После окончания сбора урожая в зависимости от сезона фрукты и овощи можно реализовывать и в сушеной форме. Однако в процессе сушки высокие температуры могут разрушать питательные вещества и снижать интенсивность аромата фруктов и овощей. Вот почему нетермическая сушка пищевых продуктов, то есть без нагрева, особенно популярна в промышленности. Помимо прочего, для этого используются вентиляторы. Новый процесс сушки, разработанный в Empa с использованием ионного ветра, более энергоэффективен, является менее затратным по времени и даже более щадящим.

В момент вращения лопастей вентилятора создается равномерная подача воздуха. Мы знакомы с этим явлением из повседневной жизни, когда используем вентилятор, чтобы охладиться в жаркий летний день. Нежелательным побочным эффектом может быть неприятное ощущение для глаз, которые становятся все суше и суше из-за искусственно созданного ветра. Пищевая промышленность уже давно пользуется данным эффектом: фрукты и овощи сушат в промышленности без добавления тепла, потому что тепло снижает интенсивность аромата и количество питательных веществ.

Однако у так называемой нетепловой конвективной сушки продуктов с помощью больших вентиляторов есть один недостаток: на весь процесс уходит много времени и энергии. Вот почему специалисты давно ищут более энергоэффективные методы. Одним из вариантов является технология, основанная на так называемом ионном ветре. До сих пор данную технологию не могли применять в промышленных масштабах. Недавно исследователи из Швейцарского научно-исследовательского института Empa разработали более энергоэффективную систему сушки на основе ионного ветра, которая подходит для промышленного применения.

Ионный ветер не создается вращающимися лопастями вентилятора. Он образовывается посредством подключения металлического провода к положительному источнику высокого напряжения обычно от 10 000 до 30 000 вольт. В результате провод окажется заряженным положительно, ионизируя окружающий воздух. «Нормальный» воздух состоит из различных газов, таких как кислород (O2), азот (N2) или двуокись углерода (CO2). Каждая из этих молекул состоит из атомов, которые, в свою очередь, состоят из положительно заряженных элементарных частиц  — протонов, и отрицательно заряженных — электронов. Электроны притягиваются к положительно заряженному проводу, тогда как более тяжелые протоны отталкиваются.

Данные электростатические силы в конечном итоге заставляют электроны «отщепляться» от молекул газа. Остальные молекулы теперь заряжены положительно или «ионизированы». Положительные ионы сталкиваются с другими молекулами воздуха на своем пути от провода к заземленному коллектору внизу и сталкиваются с ними. Этот импульс или, скорее, запускаемое движение частицы, затем создает «ионный ветер», который также известен как электрогидродинамический поток воздуха.

Исследователи пытались использовать ионный ветер для сушки продуктов питания в промышленных масштабах, но пока без особого успеха. Исследователь из Empa Тийс Дефрее совместно с командой из отдела «Биомиметические мембраны и текстиль» продолжили данную идею и изменили несколько параметров процесса. Во-первых, исследователи не клали продукты для сушки на тарелку, как это было раньше. Вместо этого они использовали решетку.

То, что кажется небольшим изменением, имеет огромное значение: теперь вода может стекать со всех сторон фруктов и овощей. В результате ионный ветер сушит продукцию в два раза быстрее, чем на непроницаемых поверхностях, которые ранее использовались исследователями во всем мире. Однако, прежде всего, ионный ветер сушит фрукты и овощи более равномерно на решетке. В отличие от ранее использовавшихся подходов к электрогидродинамической сушке, новую конструкцию легче масштабировать, и поэтому она чрезвычайно привлекает производителей.

При дальнейшей доработке новой концепции исследователи из Empa прибегли к сложному компьютерному моделированию. Это позволяет виртуально моделировать различные другие настройки и их влияние на процесс сушки. Таким образом, работа может быть оптимизирована без необходимости каждый раз физически конструировать новую структуру.

В сотрудничестве с исследователями из канадского «Университета Далхаузи» в их лаборатории был построен первый прототип новой сушильной установки. Первоначальные испытания действительно показали значительные улучшения: сушка ионным ветром происходит намного быстрее и потребляет меньше половины энергии, необходимой для обычных процессов. Кроме того, продукты сушатся более равномерно, а питательные вещества лучше сохраняются. И последнее, но не менее важное: процесс можно относительно легко масштабировать до промышленного масштаба. В настоящее время команда Тийса Дефрея работает со швейцарским розничным продавцом над дальнейшим развитием концепции.

 

*по информации из открытых источников

 

 

Читайте также:

Окремі недоброчесні продавці брешуть про економію на сушінні — репліка

На сушінні, очищуванні, транспортуванні аграрії дуже багато втрачають — керівник компанії

Вьетнамские ученые продлили срок хранения фруктов с помощью съедобной пищевой пленки

В Германии протестировали съедобное покрытие, продлевающее срок годности фруктов и овощей