Использование солнечной энергии для сушки плодово-ягодного сырья

6.4. СУШКА ПЛОДОВ И ВИНОГРАДА

6.4.1. ВОЗДУШНО-СОЛНЕЧНАЯ СУШКА

Является самым экономичным способом сушки, применяется в основном для винограда и фруктов. Однако он отличается продолжительностью сушки, трудоемкостью и несовершенством в техническом и санитарно-гигиеническом отношении.

Воздушно-солнечная сушка винограда и фруктов применяется в местах производства продукции на специально подготовленных сушильных пунктах. Сегодня этим способом сушки пользуются фермерские и крестьянские хозяйства, с.-х. кооперативы, индивидуальные хозяйства и др.

Вблизи сада или виноградника устраивается сушильная площадка, навес для временного хранения, сортирования и обработки плодов и винограда. Пункт обеспечивается питьевой водой, на специальной площадке устанавливаются котлы для бланширования (вместимостью 300-400 л), камеры или шкафы для окуривания, или оборудование для сульфитации. Кроме того, на пункте устанавливают весы и столы для сортирования, мерные емкости для серы и противни для ее сжигания, корзины для бланширования. Из вспомогательных материалов на пункт доставляются комовая сера или диоксид серы в баллонах, а также каустическая сода и топливо. Размер сушильной площадки рассчитывается исходя из нагрузки по 12-16 кг на 1 м 2 при однократном ее использовании и вдвое меньшей при двукратном. Разработан типовой проект пункта воздушно-солнечной сушки производительностью 300 т в сезон.

Воздушно-солнечная сушка применяется для сушки абрикоса, винограда, персиков, яблок и других плодов, а также дынь и арбузов. В условиях безоблачной жаркой солнечной погоды удается высушить продукцию за несколько дней.

Наиболее распространена воздушно-солнечная сушка абрикосов. Мелкоплодные сорта сушат целыми плодами, сушеный продукт из них называется урюк. У крупноплодных сортов из плодов удаляются косточки, после их сушки получается продукт, называемый курага резаная, если для удаления косточки плод разрезали по борозде, или курага рваная, если плод разрывали. Иногда косточка удаляется у подвяленных плодов выдавливанием, в этом случае сушеный продукт называется кайса.

Подготовленные и, если нужно, вымытые плоды раскладываются в один слой на деревянные подносы 90 х60 см.

Затем сырье обрабатывается серой в течение 1-5 ч, сжигая ее из расчета 2 кг/т. Обработанные плоды не темнеют при сушке, на них меньше садятся мухи, готовый продукт получается более высокого качества. Сушка продолжается до содержания влаги 16-18%, в зависимости от погодных условий для этого требуется 5-10 дней. Сначала плоды сушатся на прямом солнце, во вторую половину срока досушиваются в тени. Подносы, установленные в штабеля, меняются местами, т. е. верхний переставляется вниз, нижний — вверх, так, чтобы каждый из них определенное время подвергался действию солнечных лучей, а затем оказывался в тени. Этим добиваются равномерной сушки всей партии.

Не менее широко распространена солнечная сушка винограда. Из бессемянных сортов — «Кишмиш белый овальный», «Кишмиш черный», «Кишмиш розовый», «Коринка русская» и др. — получается сушеный продукт, называемый кишмиш; из сортов с семенами— «Нимранг», «Тай- фи», «Тербаш», «Султани» идр. —изюм.

Подготовка винограда состоит в инспектировании гроздей, удалении поврежденных ягод, бланшировании в течение нескольких секунд в кипящем 0,3-0,4%-ном растворе щелочи. После такой обработки грозди моются холодной водой, раскладываются на подносы в один слой, которые устанавливаются в штабеля для сушки. Иногда, кроме бланширования, применяется обработка S0₂ в камерах в течение 1 ч, сжигая серу из расчета 30-40 г/м 3 . Бланшированный и обработанный S0₂ виноград значительно быстрее высыхает, качество готового продукта улучшается.

