البرتقال، يتم اختيارهم من الأشكال التالية أقفاص، يحتوي على ما يصل إلى 29 31٪ من المياه.
تتزامن رطوبته تقريبًا مع رطوبة كتلة المربى قبل التعبئة ، نظرًا لأن النقص في الماء الناتج عن التبخر المجاني أثناء القفص ضئيل للغاية ولا يصل إلى أكثر من 0,5 - 1٪. يترك المربى القوالب رطبة ، ذات نسيج رقيق فضفاض وسطح لاصق. للحصول على مربى البرتقال في شكل منتج مستقر وقابل للنقل وشكله بالكامل ، من الضروري تجفيف الوسيط المحدد من النماذج.
يتم إحضار المحتوى النهائي للرطوبة في مربى التفاح القصدير إلى 22 - 25٪.
بدلا من سطح لزجة، والتي لديها البرتقال الخام، يجب أن تحصل عليه غرامة القشرة البلورية، وهو ما يعطيها النوع المناسب ويشكل طبقة واقية على ذلك nenamokayuschee.
وبالتالي ، فإن تجفيف المربى يحقق إزالة الماء الزائد من المربى وتشكيل قشرة على سطحه.
على الرغم من صغر حجم قطع مربى البرتقال ، فهي مادة تجفيف صعبة. هذا يرجع في المقام الأول إلى طبيعة المياه ملزمة فيه.
هناك شكلين رئيسيين من المياه المنضم في الهلام:
- والشعرية
- الغروي، أو ذات الصلة الامتزاز.
المياه الشعرية يمكن إزالتها بسهولة نسبيا.
ويمكن الافتراض أن الجزء الأكبر من هذا هو الماء الذي يمتد من الشعيرات الدموية المفتوحة ويملأ micropores على سطح المربى الخام.
إزالة المياه قابلة الغروية أكثر صعوبة منذ ضغط بخاره أقل من المياه الشعرية.
يتميز النوع الأول من الرطوبة بحقيقة أنه في معظمه يطيع قوانين التبخر من سطح الماء الحر. يعتمد معدل تبخر هذه الرطوبة على سرعة الهواء ويتناسب بشكل مباشر مع الفرق بين ضغط البخار عند درجة حرارة الماء المتبخر والضغط الجزئي للبخار في الهواء.
يتم التحكم بشكل أساسي في عملية تبخر الماء الغروي المرتبط بقوة من المربى ، بواسطة قوانين الانتشار وتعتمد على حركة الماء داخل المربى (على هجرة الرطوبة وتعميق سطح التبخر). يتميز تقدم هذه العملية بمنحنيات التجفيف ومنحنيات سرعة التجفيف. يتغير العرض الأول في محتوى رطوبة المادة بمرور الوقت. تعبر منحنيات معدل التجفيف عن علاقة بيانية بين معدل التجفيف (بالجرام / سم2ساعة) ومحتوى الرطوبة من المواد (٪). .
في ظل وجود ماء شعري على سطح مربى البرتقال ، يبقى معدل التجفيف في بداية العملية عند مستوى ثابت. عندما يحدث الانتقال من تبخر هذا الماء إلى تبخر الماء الغروي ، ينخفض معدل التجفيف. بناءً على هذا ، هناك فترات من معدل التجفيف الثابت والسقوط أو فترات الانتشار الخارجي والداخلي للرطوبة ، على التوالي.
يعتمد الانتشار الداخلي للرطوبة في مربى البرتقال على تدرج الرطوبة وحالة مجال درجة حرارة المادة أثناء عملية التجفيف ، أي على الفرق في محتوى الماء وعلى اختلاف درجات الحرارة في الطبقات المجاورة من مربى البرتقال.
كلما زاد تدرج الرطوبة ، زاد كثافة التجفيف. تنتقل حركة الرطوبة مع الاتجاه من الوسط إلى المحيط.
إذا كان هناك تدرج كبير في درجة الحرارة داخل المادة ، يتم تأخير التجفيف ، حيث تنتقل الرطوبة في نفس الوقت بسبب الانتشار الحراري والحراري من الطبقة الخارجية إلى الطبقات الداخلية ، أي في الاتجاه المعاكس للطبقة الأولى ، مما يؤدي إلى تأخير التجفيف.
