Zivkovic, Dr Milovan - Osnovno o Susarama i Susenju Sljiva

OSNOVNO O SUŠARAMA I SUŠENJU ŠLJIVA Kada se pomene rec sušenje, skoro uvek cemo po inerciji pomisliti baš na suve šljive. Zašto baš to? Jednostavno, na našim prostorima kultna vocka koja se vekovima sušila i od nje „pekla rakija“, „kuvo pekmez“je baš šljiva. Dakle, vekovna tradicija i iskustvo. Za sušenje kao tehnološki postupak u prvi mah svaki laik bi pomislio, jednostavno, nema tu mudrosti, radilo se to od davnina. Medutim, cinjenice upucuju na drugaciji zakljucak. Mnogi bi da suše, i to se prakticno može ostvarivati na razne nacine i na raznim prostorima. Sušenje veoma malih kolicina šljiva se može ostvarivati i u rerni šporeta na cvrsta goriva, elektricni i plinski pogon... Može se sušiti i u mikrotalasnoj pecnici, na suncu, u hladu na promaji, na tavanskom prostoru, pod nastrešnicom... Bilo kako da se obavlja sušenje, znacajna su samo dva kriterijuma: kvalitet i cena dobijenog proizvoda. Pod pojmom sušenje pre svega se misli na postupak dehidracije – odvodenje vlage iz materijala putem struje zagrejanog medija kao prenosioca toplotne energije. Upuceni u ovu problematiku znaju da se proces dehidracije – sušenja može postici i drugim postupcima (kontaktno sušenje, sušenje sublimacijom, sušenje u fluidnom stanju, sušenje presovanjem i cedenjem …), što nije predmet ovog teksta. Ideja je da se ovom prilikom nešto više kaže o tzv. industrijskom konvencionom sušenju (strujom zagrejanog vazduha) u kontrolisanom prostoru ili najkrace, standardno sušenje šljiva u sušarama. Osnovno

o

pojmu

sušenja

Sušenje šljiva predstavlja veoma složen termo - fizicki proces prenošenja i provodenja toplote, kao i kretanje materije u višeslojnim veoma nehomogenim biljnim materijalima. Predstavlja „visoku“ nauku o kojoj se može „mudrovati“ na drugom mestu i u drugoj prilici. Cinjenica je da hemijski sastav plodova šljive pokazuje veliko prisustvo vode koja im ogranicava trajnost u svežem stanju. Voda u plodovima šljive, iznad odredene granice, omogucava odvijanje raznih biohemijskih procesa, a i razvoj mikroorganizama. Sušenjem, odnosno dehidracijom se postiže odstranjivanje vode iz svežih plodova cime se stvaraju nepovoljni uslovi za razvoj mikroorganizama kao uzrocnika kvara. Samo sušenje se ostvaruje tako što najpre ispari voda sa površine plodova koja prelazi u agens sušenja. Istovremeno tokom procesa sušenja, voda kretanjem iz unutrašnjosti ploda dospe na površinu, tako da se nakon površinske odstranjuje tzv. slobodna voda koja se nalazi u meducelijskim prostorima i vezana je mehanicki. Nakon toga pocinje odvodenje fizicko-hemijski i hemijski vezane vode koja se nalazi u samim celijama, za šta je potrebno dovesti odredenu kolicinu toplote koja

uslovljava odredene promene (tzv. denaturaciju celijske protoplazme) unutar same celije. Osnovni pokazatelj uspeha procesa sušenja jeste stepen nastalih promena sastojaka plodova (izuzev vode), cime se ustvari definiše njihov kvalitet. Usavršavanjem procesa sušenja ima se za cilj da se iz plodova šljive odstrani jedan deo vode i pri tome sacuvaju sve osobine i ostali sastojci u neizmenjenom obliku. Proces sušenja mora se prilagoditi fizickim i hemijskim osobinama plodova koje se odreduju na osnovu njihovih istraživanja. Prema tome može se konstatovati da isti postupak sušenja ne mora biti za svaku sortu šljiva. Sušenje šljiva se najcešce obavlja strujom toplog vazduha (kovekciono sušenje) a u izuzetnim slucajevima grejni medijum (prenosilac toplote) može da bude i neki drugi gas (azot ili ugljen dioksid). Šta

su

sušare?