По мере сушки грозди переворачивают. При высушивании в тени качество винограда оказывается выше, так как влага удаляется более равномерно, поэтому штабеля подносов затеняются циновками или матами. Заканчивается процесс сушки при влажности продукта 18%, продолжается до 12 дней. Сушеный виноград для выравнивания влаги выдерживается в деревянных ларях до 10 дней. Ягоды отделяются от гребней и плодоножек, удаляется мусор и порченые экземпляры.

Сушка фруктов в гелиосушилках. Использование лучистой энергии солнца перспективно для районов, где созревание фруктов совпадает с периодом наибольшего поступления солнечной энергии.

Основные элементы гелиосушилки — зачерненные гофрированные металлические листы (нагреватели), находящиеся внутри секции из дерева или бетона, покрытые стеклом (или пленкой) и соединенные между собой общим воздуховодом. Рабочая поверхность нагревателей — 120 м 2 . Воздух, нагретый в секциях до температуры 60-80 °С, нагнетается в сушильную камеру, где размещен продукт, поглощает из него влагу и, охлаждаясь, удаляется наружу. По сравнению с воздушно-солнечной сушкой продолжительность сушки фруктов и винограда в гелиосушилках сокращается в два- три раза при высоком качестве продукции.

Принципиальная схема гелиосушильной установки КГСМ-1, разработанной Дагестанским филиалом Объединенного научно-исследовательского и производственного центра НИИ высоких температур РАН, показана на рисунке 31.

Принципиальная схема гелиосушильной установки КГСМ1: 1, 4, 8 — запорно-регулирующие заслонки; 2 — воздухонагреватель; 3 — тепловой аккумулятор; 5 — резервный электронагреватель; 6 — поддоны с продукцией; 7 — сушильная камера; 9 — вытяжная труба.

Совместные исследования ДагГАУ им. М. М. Джамбулатова и Объединенного центра показали высокую эффективность сушки винограда в этих установках.

Солнечные сушильные установки, предназначенные для сушки фруктов, функционируют всего несколько летних месяцев, когда имеет место избыток сырья. В остальной период года (8-9 мес.) такие установки не находят применения, что значительно снижает их экономические показатели. Такая же ситуация и с теплицами, которые не используются в летнее время, когда наблюдается наибольшая интенсивность поступления солнечной энергии. Поэтому разработаны солнечные радиационные сушилки, в которых высушиваемые продукты размещаются непосредственно в установке и подвергаются воздействию потока солнечной радиации (основан на парниковом эффекте).

В ДагГАУ им. М. М. Джамбулатова разработаны подобные сушилки, которые могут быть успешно использованы в местах производства плодоовощной продукции (рис. 32). Сушилки могут быть доукомплектованы аккумулятором тепла на основе парафиновых отходов нефтеперерабатывающей промышленности с необходимыми добавками для регулирования температуры фазового перехода и использованы в качестве теплицы для выгонки рассады овощных культур в период межсезонья.

Температура сушки в них достигает до 60-70 °С. Технология подготовки сырья к сушке подобна рассмотренной ранее.

ДагГАУ им. М. М. Джамбулатова и Дагестанским филиалом НИИ высоких температур РАН разработана и испытана конструкция солнечной комбинированной установки, которую можно использовать и как теплицу, и как сушилку в летний период (рис. 33) и эксплуатировать практически круглый год.

Солнечная сушилка-теплица представляет собой сооружение с прозрачными стенами (кроме северной) и потолком. Северная стенка экспериментальной установки сделана из непрозрачного теплоизоляционного материала. В качестве прозрачного покрытия использован современный прозрачный прочный полимерный материал — сотовый

Принципиальная схема солнечной сушилки ПГСТ-1:

1 — воздухозаборный канал; 2 — поддоны с продукцией; 3 — отвод воздуха; 4 —- палатка из прозрачной специальной пленки; 5 — сушильная камера; 6 — основание (грунт).