من المهم للغاية بالنسبة لمعدل هجرة الرطوبة داخل مربى البرتقال أن لزوجة الوسيط. تتحدد لزوجة المربى ، في المقابل ، بدرجة حرارة التجفيف: كلما ارتفعت درجة حرارة المربى ، انخفضت اللزوجة وأسهل حركة الماء فيها. إلى جانب درجة الحرارة ، تتأثر لزوجة المربى بشكل كبير بمكونات وصفات المربى ووضع الطهي.
من مكونات وصفة من مربى البرتقال في هذا الصدد ، فإن عصير التفاح والدبس ذو أهمية خاصة. - بسبب خواصه المحبة للماء ، يمنع شراب البكتين وشراب الدكسترين إزالة الماء من مربى البرتقال. هذا ما يفسر حقيقة أنه مع زيادة نسبة دبس السكر في صياغة مربى البرتقال أو عند العمل مع هريسات جلاتين عالية ، تتأخر إزالة الماء من مربى البرتقال. على العكس من ذلك ، مع زيادة نسبة السكر في المستحضر ، أصبح التجفيف أسهل بكثير. في الحالة الأولى ، يتم الحصول على ما يسمى "مربى البرتقال" ، في الحالة الثانية - "السكر". يتطلب مربى البرتقال الطويل مزيدًا من الوقت للتجفيف من مربى البرتقال.
يقتصر معدل إزالة المياه من مربى البرتقال إلى حد ما على درجة حرارة التجفيف المسموح بها ، والتي يتم الحفاظ عليها عادة في درجة 55-65 °. في درجات الحرارة العالية ، يكون تدمير البكتين وإضعاف اتساق مربى البرتقال ، وكذلك بعض التغميق فيه ، أمرًا ممكنًا. يمكن أن تؤدي الزيادة في درجة حرارة التجفيف أيضًا إلى انعكاس مفرط للسكروز ، مما يؤثر سلبًا على تكوين القشرة واستقرار المربى. ويلاحظ هذا خاصة مع زيادة الحموضة من مربى البرتقال.
تعتمد جودة مربى البرتقال النهائي أيضًا على التكوين الصحيح للقشرة أثناء عملية التجفيف. عندما تتم إزالة الماء من مربى البرتقال ، يحدث فرط محلول السكر ، مصحوبًا ببلورة السكر على سطح مربى البرتقال. يجب أن يتم تجفيف المربى بطريقة تجعل الطبقة المتبلورة تشكل قشرة أرق قدر الإمكان ، لأن وجود قشرة سميكة يؤدي إلى تحليق المربى وتلف مظهرها القابل للتسويق.
عملية البحث من القصدير تجفيف البرتقال
يجب أن يعتمد ترشيد عملية التجفيف على دراسة خصائص التجفيف المحددة لمربى القصدير والحركية وديناميات التجفيف.
في دراسة أجريت في VKNII [18] ، ثبت أن هناك علاقة وثيقة بين معدل تكوين القشرة على سطح مربى البرتقال ومعدل التجفيف.
التنسيق السليم لتشكيل القشرة مع الماء عملية تسفر البرتقال أمر بالغ الأهمية للسيطرة على تجفيف البرتقال.
في هذا الصدد ، تمت دراسة آلية تكوين القشرة بالتفصيل. يتم تحديد هذه العملية من خلال معدل تبلور السكروز. كما تعلم ، تتميز هذه القيمة بكمية السكر التي تتبلور في 1 min. على 1 m2 سطح الكريستال. وفقا لسيلين ، يتم التعبير عن معدل تبلور السكروز من الوسائط اللزجة السميكة من خلال العلاقة التالية:
حيث: K - معدل تبلور السكروز ؛
تي - درجة الحرارة المطلقة.
C هو تركيز المحلول الزائد على مسافة r عن الوجه البلوري ؛
ج - تركيز المحلول المشبع على الوجه البلوري ؛
ƞ - لزوجة الوسيط ؛ r هو طول مسير الانتشار ؛
Ʀ معامل ثابت.
تبين تأثير العوامل الفردية على تشكيل القشرة.
