Bazele de uscare prin congelare

Metoda de pro ucts alimentelor cu uscare prin congelare se bazează pe capacitatea de gheață pentru a se evapora în anumite condiții, ocolind faza lichidă, adică. E. Sublimul.

Pentru a înțelege esența acestei metode, ia în considerare schimbarea stării apei în diagrama presiune - temperatura (P-T).

Fig. 13 prezintă starea de apă în funcție de o presiune TION și temperatură.

Pe partea stângă a liniei este regiunea pe care. faza solidă (gheață), și ea însăși linia BAC este o limită care doresc să înființeze Sec în secțiunea A, la o fază solidă (gheață) și faza de fază lichidă (apă) și zona A în fază solidă și gazoasă (abur). Pe partea stângă a liniei de BAC va fi întotdeauna gheata, pe partea dreapta - la punctul A, care corespunde presiunii 613,2 Pa-Da, și sub A - Pr.

Astfel, în cazul în care presiunea de deasupra punctului A (613,2 Pa) pentru a furniza căldură la gheață, atunci acesta trebuie mai întâi rândul său, la apă, și cu un volum suplimentar de apă aport de căldură începe să se evapore Xia, trecând în faza gazoasă (abur).

Dacă presiunea este sub punctul A, așa cum se vede din grafic, gheata cu căldură se poate deplasa numai în stare gazoasă (abur), care trece starea lichidă.

Punctul A, așa-numitul punct triplu, caracterizat prin distanța parcursă de substanțe, în care eventuala existență a tuturor celor trei faze sale simultan (solid - lichid - gaz sau sub-menitelno la apă: gheață - apă - vaporilor). Deasupra acestui punct sushchest-exista în funcție de temperatura toate cele trei faze, co temperatură divizat definiție

Sponds într-o anumită fază. Sub punctul A coș numai cuprinzând două depozite de material (apă) -tver-DOE și gazoasă.

REZUMAT clorhidric uscare prin congelare și sublimată gheață (pre-porți de apă în cristale de gheață) la presiunea de vapori ambientală a mediului sub triplu punct (punctul A).

Această sublimarea gheții, nu direct în vapori spo conservări ne vor uscat pro-

Ucts. Shrink aceasta, care se observă în uscare termică nu are loc, iar după uscarea produsului își menține dimensiunile sale liniare.

Când hidratarea acestui produs apa umple rapid porii din care în timpul procesului de uscare a fost sublimate gheață, iar produsul este restabilit rapid. Uscate prin produsele de sublimare păstrează extractele lor inițiale de calitate LARG, enzime n vitamine. În gust restaurat produsele Nye diferă puțin de la alimente, nu uscate.

Stocarea enzimelor și a altor bioactive ve stanțe în produsele uscate .metodom sublimare, are partea sa de umbra. Chiar și la un conținut scăzut de apă în produsul uscat pentru a fi depozitate sunt rea-TION naturii enzimatice care afectează modificarea calității produsului. Cu toate acestea, aceste reacții se datorează umed-suprafață joasă sunt foarte lent, și produse aproape de multe, te-a uscat prin sublimare, pot fi stocate timp de 6 și Lee Bo-luni.

Metoda de uscare prin congelare, în stadiul actual al tehnicii este de căldură mai scump, astfel tinta de sublimare conform pentru a expune produsele care nu este posibilă fără o pierdere clorhidric NE-calitate uscată prin uscare termică. Kim K ta-produse includ, de exemplu, brânză de vaci, care după metoda de uscare, căldura produsului clar necorespunzătoare sau carne bucăți, care nu este, de asemenea, posibil să se obțină o căldură sushi Coy fără pierderi de calitate. Metoda de sublimare recomandabil sous-coase fructe întregi, cât și fructele.

Uscarea această metodă se realizează într-un special Aparatura-the-sublimator, care este un vas inchis ermetic-Du- în care sunt aranjate cu rafturi amplasate pe produsul lor, la raft prin intermediul diverselor dispozitive aflați sub căldură obișnuit.

tub Sublimator conectat cu un alt vas larg - desublimator, unde folosind perechea suplimentară de răcire colimat sub gheață transforma din nou în gheață pe namorazhivayas suprafață răcită (tub).

Sistemul sublimator - desublimator pompă de vid special menține vidul profund. Uscarea în acest sistem (Fig. 14), este după cum urmează. Se prepară la lenny-produs răspândit pe tăvi și înghețate în aparat SKO-romorozilnom; apoi tăvile cu produsul este plasat într-un sublimator, care este sigilat ermetic.

În cazul în care compania dvs. nu are congelatoare, Lot-ki cu produsul poate fi introdus fără înghețare prealabilă în sublimator. În acest caz, atunci când se creează un vid ridicat în produsul datorită evaporării ingheata de umiditate, pro-izoydet așa-numitul samozamorazhivanie.