Sušare predstavljaju objekte ili uredaje u kojim se pod odredenim kontrolisanim uslovima veštacki odvodi voda – vlaga iz nekog materijala. Postoji veliki broj tipova sušara, a za sušenje šljiva se najviše primenjuju: komorne i tunelske sušare, a zajednicka osobina im je da rade pri atmosferskom pritisku. Bez obzira o kom tipu sušare je rec, svaka od njih ima osnovne elemente i to: prostor gde se smešta materijal tokom sušenja, toplotni izvor (gorionik, toplovodni kotao, grejac, kolektor...), izmenjivace toplote, ventilatore (kod prinudnog kretanja toplog vazduha) za „transport“ vazduha i kontrolno-regulaconih i komandnih uredaja. Osnovni pokazatelji dobrog tehnickog rešenja sušare za šljive su: jednostavna izrada, mogucnost prilagodavanja za sušenje drugih materijala, lako opsluživanje, jednostavno i precizno regulisanje režima sušenja, minimalno angažovanje ljudskog rada, optimalni kapacitet, mogucnost korišcenja razlicitih vrsta goriva, veliki stepen iskorišcenja energije, pouzdanost u radu, lako održavanje itd. Komorne

sušare

Predstavljaju vrstu sušara sa periodicnim radom ciji je osnovni deo komora za sušenje koja je najcešce pravougaonog poprecnog preseka. U komori su najcešce smeštene police – lese na koje se postavljaju plodovi tako da tokom procesa sušenja plodovi miruju. Punjenje i pražnjenje se obavlja sa bocne poduže strane (celom stranom su smeštena vrata), zbog lakšeg pristupa samim lesama. Ovakav nacin otvaranja komore ima nedostatak zbog velikog gubljenja toplote. Opšta šema komorne sušare

1. Toplotni izvor; 2. .Razmenjivac toplote; 3. Ventilatori; 4. Komora za sušenje sa lesma; 5. Sistem za automatsku regulaciju temperature.

Primenjuju se za sušenje manje kolicine plodova. Osnovni nedostaci ovih rešenja su mala proizvodnost i duže vreme sušenja. Pored toga, sušenje plodova je neravnomerno s obzirom na to da je teško obezbediti ravnomernu temperaturu u komori zbog tendencije da topao vazduh prolazi kroz gornji deo komore. Veliko angažovanje ljudskog rada takode predstavlja znacajan nedostatak. Osnovna im je prednost što mogu biti rešene kao mobilni uredaji i što se njima može preciznije regulisati režim sušenja. Tunelske

sušare

Najcešce su izradene u vidu objekata a prema nacinu rada pripadaju sušarama sa kontinualnim (neprekidnim) radom. Osnovni deo ovih sušara je izdužena komora – tunel koja može biti razlicitih dimenzija (i do 90 m). U komoru za sušenje se postavljaju vagoneti na kojima se nalaze lese za prihvatanje plodova. Vagoneti su smešteni na šinama, ugradenim u podu uzduž komore. Lagano kretanje vagoneta sa lesama se obezbeduje najcešce pomocu hidraulicnog mehanizma, tzv. potiskivaca. Tunel sušare je po vertikali podeljen na dva dela tako da je u gornjem manjem delu smešten gorionik, izmenjivac toplote i ventilator sa usmerivacima vazduha. U donjem delu tunela se nalaze (kod savremenih sušara) dva reda vagoneta, oko kojih se pomocu specijalnih usmerivaca (poput gumenih zavesa) zatvara prazan prostor sa gornje i bocnih strana, tako da agens sušenja (zagrejan vazduh) bude „prisiljen“ da se krece smo preko lesa sa plodovima. Ovim se postiže potpunije korišcenje toplotne energije, cime se povecava ekonomicnost rada sušare. Na ulazu i izlazu u tunel postavljena su vrata koja se istovremeno periodicno otvaraju da bi se nakon iznošenja vagoneta sa suvom šljivom (na izlazna vrata) i pomeranjem vagoneta uneo naredni sa svežim plodovima (na ulazna vrata). Kod savremenih rešenja ovih sušara na izlazu iz tunela ne postoje vrata, jer se u praksi pokazalo da je bolje da vlažan vazduh (zasicen parom) izlazi slobodno iz tunela, dok se manje vlažan vazduh podiže u gornju zonu i „uzima“ ventilatorima tako da se koristi u recirkulaciji (uz dogrevanje se ponovo vraca u proces sušenja) Ove sušare mogu biti veoma velikih kapaciteta (do 16 tona na 16 - 18 casova) po jednom tunelu. U šljivarsko razvijenim zemljama (Kalifornija) obicno se na jednom mestu nalazi 10 tunelskih sušara, cineci bateriju, jeftine su konstrukcije sa dobrim izolacionim materijalom i velikim stepenom

mehanizovanosti radova oko opsluživanja. Zavisno od nacina kretanja zagrejanog vazduha u odnosu na kretanje vagoneta sa plodovima ove sušare mogu biti tehnicki rešene kao: protivsmerne tunelske sušare i istosmerne tunelske sušare. Protivsmerne