الدور الحاسم الذي تلعبه القدرة المسببة لخليط الوصفة. التغييرات في لزوجة الأخير لها تأثير كبير على تكوين القشرة. تعتبر خصائص هريس التفاح ، التي تذهب إلى الوصفة (قدرتها على الجيلاتين والتكوين المعدني) ، وكذلك نسبة هريس التفاح والسكر والدبس في الوصفة مهمة. بشكل عام ، أي تغييرات في خليط الوصفات الطبية تزيد من القدرة الكاوية للأخيرة ، تبطئ من تكوين القشرة.
تعبر القيمة (C - s) عن درجة فرط كتلة مربى البرتقال بالسكروز. تعتمد هذه القيمة على عدد السكريات الموجودة في مربى البرتقال ، وعلى نسبتها. يجب أن يحدث تبلور السكروز على سطح مربى البرتقال تدريجياً ، في حدود معينة. المحتوى من 20 إلى 23٪ لتقليل السكريات في مربى البرتقال النهائي مع ثبات جميع الظروف الأخرى هو الأكثر ملاءمة في هذا الصدد.
وجود الدكسترين دبس ، والتي تزيد من لزوجة المربى ، يمنع أيضا التبلور.
نفس تأثير المواد النشوية، البكتين ويجعل.
من ناحية أخرى ، يلعب البكتين ، مثل الدكسترين ، دورًا إيجابيًا معينًا في تكوين بنية القشرة. ويشكل السكر الذي يتبلور من الوسط اللزج بلورات صغيرة ، مدعومة ببعضها بواسطة هذه المواد اللاصقة ؛ يتم الحصول على القشرة مع هيكل بلوري ناعم. وجود البكتين والدكسترين يعطي قوة القشرة ، ومرونة وتألق.
من أجل التجفيف الناجح لمربى البرتقال ، من الضروري ألا يحدث التطور الكامل للقشرة الموجودة في مربى البرتقال قبل أن ينتشر الجزء الأكبر من الماء المراد تبخيره إلى الخارج. خلاف ذلك ، تتشكل قشرة خشنة على مربى البرتقال ، والتي يمكن أن تؤخر إلى حد كبير تبخر الماء من الطبقات الداخلية من مربى البرتقال. مع وجود محتوى مائي كبير داخل مربى البرتقال وفي درجة حرارة تجفيف مرتفعة ، تتآكل القشرة / تتآكل. عندما تتشكل القشرة مرة أخرى ، فإنها تصبح غائمة وضعيفة ويكون للمربى مظهر غير جذاب.
من الواضح ، يجب أن يتم تنظيم كلتا العمليتين عن طريق اختيار المعلمات المناسبة للهواء (درجة الحرارة والرطوبة النسبية والسرعة) لفترات التجفيف المختلفة. مع زيادة درجة الحرارة ، يتسارع تكوين القشرة. أما بالنسبة للرطوبة النسبية للهواء ، فهي تعتمد على معدل التبخر الحر للمياه من سطح المربى ، ويحدد الأخير درجة فرط الطبقة السطحية (C - c) ، أي القدرة على بلورة السكروز فيه. لا تؤثر التغييرات في سرعة الهواء داخل 0,5 - 2,0 m / s بشكل كبير على معدل تكوين القشرة ،
من الضروري التركيز على الحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة تجفيف مربى البرتقال ، حيث يمكن في ظل هذه الحالة تحقيق انخفاض في مدة العملية.
درجة حرارة التجفيف القصوى المسموح بها لمربى البرتقال تعتمد على درجة الحموضة.
التين. 14. منحنيات التجفيف والتجفيف معدل البرتقال في 65 °.
لقد وجد أن مربى البرتقال ذو الرقم الهيدروجيني يساوي 3,3 - 3,5 (حموضة حوالي 0,6٪) يمكن أن يتعرض لدرجة حرارة 65 ° لمدة 9 - 12 ساعة.
لتجفيف الفاكهة هلام مع الرقم الهيدروجيني، أي ما يعادل 3,0-3,2 (الحموضة ~ 0,7-0,9٪)، والحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة 60. تجفيف البرتقال خلال الساعات 12. في 70 ° يسبب بعض التحلل من البكتين وزيادة تراكم السكر المحول.