Fig. 14. Aparat pentru uscarea prin sublimare: / - sublimator; 2 - desublimator; 3 - un sistem de pompe de vid.

închiderea ermetică a sublimator, sistemul pompă de vid creează în ea un vid (presiune reziduală în sublimator trebuie să fie 13,3-66,7 Pa), și numai atunci când vidul la produs de elementele de încălzire este alimentat tep - - lo. Vaporii rezultată prin sublimare gheață intră în desublimator care este înghețată pe tuburi răcite spe cial refrigerent (de obicei amoniac). In acest moment, produs care temperatura în intervalul de la minus 10 la minus 20 ° C O astfel de uscare durează 8-10 ore (în funcție de pro-PRODUSULUI), apoi temperatura este crescută și îndepărtarea umidității reziduale are loc la temperaturi de peste zero.

timp complet de uscare este de 11-12 ore (carne). Final umed-citatea produsului să fie de 4-5%. Astfel,-pro PRODUSULUI instalație de uscare prin congelare poate fi împărțită în trei perioade. Prima perioadă - produs samozamorazhivanie atunci când pierde în funcție de condițiile și structura-ing primele elemente, da cu ușurință de umiditate (3-4%). A doua perioadă de uscare a produsului congelat în timpul sublimare sostoyanii- (lio - filizatsiya), timp în care produsul este scos din până la 80% umiditate. În sfârșit, a treia perioadă - o uscare termică, se realizează și mai când temperaturi peste zero. Pentru produs dobrokach guvernamental este foarte important ca în timpul uscării de căldură a avut loc cât mai târziu posibil și a durat cât mai puțin posibil și că temperatura pozitivă nu a crescut până la limitele maxime la care ar distruge substanța biologic activă (enzime vi-Tamino etc.) și a avut loc be-ing sublimare a substanțelor aromatice.

aranjamente de înghețare de construcții trebuie să asigure TVA, nu numai cursul normal de sublimare în sine, dar, de asemenea, condițiile necesare pentru buna desfășurare a treia ne uscare IRS, cu mod esențial pentru a furniza căldură la produs.

În prezent, prin congelare uscătoarele folosite trei moduri de bază pentru a furniza căldură. Prima metodă este utilizarea de plăci de bază tubulare, care poate în cele din urmă aproape de abordare a produsului. agent termic pentru încălzirea dala este apă caldă, etilen glicol și orice alt lichid inert având o capacitate termică ridicată și emisivitate. A doua metodă este de a aplica căldură la produs așa numitele încălzitoare - încălzitoare sub formă de plăci de diferite dimensiuni, încălzite cu energie electrică a trecut prin fir de rezistență ridicată. O a treia metodă pentru alimentarea lămpilor cu infraroșu-la-Transatlantice utilizare cuarț.

Valoarea industrială până la o primă metodă, este permite să furnizeze căldură la produsul sub forma de radiații sau de contact.

Problema alimentării cu căldură, s-ar părea atât de simplu, în ceea ce privește uscarea în atmosferă, sublimare atunci când devine foarte dificilă, deoarece legile de căldură - și maseoobmena bine studiat prin metode de uscare-Transatlantice laurii nu se aplică uscat sub vid înaintat. Pentru un produs uscat trebuie să fie de o astfel de cantitate de căldură, care ar oferi o compensație incălziți pierdut de produs din cauza aburului de gheață de conversie.

Inutil să aplicarea căldurii poate duce la dezghețarea prematură a produsului, care este extrem de nedorit, deoarece pref-copii să-l deterioreze.

cantitate insuficientă de căldură furnizată produsului în timpul uscării, viteza de uscare este lent, iar în unele cazuri, poate duce la stop. În timpul uscării prin sublimare, cel puțin stratul exterior al produsului, căldura de intrare în zona de făcut gheață dificilă și, prin urmare, necesitatea în acest moment pentru a spori generatorul de căldură peratura. Cu toate acestea, trebuie amintit că o creștere excesivă a surselor de căldură de temperatură poate duce la supraîncălzirea deja secat straturile exterioare ale produsului și chiar la ardere.

Astfel, căldura de intrare în zona de sublimare prin produs deja uscat reduce viteza de uscare. Din cele de mai sus, este clar că, în scopul de a intensifica procesul de o importanță capitală-ing sublimare este o metodă de furnizare a căldurii către un pro ucts uscate.

După cum sa menționat, cel mai frecvent conductivă Me-Todd care furnizează căldură prin plăci de bază tubulare presate produsul, descompunerea în tăvi și acoperite cu grătare pentru a permite evacuarea aburului format.