поликарбонат. Выбор поликарбоната для ограждения обоснован его высокими оптическими, тепловыми и механическими характеристиками.

К северной стенке из непрозрачного теплоизоляционного материала на шарнирах закреплены рамочные полки шириной 0,5 м, суммарной площадью 35 м 2 . Они предназначены для размещения на них сетчатых лотков с высушиваемой продукцией, устанавливаются горизонтально при использовании установки в качестве сушилки и могут закрепляться вертикально при использовании установки в качестве теплицы.

По мнению некоторых исследователей, воздействие солнечного света на высушиваемую продукцию приводит к потемнению продукта и ухудшению его вкусовых качеств, поэтому в данной установке предусмотрена защита продукции от ультрафиолетового облучения. Для этого на расстоянии 0,5 м от северной стенки, вдоль нее, натянута ширма из зачерненного плотного материала, которая условно делит установку на сушильный и тепличный отсеки. Конструкция крепления ширмы позволяет сдвинуть ее в сторону или снять при эксплуатации установки в качестве теплицы. Ширма не доходит сверху до потолка и снизу до пола на 0,3 м.

Схема комбинированной солнечной сушилки-теплицы:

1 — прозрачное покрытие; 2 — задняя стена; 3 — полки для высушиваемого продукта; 4 — передвижная ширма; 5,6,7 — форточки.

Эти зазоры служат для прохода циркуляционных потоков воздуха в сушильный отсек и из него — в тепличный отсек. Для регулирования влажности и температуры в помещении предусмотрены пять форточек размерами 100×50 см.

Солнечная сушилка-теплица имеет следующие технические характеристики: площадь пола — 36 ^(4,5×8 м); высота задней (северной) стенки — 4 м; высота передней (южной) стенки — 2,10 м; длина — 8 м; ширина — 4,5 м.

Установка работает следующим образом: солнечная радиация проходит через прозрачное покрытие и поглощается зачерненной ширмой и частично грунтом. Нагретый воздух через верхний зазор между ширмой и потолком за счет естественной циркуляции поступает в сушильный отсек, в котором на сетчатых поддонах (на рамочных полках) уложена высушиваемая продукция.

Для перевода установки в тепличный режим достаточно снять (или отодвинуть к боковым стенкам) ширму, а полки поднять и закрепить к стенке.

Проведенные сравнительные сушки абрикоса сорта «Краснощекий» одновременно в конвективной солнечной сушильной установке (ССУ), в солнечной сушилке-теплице (ССТ), естественным солнечно-воздушным методом показали, что продолжительность сушки и качество продукции в установках ССУ и ССТ — равнозначны (табл. 20). Однако

Продолжительность сушки абрикоса различными способами

Солнечный дегидратор: сушилка для плодов на солнечной энергии

В нем можно сушить практически все: яблоки, груши, сливу, клубнику, травы и листья для чая, любые овощи и корнеплоды. Но, главное, для этого не нужно ни электричества, ни денег

Кто-то наверное подумает — что за диковина. А тем временем многие дачники сталкиваются с вопросом сохранения ягод и плодов выращенных на своих участках. Конечно, большинство из нас делает заготовки в консервированном виде. Но есть случаи когда плоды или ягоды нужно высушить для дальнейшего хранения. И тут нам на помощь приходит сушилка.

Однако обратите внимание. Если вы в том же «Ютубе» зададите слово «Дегидратор» на русском языке вам выдадут мириады видео роликов с разнообразными электрическими и газовыми сушилками. Нас искусственно подталкивают к зависимости от электричества и к трате денег на покупку бытовых приборов. Но стоит вам задать то же слово «Dehydrator» в английской транскрипции как англоязычная часть «Ютуба» выдаст вам десятки роликов с самодельными конструкциями солнечной сушилки. Вы будете удивлены как разнообразны эти конструкции.