أظهرت منحنيات التجفيف وسرعات تجفيف مربى البرتقال في 60 أو 65 أو 70 ° التي تم الحصول عليها في التجارب المعملية وشبه الإنتاج أن عملية التجفيف تنطلق من الساعات الأولى في فترة انخفاض سرعة التجفيف ، أي في فترة الانتشار الداخلي. من الناحية العملية ، لم يتم اكتشاف فترة سرعة التجفيف الثابت في هذه الحالة.
يتضح من عملية تجفيف مربى البرتقال من منحنيات التجفيف وسرعته التجفيف عند 65 ° (الشكل 14).
عند تجفيف مربى البرتقال ، المعرضة للتكوين السريع للقشرة ، وكذلك في درجات حرارة التجفيف المرتفعة ، يلاحظ انخفاض حاد في سرعة التجفيف بسبب المقاومة التي تنشأ عن القشرة لتبخر الرطوبة من سطح المربى.
بعد الوصول إلى الرطوبة القياسية في مربى البرتقال ، تستمر عملية فقدان الرطوبة. لوحظ وجود تقريب لحالة توازن مربى البرتقال في المجفف عند الرطوبة المطلقة بالقرب من نسبة 2٪.
المسافة من المحور المركزي في مم
التين. 15. تغيير التدرج الرطوبة من مربى البرتقال أثناء عملية التجفيف.
توضح المخططات التدرجية للرطوبة لعينتين من مربى البرتقال "السوي" و "السكرية" (الشكل 15) توزيع الرطوبة في المنطقة الخارجية (منطقة 2) ، الوسيطة (منطقة 2) ومتوسط (منطقة 1) ومتوسط (مناطق XNUMX) في نقاط تجفيف مختلفة.
تظهر هذه البيانات أن مربى البرتقال بالفعل قبل التجفيف له تدرج رطوبة كبير. فترة التجفيف الأولي هي بعد ساعات 2 وبعد ساعات 6. تتميز بزيادة حادة في تدرج الرطوبة في مربى البرتقال في الاتجاه من الطبقات الداخلية إلى الخارجية. يحدث معادلة الرطوبة في مربى البرتقال ببطء خلال عملية التجفيف بأكملها ، وفي نهاية التجفيف لا يزال هناك فرق كبير بين رطوبة الطبقات الداخلية والخارجية.
لوحظ أعلاه أن حركة الرطوبة في مربى البرتقال تحددها إلى حد كبير حالة حقل درجة حرارتها. في وسط مربى البرتقال (الشكل 16) ، ترتفع درجة الحرارة بسرعة خلال فترة التجفيف الأولى (حوالي 2 ساعة) ، مبتعدة عن منحنى درجة حرارة مقياس الحرارة الرطب وتقترب من مسافة ثابتة معينة من منحنى درجة حرارة مقياس الحرارة الجاف. إن الثوابت المعروفة المرصودة لدرجة حرارة المربى (أقل من درجة حرارة مقياس الحرارة الجاف) بعد فترة التجفيف الأولى من 2 - 4 حتى نهاية العملية هي خاصية انتشار الرطوبة الداخلية. فقط بعد ساعات 10 - 12 ، أي عند الانتهاء من "التجفيف (مع رطوبة المربى تساوي 26 - 31٪ في المادة الجافة) ، هناك ميل لدرجة حرارة المربى إلى الاقتراب من درجة حرارة ميزان الحرارة الجاف ، أي الانتقال إلى الفترة التوازن.
يتقلب محتوى رطوبة التوازن في مربى البرتقال بعد التجفيف اعتمادًا على رطوبة الهواء المحيط في النطاق من 22,86 إلى 33,86٪ من وزن المادة الجافة (الحدود المقابلة للرطوبة النسبية 65 و 80٪).
وضع تجفيف الأمثل وعموم التبريد هلام التفاح
بناءً على تحليل منحنيات التجفيف والسرعة وتجفيف المربى وتدرج الرطوبة ودرجة حرارة المربى ، تم اقتراح التمييز بين فترتين في عملية التجفيف.
تتميز فترة التجفيف الأولى بتدرج رطوبة عالي على سطح المربى ، أي أن هناك شرطًا أساسيًا للتطور المكثف لنشر الرطوبة الداخلية. في نفس الفترة ، يحدث انخفاض سريع في معدل التجفيف بسبب القشرة التي تتشكل (مقاومة متزايدة لتبخر الرطوبة من خلال سطح المربى. خلال هذه الفترة ، من المستحسن الحفاظ على نظام تجفيف أكثر اعتدالًا (أي درجة حرارة منخفضة ودرجة معتدلة من تشبع الهواء) ، تهدف إلى إبطاء تشكيل القشور.