tunelske

sušare

Dobile su naziv na osnovu smera kretanja zagrejanog vazduha u odnosu na smer kretanja vagoneta sa lesama i plodovima, jer je njihovo kretanje suprotnosmerno. Ove sušare su se tradicionalno koristile za sušenje šljiva i još uvek se dosta koriste u domacoj praksi. Karakteristika ovog nacina sušenja je u tome što sveža šljiva dolazi u kontakt sa agensom sušenja na njegovom izlasku kada mu je temperatura najniža a vlažnost najveca. Nasuprot tome, najsuvlji plodovi dolaze u kontakt sa agensom najviše temperature i najniže vlažnosti. Ovakav proces sušenja za osnovu ima mišljenje da sveže plodove sa najvišim sadržajem vode treba zagrevati postepeno kako bi se iniciralo kretanje vode iz unutrašnjosti ka površini ploda, a da pri kraju sušenja kada ispari „slobodna“ voda, treba plodovi da dolaze u dodir sa najtoplijim i najsuvljim vazduhom. Da li je takvo mišljenje opravdano? Savremena saznanja i prakticna iskustva upucuju na zakljucak da je u pitanju delimicna zabluda. Iskustva u praksi pokazuju da niska temperatura i visoka vlažnost agensa sušenja u kontaktu sa svežim plodovima (kada se ostvaruje tzv. zagrevanje plodova) uslovljavaju produžetak vremena sušenja. Zatim, visoka temperatura i niska vlažnost agensa pri kraju sušenja mogu usloviti pregrevanje plodova. Oba slucaja su nepovoljna.

Produžavanje procesa sušenja povecava cenu kroz veci utrošak energije, kao i smanjenje produktivnosti sušare. Pregrevanje plodova (narocito ako je temperatura agensa preko 78 oC) dovodi do velikog gubitka kvaliteta osušenih plodova, tako da se dobijaju pregoreli plodovi kod kojih je nastala tzv. karamelizacija, što se odražava na ukus i miris. Tako osušeni plodovi u finalnoj obradi (rehidracija) nemaju moc apsorpcije vode i nisu za upotrebu. Istosmerne

tunelske

sušare

Predstavljaju tip sušara sa savremenijim nacinom sušenja koji se primenjuje vec duže vreme u šljivarsko razvijenim zemljama (prvo u SAD, a zatim u Francuskoj). Uvodenje ovakvog sistema sušenja je rezultat sagledavanja nedostataka protivsmernog nacina i velikog prakticnog iskustva u tehnologiji sušenja pomenutih zemalja. Kao što sam naziv govori kod ovog nacina sušenja vagoneti sa plodovima se krecu u

istom smeru sa smerom kretanja agensa sušenja. Time se omogucuje niz prednosti, a jedna od njih je skracivanje vremena sušenja od 2 do 4 sata cime se postiže veca ušteda u energiji i povecava ucinak sušare. Skracivanje vremena sušenja postiže se tako što sveži plodovi sa najvecom kolicinom vode najpre dolaze u kontakt sa najzagrejanijim i najsuvljim vazduhom. To omogucuje brzo zagrevanje plodova i postizanje tzv. „konstantne“ temperature kada se postiže najveca brzina sušenja, kada najveci deo vode iz njih ispari.

S obzirom na istosmerno kretanje vagoneta sa plodovima i agensa, nakon brzog odvodenja vode plodovi se zatim nadu u zoni toplog vazduha sa povecanom relativnom vlažnošcu tako da je u završnoj fazi sušenja izbegnuta mogucnost termickih oštecenja ploda. Pošto je kod ovog sistema sušenja manja razlika u vrednost temperature ulaznog suvog i izlaznog vlažnog vazduha nego kod protivstrujnog, sušenje plodova se prakticno obavlja do samog kraja. Kao pokazatelj dobrog nacina sušenja je dobijanje plodova lepog i sjajnog izgleda, prijatnog ukusa. Kvalitet se ogleda i u elasticnosti pokožice osušenog ploda, sa velikom sposobnošcu rehidracije (upijanja vode), prilikom dalje obrade osušenih plodova. Režim