În ciuda limitării dale de abordare a tăvii și la rețea, poate fi întotdeauna o potrivire vrac a plăcii în tava de copt și produsul. Aceste mediu rarefiată formate liber (sistem de vacuum) Conductor rezistență set este conductivitate termică. În plus, numai sursa de căldură ale acestuia la produsul exterior strat uscat sub ea gradual te-syhanii- prin stratul interior uscat la zona de sublimare, forțe limită grosime produs uscare și temperatura lichidului de răcire la raft (50-70 ° C).

Perspectiva trebuie avută în vedere încălzirea cu ajutorul radiației infraroșii. Această radiație poate pătrunde în materialul Shiva Võsu la adâncimi diferite, care pot SECU-pici alimentare cu căldură uniform pe toată adâncimea zonei de sublimare și elimina supraîncălzirea suprafeței produsului. Cu un astfel de proces de intrare de căldură elimină necesitatea strânse sursa de energie de contact cu materialul de a fi uscat.

O sursă de radiații infraroșii poate fi plăci diferite, încălzite de un agent termic, sau elemente de încălzire (radiatoare așa-Nye), sau o varietate de radiatoare cu tuburi (emițătoare de lumină).

La selectarea radiației infraroșii trebuie să se țină seama de cele mai multe inerția unora dintre ele (de exemplu, încălzitoare), care nu permite un control suficient de precisă aport de căldură.

În viitorul apropiat, intrarea de căldură prin radiație la căldură-putere pe care radiază de la diferite congelare-sushi-TION va fi utilizat pe scară largă din cauza supraîncălzirii-uniformitate în materialul fiind uscat, fiabilitate în exploatare, este posibilă unicitatii utilizare emitatori cu energie termică mică.

Un aspect important în implementarea liofilizarea este îndepărtarea vaporilor generate sublimator.

Cea mai simplă metodă de îndepărtare aplicată la evaporare toate în vid, - pomparea pompa de vid vaporilor - aici în mod evident nepotrivită, deoarece, la o presiune de 66,5 medie Pa, în care se realizează sublimarea gheții, cantitatea de abur generat de 10 000 000 de ori mai mare decât volumul de gheață și necesitatea de a construi un puternic pompă cu jet de abur Chiyah care necesită pentru perechile PRESIUNII-niem la 1 MPa. În timpul funcționării acestor pompe se consumă până la 10 kg de abur și 800 kg de apă per 1 kg de apă evaporată.

Eliminarea umezelii prin absorbanti are, de asemenea, o serie de dezavantaje sous-:. Necesitatea de regenerare sem sorbent, creșterea presiunii vaporilor de apă deasupra suprafeței de absorbție-TION etc. În acest sens, această metodă nu are valori industriale-TION.

Cea mai comună metodă de îndepărtare a aburului în timpul sublimării - l pe sublimare suprafețele răcite (conducte).

Desublimator (sau condensator chillere) și LAYOUT-Gaeta între sublimator și sistem de pompe de vid. amestec de vapori de aer care trece prin desublimator, lăsând umiditate sub formă de până la minus 40 ° C într-o suprafață și o pompă de vid este furnizată numai o parte neglijabilă a gazelor necondensabile răcită cu gheață congelate.

În prezent există mai multe condensatori modele con, dar pentru a sistematiza dei eficiența lor - \

Corolar a fost realizat. Dificultatea în crearea efectivă dei stvuyuschih este că vaporii Condensatori de umiditate, ocolind faza lichidă, este depozitată direct sub formă de gheață (faza solidă), după care gheața neuniform distribuită pe condensator etsya suprafață. În plus, acest proces a fost inegală în timp și dispare treptat. Rolul esențial jucat de mărimea și forma ei înșiși-tensiune și Condensatori de locație cu ei suprafețele răcite.

Dezavantaje-eymorazhivageley referă condensatori nevoie de eliberare periodică este înghețat suprafețe de gheață, rezultând roboții lor frecvență ra.

Dezghețarea gheața se produce la oprirea funcționării Subli-infor desublimator instalație de turnare de apă caldă, care este apoi alimentată în canalizare sau în țeava fiind alimentată în refrigerentul suprafață răcită în locul unui purtător de căldură. Ultima metodă necesită mai mult timp.

Când vaporii de gheață generează sublimare de căldură egală cu căldura de evaporare a apei și se încălzește glazura. În ritm-turii minus 20 ° C, la care, de obicei efectuat Subli-infor procesul de sublimare termică a aburului este 2,881 J / kg. Acest lot retras din desublimator asul de agent de răcire (de obicei, dar amoniac sau freon).

Teoria nu a vaporilor suficient de developm sublimare-on, este aspecte neclare flux de abur aproape de suprafața rece-conductoare și durata formării gheții, în plus, că aceste procese sunt date parametrii același punct audio-triplu suport.