في الفترة الثانية ، تتفاقم ظروف انتشار الرطوبة الداخلية بسبب التسوية الجزئية للرطوبة في الطبقات الداخلية والخارجية من المربى مع زيادة في لزوجة الوسط. بالإضافة إلى ذلك ، وجود قشرة مشكلة يؤدي إلى انخفاض في التوصيل الرطوبة من الطبقة الخارجية من مربى البرتقال. في ظل هذه الظروف ، هناك حاجة لرفع درجة حرارة التجفيف إلى الحد الأقصى المقبول.
في التجارب التي أجريت في وحدة تجفيف خاصة من نوع شبه الإنتاج على أساس الأحكام المشار إليها ، تم تطوير مؤشرات لنظام التجفيف الأمثل لمربى السكر على النحو المطبق على شروط عملية المصنع:
في التدفق المتداخل بين الطبقات ، حيث يتم تثبيت المناخل بالرمالد ، يتحرك الهواء مع تغيير الاتجاه في ساعات 1.
بالنسبة لمربى البرتقال منتفخ ، تكون درجة حرارة الجفاف أقل إلى حد ما ، على التوالي ، خلال الفترة الأولى من 55 ° وللثاني درجة 60
إجمالي وقت التجفيف مع محتوى الرطوبة الأولي للمنتج (نسبيًا) 34 - 37٪ (52 - 61٪ رطوبة مطلقة) هو 8 - 10 ساعة.
فيما يتعلق بالانتقال في السنوات الأخيرة إلى درجة غليان أعمق في كتلة مربى البرتقال مع انخفاض في الرطوبة الأولية النسبية لمربى البرتقال إلى 29 - 31٪ ، يمكن أن يستغرق وقت التجفيف مساوياً لـ 6 - 7 في الساعة.
عند إطلاق مربى البرتقال من المجفف ، يجب تبريده إلى درجة حرارة 20 - 30 ° ، حيث يمكن وضعه في صناديق.
أوضحت دراسة لعملية تبريد مربى البرتقال أنه عند استخدام هواء درجة حرارة الغرفة لهذا الغرض وتداوله في الفضاء بين الطبقات بسرعة حوالي 1 م / ث ، فإن مدة تبريد مربى البرتقال هي 45 - 60 min. في درجة حرارة هواء التبريد من 15 - 20 ° (في الشتاء) وحوالي 1,5 ساعة - عند درجة حرارة الهواء من 20 - 30 ° (في الصيف).
موصوف (يمكن إجراء وضع التجفيف والتبريد في مربى البرتقال في مجففات تعمل باستمرار من أنواع مختلفة. بعد التجفيف ، يجب نقل المنتج إلى غرفة التبريد ، والتي هي استمرار لنفس المجفف.
بالنسبة للمؤسسات المتوسطة والصغيرة ، يمكن توفير حل بناء لمجففات مربى البرتقال في شكل نفق تتحرك فيه عربات الأرفف باستمرار مع المناخل مع وضع مربى البرتقال عليها. يتم توفير الحركة الأمامية للعربات على طول النفق بواسطة آلية خاصة. في حالة عدم وجود مجففات ميكانيكية ، استخدم مجففات الغرفة أو الخزانة للعمل الدوري. في جميع الحالات ، يجب تصميم تشغيل جهاز التجفيف لخصائص الهواء التي تفي بمتطلبات وضع التجفيف الأمثل وتحت ظروف إلزامية للتوزيع الموحد لسائل التبريد - الهواء في مساحة عمل المجفف.
يجب إجراء التبريد غرف البرتقال في تيار الهواء الدائر في تمرير أفقي عبر الفضاء mezhyarusnye، وفقا للشروط المحددة أعلاه. للشركات الصغيرة، "الانتظار في خط" البرتقال لتهدئة نبات داخلي. في نفس الوقت يجب توفير التهوية الجيدة والرطوبة النسبية ليست أكثر من 70٪. Vystoyka البرتقال يمتد من 4 8 إلى ساعة. تبعا لدرجة الحرارة المحيطة.