|
t,час
аб
со
лютная влаж
нос
ть
, %
100С
60С
80С
120С
140С
160С
75
Как видно из данных рисунка 3.9, сконструированная с участием автора
гелиосушильная установка позволяет удалить основную часть влаги из сырья в 2
раза эффективнее, т.е. за 4 часа. Основные характеристики процессов вакуумной
сушки при различной степени разрежения приведены в таблице 3.22.
Разработка режимов СВЧ-досушки плодового и ягодного сырья.
В пе-
риод СВЧ-обработки тепло проникает в продукт не с поверхности, а образуется
сразу во всем объеме высушиваемого образца. В соответствии с задачами иссле-
дований экспериментальным путѐм установлены режимы СВЧ-досушки сырья,
при которой продолжительность сушки до требуемой влажности минимальна, а
температура внутри образца продукта не превышает 50 °C.
Удаление влаги из
плодов и ягод в СВЧ-сушилке с удельной мощностью излучения 1,0-0,25 Вт/г и
глубиной вакуума 30-100 мм рт.ст. (3,9-13,3 кПа).
Диапазон СВЧ 1,0-0,25 Вт/г выбран с учетом того обстоятельства, что при
удельной мощности излучателя более 1,0 Вт/г наблюдался локальный перегрев
продукта, а при удельной мощности менее 0,25 Вт/г не удается эффективно ис-
пользовать мощность СВЧ-сушилки.
Используемый диапазон вакуумирования в интервале 30-100 мм рт.ст. вы-
бран исходя из того, что давление менее 30 мм рт. ст. трудно достичь с помощью
водокольцевого или водоструйного насоса, а при глубине вакуума более 100 мм
рт. ст. возрастает температура сушки более 50
o
С.
Разработанный режим позволя-
ет досушить плоды и ягоды до влажности 12-14 %.
Таблица 3.22 – Основные характеристики процессов вакуумной сушки при
различной степени разрежения
Давление в вакуумной камере
7 кПа
15 кПа
Продолжительность сушки (час), при которой масса
продукта убывает до 10% исходного значения
10
>12
Продолжительность сушки (час), при которой
температура продукта не превышает 50 °C
8,25
8,0
При вакуумной сушке плодов и овощей обеспечивается относительно не
высокая скорость дегидратации продуктов при низких температурах, однако эта
сушка
позволяет
получать
готовый
продукт
высокого
качества.
76
Вакуумная сушка бланшированной тыквы происходит очень медленно. В
этом случае внешний массообмен в основном определяется скоростью диф-
фузионного переноса через пограничный слой парогазовой смеси у поверхности
тела, а тепловой баланс может быть описан следующим уравнением:
p
P
r
P
P
d
dt
R
c
t
t
t
q
o
c
m
o
n
m
c
u
.
(1)
Первый член левой части уравнения
(1)
выражает плотность результатив-
ного лучистого потока, поглощаемого материалом, второй член – количество
тепла, подводимого конвекцией от нагретой парогазовой смеси, и, наконец, тре-
тий член учитывает тепло, переданное теплопроводностью от нагретой поверх-
ности. Все это количество тепла идет на нагревание материала (первый член пра-
вой части уравнения) и на испарение (второй член уравнения). В формуле (1):
α – коэффициент теплообмена,
ккал/м
2
час °
C;
t
c
,
t
m
– температура среды
поверхности материала, °C; λ – коэффициент теплопроводности, ккал/м час °C;
с
– приведенная теплоемкость влажного материала, ккал/кг °C; γ
о
–плотность су-
хого материала, кг/м
3
; α' – коэффициент массообмена при нормальном давлении,
кг/м
2
час мм рт. ст.;
r
– скрытая теплота испарения, ккал/кг;
Р
м
, Р
с
– давление па-
ра у поверхности материала и в окружающей среде, мм рт. ст.;
R
υ
– определяю-
щий геометрический размер, м.
Если при таких условиях увеличить поток тепла к материалу, то это может
привести к его нагреванию и плавлению льда.
При давлении ниже давления насыщения в тройной точке температура
равновесного испарения льда однозначным образом зависит от давления. Поэто-
му увеличение мощности лучистого потока и температуры окружающей парога-
зовой среды не вызовет перегрева материала до тех пор, пока не испарится вся
замороженная влага, если, конечно, давление будет поддерживаться ниже давле-
ния в тройной точке.
Как показывает опыт, механизм переноса пара у поверхности тела, описы-
ваемый уравнением (1), имеет место при остаточном давлении свыше 5-10 мм рт.
ст. При давлении ниже 4,6 мм рт. ст. (сушка сублимацией) механизм переноса
77
тепла и вещества (пара) изменяется коренным образом, и соотношение для ин-
тенсивности сушки, записанное в форме произведения коэффициента массооб-
мена на разность парциальных давлений
( Р
м
–Р
с
)
, становится неточным.
На первом этапе процесса сушки скорость испарения влаги определяется
диффузией через пограничный слой, а интенсивность испарения выражается
уравнением, аналогичным уравнению интенсивности испарения влаги со сво-
бодной поверхности. На втором этапе скорость испарения уменьшается и опре-
деляется диффузией влаги из внутренних слоев продукта на поверхность.
Оценка содержания каротина в тыкве в процессе криоизмельчения (y
4,
%)
представлена следующей зависимостью (рис. 3.10):
2
4
3
1
3
2
1
2
1
1
0
x
b
x
b
x
b
x
b
b
y
где x
1
– время обработки, x
2
– температура воздействия, b
0
=3723,561029,
b
1
=-1539,381937, b
2
=212,7833941, b
3
= -9,729202034, b
4
=0,01731794088–
коэффициенты регрессии. Коэффициент детерминации 99,85%, относительная
погрешность 0,28%.
Do'stlaringiz bilan baham: |