sušenja

šljiva

Pod pojmom režim sušenja u globalu se podrazumeva intenzitet osnovnih parametara agensa sušenja, koja se ostvaruju tokom trajanja samog procesa. Te osnovne parametre cine: temperatura, vlažnost (apsolutna i relativna) i brzina strujanja. U praksi je problem da se navedeni parametri tako regulišu da se pri odgovarajucoj temperaturi i vlažnosti agensa ostvari i najpogodnija njegova brzina strujanja. Tokom sušenja neophodno je menjati vrednosti pomenutih parametara kako bi se omogucilo najoptimalnije odvijanje procesa. Što znaci da na pocetku procesa sušenja vrednosti parametara se razlikuju u odnosu na vrednosti pri kraju procesa Na vrednost temperature vazduha za sušenje, pored osobine plodova, zadate vlažnosti osušenog proizvoda, presudnu ulogu ima sistem sušenja što se odnosi na nacin kretanja plodova u odnosu na kretanje agensa. Iskustva šljivarsko razvijenih zemalja pokazuju da kod protivsmernih tunelskih sušara, gde proces sušenja traje od 18 do 20 casova, pocetna temperatura je od 75 do 78 oC a krajnja od 50 do 60 oC sa prosecnom vlažnošcu od 35 do 60%. Takode njihova iskustva pokazuju da se kod istosmernih tunelskih sušara pocetna temperatura vazduha može kretati od 85 do 90 oC, a krajnja 60 do 65 oC, pri cemu sušenje traje od 16 do 18 sati. Kod ovog sistema vlažnost vazduha na izlazu iz sušare može biti nešto veca. Za oba slucaja vlažnost osušenih plodova se krece od 22 do 26%, što je uslovljeno

daljom

obradom.

Svakako da je bitno navesti i brzinu strujanja agensa sušenja kao uticajnog faktora na brzinu sušenja. Teorijska istraživanja i prakticna iskustva pokazuju da se sa povecanjem brzine strujanja agensa povecava i brzina sušenja cak i proporcionalno, ali samo do odredene granice. U praksi kod sušara za sušenje šljiva, najcešce brzina strujanja vazduha za sušenje je od 3,5 do 4,5 m/s. Brzina kretanja agensa preko 4,5 m/s nije ekonomicna sa aspekta utroška toplotne energije. Vlažnost zgrejanog vazduha, kao agensa sušenja, može se posmatrati kroz apsolutnu i relativnu vlažnost. Ne ulazeci u komplikovano objašnjavanje pojmova vlažnosti može se uprošceno konstatovati da je apsolutna vlažnost vazduha sadržaj vodene pare merene kilogramima ili gramima u jednom kilogramu suvog vazduha. Ova vrednost se ne može menjati jer je odredena meteorološkim uslovima spoljašnjeg vazduha. Medutim, relativna vlažnost vazduha je parametar koji možemo menjati uz zagrevanje na razlicite vrednosti temperature. Za naše podrucje, relativna vlažnost vazduha u vreme sušenja šljiva u proseku se krece oko 65%. U procesu sušenja šljiva, na ulasku u prostor za sušenje kod sušara relativna vlažnost vazduha treba da je oko 20%, a na izlazu iz sušare oko 80%. Navedene vrednosti su orijentacione i zavise od velikog broja faktora, kako od stanja spoljašnjeg vazduha, tehnickih parametara sušare tako i od pripremljenosti plodova, sadržaja vlage i potrebnog kvaliteta osušenog proizvoda itd. U toku sušenja suva šljiva se prikuplja i skladišti u centralnom magacinu. Tek osušena šljiva, koja se uobicajeno naziva „originalna suva šljiva“, predstavlja poluproizvod za dalju preradu i pakovanje. Postupak dalje prerade naziva se finalizacija (što može biti posebna tema) i pocinje nakon završetka sušenja. Najkrace

o

kvalitetu

Pitanje kvaliteta suvih šljiva obuhvata veoma široku temu za cije apsolviranje je potrebno daleko više prostora nego što je sadržaj ovog teksta. Naime ovo pitanje obuhvata složenu kontrolu kvaliteta, naše i medunarodne standarde o kvalitetu, medunarodni pravilnik o higijeni suvih šljiva itd. Jednostavno receno kvalitet suvih šljiva podrazumeva sve osobine ovog proizvoda koje mogu zadovoljiti potrošace, a cine ih: odgovarajuca krupnoca, mesnat, dobro osušen, zdrav plod, slatkog ukusa, lepog spoljašnjeg izgleda sa ocuvanim prirodnim ukusom i mirisom. Pored toga mora imati odredenu vlažnost, kao i odgovarajuci hemijski sastav u pogledu suve materije, ukupni i direktni ivert, saharozu, ukupnu kiselost

itd. Trgovacka vrednost suvih šljiva se odreduje velicinom plodova, koja se definiše brojem plodova u pola kilograma mase. Prema tome, manji broj plodova koji cine polovinu kilograma predstavlja veci kvalitet. Dr Milovan Poljoprivredni fakultet, Zemun

Živkovic