В отличие от нас весь западный мир активно старается использовать нескончаемую солнечную энергию. Жители частных домов делают разнообразные сушилки, которыми активно пользуются.

Для чего же нужен дегидратор? В нем можно сушить практически все. Яблоки, груши, сливу, клубнику, травы и листья для чая, любые овощи и корнеплоды. Ту же землянику или коренья. Все, что можно порезать дольками или сложить небольшим слоем. Но, главное, для этого не нужно ни электричества, ни денег.

Давайте же посмотрим как устроен дегидратор. Не будем рассматривать очень сложные конструкции или очень примитивные. Взглянем на классический дегидратор с солнечной панелью.

Каркас дегидратора состоит из брусков. Обычно используют брусок 50*40 мм или 40*40 мм. Каркас довольно прост, и не требует больших знаний для создания. Ширина и глубина его выбирается на усмотрение мастера. Обычно это 500 — 600 мм, в зависимости от вашего желания.

Высота с коньком крыши примерно 2 — 2,2 м. Выше делать не имеет смысла, его будет неудобно обслуживать.

Изнутри на каркас набиваются реечки для выдвижных сетчатых полок. Снаружи дегидратор можно обшить вагонкой или фанерой. Некоторые обтягивают просто черной пленкой. Но на мой взгляд, лучше не использовать полимеры.

Сетчатые полки сколачивают из бруска 20*30 мм, обтягивают любой сеткой, какая у вас есть.

Сзади дегидратора делают распашную дверцу. А с передней стороны в самом низу делают пропил для солнечной панели.

Её изготавливают также без затей. Это обычный ящик, накрытый стеклом и покрашенный изнутри черной краской. Верх и низ этого ящика просверлен для прохождения воздуха. Солнце нагревает панель сквозь стекло и воздух из неё начинает подниматься вверх.

Многие умельцы устанавливают внутрь солнечной панели трубки из обычных пивных банок с высверленным дном. Их склеивают между собой в трубки и так же красят в черный цвет. Воздух в таких трубках нагревается ещё быстрее и быстрее поднимается в сушилку.

Так же есть умельцы, подключающие к солнечной панели вентиляторы. Это ускорят движение горячего воздуха, но требует подачи электроэнергии. Что превращает солнечный дегидратор в электро-воздушный с солнечным нагревом. Не скажу что это плохо, но такой дегидратор уже без присмотра не оставишь. А кроме того это требует затрат как на сами вентиляторы, так и на электричество. Возможно подобное решение оправданно, если у вас есть солнечная батарея, которую можно установить на дегидратор. Но согласитесь, это уже немного другая конструкция.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Устройство для сушки плодово-ягодного сырья с использованием солнечной энергии

Солнечное сушильное устройство, состоящее из солнечного воздухонагревательного элемента, сушильной камеры и воздуховод, соединяющих выход воздухонагревателя с входом в сушильную камеру, а выход сушильной камеры с входом воздухонагревателя. При этом образуется замкнутая система, позволяющая за счет циркуляции влажного и теплого воздуха из сушильной камеры в воздухонагреватель нагреть воздух (и сырье) в сушильной камере до равновесного значения. Сушильная камера имеет два дополнительных отверстия с заслонками, вырезанных в верхней и нижней стенах сушильной камеры, которые позволяют регулировать температуру и влажность в сушильной камере, в процессе сушки сырья.

Предполагаемое изобретение относится к области использования солнечной энергии в пищевой промышленности и в частности может быть использовано для сушки плодово-ягодного сырья.

Для сушки плодово-ягодного и овощного сырья на производстве используют различные сушильные установки, в которых используют электрические или тепловые калориферы для подогрева воздуха и подачи в сушильную камеру.

