчинні вітаміни С, Р, РР і групи В (Bi, В2, В6 і ін.) І жиророзчинні: провітамін А, вітаміни D, Е, К. Оскільки всі вони дуже лабільні і чутливі до зміни температури і впливу кисню, це необхідно враховувати як при підготовці овочів і фруктів до сушіння, так і в процесі сушіння. З органічних кислот в овочах і фруктах найбільш поширені яблучна, лимонна, винна кислоти і їх солі. Оскільки вони легко розчиняються у воді, при митті (особливо очищеного і нарізаного сировини) спостерігається втрата цих цінних біологічно активних речовин.
Поліфеноли складають цілий ряд сполук, що є похідними фенолу (С6Н5ОН). До них відносять дубильні речовини овочів і фруктів, катехіни, фарбувальні речовини, хлорогенова кислота, антоціани і т. П. Типовим представником поліфенолів є вітамін Р. Всі ці речовини мають високу біологічну активність і відіграють певну роль в утворенні смаку, запаху, кольору плодів і овочів [30], однак при технологічній обробці поліфеноли часто є причиною ферментативного потемніння.
Зелена капуста 500-520
Цвітна капуста 200-210
Червонокачанна капуста 260-430
Зелений горошок 62-68
При сушінні майже всі мінеральні елементи овочів і фруктів зберігаються, що дуже важливо, так як вони грають велику роль в харчуванні. Щоб уникнути втрат розчинних форм мінеральних речовин можна очищене і нарізане сировину довго тримати у воді.
Суттєве значення для правильної побудови процесу сушіння має знання теплофізичних характеристик овочів і фруктів. Цьому питанню присвячено багато робіт. За даними кафедри сушки Одеського технологічного інституту харчової промисловості ім. М. В. Ломоносова, теплофізичні характеристики овочів і фруктів відповідають таким значенням (табл. 1).
Отримані дані полегшують математичний опис процесу зневоднення, допомагають розрахувати і побудувати процес, домагаючись можливо меншого зміни нативних властивостей овочів та фруктів, з урахуванням отримання високих техніко-економічних показників процесу сушіння.
Як видно з викладеного, овочі і фрукти є складні структурні тіла, зневоднення яких без втрати смакових якостей - нелегке завдання.
Коротко про сушіння плодів і овочів
Умови, що забезпечують збереження сушених продуктів
Окислювальна псування продукції (сушені овочі та фрукти)
Неферментативная псування продукції (сушених овочів і фруктів)
Фактори, що впливають на якість сушених овочів і картоплі
Машини для видалення остей і поділу здвоєних зерен
Горизонтальні щіткові машини для зерна
Основні розрахункові параметри обоєчних машин
Оббивальна машина ЗММ-5 для мельзаводів з внутрішнім механічним транспортом
Оббивальні машини для мельзаводів з внутрішнім пневматичним транспортом