Сочетание теплового насоса и конвекционной сушки

Сушка – один из старейших и наиболее эффективных методов сохранения продуктов питания. Однако современное производство продуктов питания требует гораздо большей точности, чем могут предложить традиционные системы сушки на солнце или горячим воздухом.

Независимо от того, сушите ли вы фрукты, травы, мясо или овощи, задача остается неизменной: как эффективно удалить влагу, не жертвуя вкусом, цветом и пищевой ценностью?

Именно поэтому современные гибридные сушилки становятся оптимальным решением. Эти системы объединяют технологии конденсационной сушки (технологию теплового насоса) и конвекционной сушки в единый, высокоэнергоэффективный процесс.

Недавно мы разработали гибридный сушильный шкаф, использующий этот двойной принцип для достижения как исключительной экономии энергии, так и превосходного качества продукта.

Принцип сушки продуктов питания

Цель любого процесса сушки – удалить влагу из сырья, сохранив его структуру, аромат и питательные вещества.

Влага обычно испаряется путем нагревания поверхности продукта, после чего вода, содержащаяся внутри продукта, выводится наружу посредством диффузии.

Однако чрезмерное нагревание может привести к карамелизации, изменению цвета или потере питательных веществ, поэтому метод сушки и температура имеют решающее значение.

Сегодня в промышленности используются три основных метода сушки:

1. Конвекционная сушка

Этот традиционный метод использует нагретый воздух для испарения влаги с поверхности продукта. Воздух циркулирует через сушильную камеру, обычно при температуре от +35°C до +120°C, при этом влажный воздух непрерывно выводится наружу вытяжными вентиляторами.

Конвекционная сушка сама по себе не является самым быстрым и энергоэффективным способом, но она надежна и подходит для широкого спектра продуктов, не слишком чувствительных к теплу, таких как корнеплоды, грибы, мясо и орехи.

Недостатки:

Постоянный приток окружающего воздуха, влажность и температура которого могут меняться в зависимости от погоды.

Потери энергии при выходе горячего воздуха из камеры. Риск загрязнения пылью или запахами из окружающей среды.

2. Конденсационная сушка (с тепловым насосом)

Этот энергоэффективный метод, также известный как сушка с тепловым насосом, работает при более низких температурах (обычно от +30°C до +45°C) в замкнутом воздушном контуре. Вместо вытяжки влажного воздуха он рециркулируется через конденсационный блок, где водяной пар конденсируется и сливается в виде жидкости.

Этот подход идеально подходит для деликатных, термочувствительных продуктов, таких как ягоды, травы, чаи или фармацевтические ингредиенты. Он отличается высокой энергоэффективностью, поскольку тепло рекуперируется и используется повторно, а не теряется через вентиляцию.

3. Инфракрасная сушка

Инфракрасная сушка использует тепловые волны, которые проникают через поверхность и поры продукта, нагревая его изнутри.

Этот метод очень эффективен, поскольку минимизирует затраты энергии на нагрев воздуха и обеспечивает быстрое и равномерное удаление влаги. Инфракрасные системы хорошо подходят для тонкослойных продуктов, таких как фруктовые ломтики, зерновые и травы.

Однако они требуют более высоких первоначальных инвестиций, а глубина сушки ограничена, что делает их менее эффективными для более плотных или толстых материалов по сравнению с обычными или гибридными системами.

Гибридное решение: сочетание лучших аспектов конвекционной и конденсационной сушки

Наша новая сушилка MAK DRYER HYBRID объединяет преимущества конденсационной и конвекционной сушки в одной интеллектуальной системе.

Она позволяет операторам запускать установку в режиме теплового насоса или в комбинированном гибридном режиме, в зависимости от типа продукта и желаемого профиля сушки, достигая более быстрых, энергоэффективных и качественных результатов, чем при использовании любого из этих методов по отдельности.

  • В режиме конденсации сушилка поддерживает низкую стабильную температуру, что идеально подходит для продуктов, требующих бережного обращения.
  • В гибридном режиме она может кратковременно активировать конвекционный нагрев для повышения начальной температуры воздуха, ускоряя испарение. После этого тепловой насос продолжает процесс, обеспечивая эффективное обезвоживание.

Обе системы также могут работать одновременно для ускорения циклов при работе с продуктами, не очень чувствительными к теплу.

Такой двойной подход значительно сокращает время сушки без риска перегрева или потери питательных веществ.

Примеры:

Травы, ягоды и чаи лучше всего сушить в режиме конденсации, обеспечивая бережную низкотемпературную обработку.

Мясо, грибы и корнеплоды лучше сушить в гибридном режиме, где конвекция быстро удаляет поверхностную влагу, а тепловой насос эффективно завершает цикл.

Почему гибридная сушка — это будущее

В отличие от обычных сушилок, которые постоянно воздухообмениваются с окружающей средой, втягивая влажный окружающий воздух и выпуская тёплый, насыщенный влагой отработанный воздух, гибридная сушилка рециркулирует тёплый воздух внутри камеры, сохраняя практически всю тепловую энергию.

Результаты:

  • Отсутствие значительных теплопотерь во время работы.
  • Более чистый процесс — отсутствие попадания или утечки пыли и запахов.
  • Только чистый конденсат в качестве побочного продукта.
  • Стабильный контроль температуры и влажности на протяжении всего цикла.

Кроме того, гибридные системы экологичны и значительно снижают энергопотребление, поскольку тепловой насос многократно использует одну и ту же тепловую энергию, а не выбрасывает её в атмосферу.

Ключевые преимущества гибридных систем сушки:

  • Энергоэффективность: Потребление энергии до четырёх раз ниже, чем у традиционных конвекционных сушилок.
  • Универсальность: Подходит для фруктов, овощей, мяса, рыбы, орехов, трав, чая и даже жидких или полужидких продуктов при использовании лотков.
  • Более быстрая обработка: Сочетание конвекционного и конденсационного нагрева ускоряет испарение, сохраняя при этом консистенцию.
  • Сохранение питательных веществ и цвета: Низкие температуры предотвращают карамелизацию и сохраняют естественную текстуру, вкус и цвет.
  • Чистая работа: Замкнутая циркуляция воздуха предотвращает загрязнение пылью и запахами.
  • Простота управления: цифровое регулирование температуры, влажности и интенсивности вентилятора обеспечивает воспроизводимые результаты.
  • Устойчивость: минимальное тепловыделение и снижение воздействия на окружающую среду.

Новый стандарт промышленной сушки пищевых продуктов

MAK DRYER HYBRID представляет собой важный шаг вперед в технологии дегидратации пищевых продуктов.

Это интеллектуальная, энергоэффективная система, которая предоставляет предприятиям пищевой промышленности гибкость в работе с широким спектром сырья и рецептов.

Благодаря интеграции конденсационной сушки с использованием теплового насоса и конвекционного воздушного потока эта гибридная система сочетает в себе преимущества двух миров: скорость и бережную обработку, а также энергоэффективность, что в конечном итоге приводит к снижению эксплуатационных расходов.