В районах, где наблюдается больше количество солнечных дней (как в Средней Азии, на Северном Кавказе (Дагестан)) сушку плодово-ягодного сырья производят в специальных солнечных сушилках или на воздухе.

Известно солнечное сушильное устройство, состоящее из солнечного воздухонагревателя 1, сушильной камеры 2 и вытяжной трубы 3

Рис.1 Схема солнечного сушильного устройства

2 – сушильная камера

3 – вытяжная труба

Наружный воздух поступает в воздухонагреватель 1, нагревается в нем и поступает в сушильную камеру 2, где уложена высушиваемая продукция, насыщается влагой и выбрасывается в атмосферу через вытяжную трубу 3.

Температура воздуха, выходящего из сушильной камеры, относительно высока (30-35°С). Кроме того из-за постоянного притока холодного воздуха на вход воздухонагревателя, он не успевает разогреваться, поэтому температура воздуха на выходе из воздухонагревателя, соответственно и в сушильной камере, не превышает (40-45°С). Для обеспечения притока нагретого воздуха из воздухонагревателя в сушильную камеру устройство должно иметь вытяжную трубу 3.

Как видно из вышеизложенного, такие устройства громоздки, процесс сушки длителен, а качество получаемого продукта не на нужном уровне, так как отсутствует возможность регулирования температуры и влажности в сушильной камере.

Поэтому, для устранения вышеизложенных недостатков и в целях ускорения и повышения эффективности процесса сушки предлагается устройство солнечной сушки плодово-ягодного сырья следующей конструкции. (Рис.2)

2. Сушильная камера.

4. отверстия с заслонками.

Солнечное сушильное устройство работает следующим образом: воздух, нагретый в солнечном воздухонагревателе 1, поступает в сушильную камеру 2, вступает в тепло-массообменный процесс с высушиваемой продукцией, в результате этого частично охлаждается и увлажняется. Заслонки 5 закрыты, в случае недостаточности температуры в сушильной камере, заслонки 5 остаются закрытыми, воздух из камеры 2 возвращается в воздухонагреватель, где происходит повторный нагрев. Таким образом, процесс нагрева воздуха в сушильной камере продолжается до достижения необходимого значения для выбранного процесса сушки. Далее с помощью заслонок 5 часть влажного воздуха выбрасывается в атмосферу, а в систему «воздухонагреватель -сушильная камера» поступает свежий сухой воздух.

Отличительным признаком предлагаемого устройства является, наличие воздуховода 3 для образования замкнутой системы и обеспечения циркуляции нагретого воздуха через камеру- воздухонагреватель, а также 2-х дополнительных отверстий (с заслонками), расположенных на верхней и нижней снетках сушильной камеры, позволяющие регулировать температуру и влажность в сушильной камере, в процессе сушки сырья.

Данное устройство солнечной сушки дает возможность ускорить процесс сушки и повысить качество продукта по органолептическим свойствам – цвету, вкусу и аромату присущие первоначальному продукту.

1. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. М. 1991 г.Энергоатомиздат стр.111.

2. Ильченко С.Г., Марх А.Г., Фанюнт А.Ф. Технология и технологический контроль консервирования. М. Издательство Пищевая промышленность, 1974 г.с. 423.

3. Марчевская Т.В. Хранение и переработка плодов, овощей и картофеля.

Горький Издательство, 1971, с.774.

Солнечное сушильное устройство, состоящее из солнечного воздухонагревательного элемента, сушильной камеры, вытяжной трубы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства, сушильная камера и солнечный воздухонагреватель соединены воздуховодом для обеспечения циркуляции воздуха, а сушильная камера имеет два отверстия с заслонками для регулирования влажностного и температурного режимов.

Источники:

http://ozlib.com/810802/tovarovedenie/sushka_plodov_vinograda
http://econet.ru/articles/161210-solnechnyy-degidrator-sushilka-dlya-plodov-na-solnechnoy-energii
http://poleznayamodel.ru/model/10/102770.html