Dau rezultate mai bune la uscare merele cu pulpa tare, alba, cu pielita alba sau rosie, mai acrisoare, dar cu un continut mare in substanta uscata, cca , 12%. Sunt preferate soiurile Cretesti, Sovari, Parmen auriu, Boiken, Wagner Gravenstein, Jonathan si alte soiuri locale. Recoltarea fructelor se va efectua manual, pentru a evita lovirea, zdrobirea si innegrirea pulpei.
Mere proaspete
Pentru uscare sunt indicate fructele ajunse la maturitatea de consum, sanatoase, cu pielita nepatata. Pregatirea pentru uscare se face in primul rând prin spalarea fructelor si inlaturarea urmelor de substante fitosanitare, folosite in protectia pomilor si fructelor.
Curatare mere
Merele se pot usca cu sau fara coaja. Dar pentru ambele situatii este necesar ca sectionarea sa se faca cu ajutorul cutitelor inoxidabile. Alegerea formelor de sectionare se face si dupa marimea merelor. .Astfel, cele de dimensiuni mai mici nu le cojim si le sectionam in rondele de 3-4 mm, iar cele mari se taie in felii subtiri indepartându-se casa semintelor.
Mere proaspete felii
Important este ca pentru o sarja de uscare sa se foloseasca acelasi model de sectionare. Dupa sectionare, merele se introduc imediat in apa calduta cu otet (apa slab acidulata 1-2%) pentru a nu oxida in contact cu aerul, dupa terminarea sectionarii unei sarje, sectiunile se scot din apa acidulata si se clatesc cu apa. In locul apei acidulate cu otet alimentar se poate folosi apa cu sare (3-5 %). Pentru prevenirea modificarii de culoare inainte de uscare se aplica si sulfitarea gazoasa sau lichida. Sulfitarea gazoasa se efectueaza cu bioxid de sulf (SO2), timp de 30 minute până la 1 ora, folosindu-se o concentratie de 1-2,5%. Atunci când nu se poate aplica sulfitarea, se foloseste oparirea, timp de 2-4 minute in apa fiarta sau scufundarea timp de 2-3 minute, intr-o solutie de 1-2% SO2, cu conditia ca prin scufundare toate feliile sa stea in solutie.
Felii de mere – asezare pe tava uscatorului
Dupa sulfitare feliile se aseaza pe gratare in vederea uscarii, folosindu-se caldura artificiala si una din posibilitatiile descrise la capitolul 4. Temperatura trebuie sa fie de 60-65°C la inceput, mentinându-se de 70°C pe parcursul uscarii. Continutul in apa al produsului finit trebuie sa fie de 23-24%. Deci durata deshidratarii poate oscila intre 10-25 ore. Merele se considera uscate când la pipait nu se mai simt umede si se rup la indoire. Dupa uscare se face sortarea sectiunilor, indepartându-se cele arse sau insuficient uscate. In vederea pastrarii merele uscate se grupeaza dupa absenta sau prezenta cojii sau dupa tipul de sectionare folosit.
Tavi cu felii de mar asezate in caruciorul uscatorului
Ambalarea merelor uscate se va face in pungi de hârtie sau folie de polietilena, in cantitati până la 5 kg. Se pot folosi si ambajale de lemn captusite cu hârtie, care sa inveleasca intreaga masa de mere uscate din ambalaj. Alegerea arnbalajului se face in functie de spatiul de pastrare. Daca spatiul este uscat, dezinfectat si racoros, merele se pot ambala si in saci de hârtie sau lazi până la 20 kg capacitate.
Felii de mar uscate la finalul procesului
Daca spatiul nu va asigura conditii foarte optime, se vor folosi ambalaje mai mici si mai etanse. Controlul starii de pastrare se va efectua cu atentie, fara sa se sfarime masa de mere deshidratate; sacii nu se vor trânti sau arunca. La pastrarea merelor se pot folosi si recipiente de sticla de diferite capacitati (l – 15 kg), care vor fi inchise la gura. Separat se pot usca si cojile de mere rezultate din pregatirea feliilor. Din ele se poate pregati otet sau peltea.
Culesul prunelor pentru uscare se face in mai multe etape,
revenind de 2-3 ori la acelasi pom in cursul recoltarii. Recoltarea este bine
sa se faca in cosuri sau 50 ladite de capacitate de cca 5-8 kg, pentru a evita
strivirea fructelor foarte coapte si pierderea sucului. Recoltarea fructelor se
face numai pe vreme frumoasa. In vederea uscarii, prunele se sorteaza,
indepartându-se exemplarele strivite, mucegaite, patate. Cele destinate uscarii
trebuie sa fie bine coapte, sa fie intregi, sanatoase, de marime uniforma si
foarte proaspete. Dintre soiurile cultivate la noi in tara, cele mai indicate
pentru uscare sunt soiurile romanesti: Vinetele romanesti, Tuleu gras si Grasa
romaneasca, precum si soiurile : Agen, Anna Spath si Vinete de Italia.
Pregatirea prunelor
pentru uscare trebuie sa se faca, daca este cu putinta, imediat dupa recoltare.
Fructele intregi se oparesc in apa fiarta, la temperatura de 95- 98°C, prin
afundarea lor 15-30 secunde. Prin aceasta operatic se indeparteazrt praful si
se inlatura stratul de pruina (bruma) de la suprafata fructelor, permitând
evaporarea mai rapida a apei din fructe si scurtarea duratei de uscare.
Oparirea poate dura si 60 secunde pentru soiurile care au pielita mai groasa. Suprafata fructului dupa oparire, trebuie sa prezinte crapaturi fine, abia vizibile, fara ca pielita sa fie partial rupta sau desprinsa de pulpa. In unele zone ale tarii oparirea se face in solutie de soda caustica (hidroxid de so diu) fierbinte, in concentratie de 0,25-1 %, la o temperatura de 90-93°C. Concentratia solutiei variaza cu fragezimea si grosimea pielitei, precum si cu grosimea stratului de pruina, deci cu soiul. Durata de scufundare a fructelor in aceasta solutie poate fi de 15-30 secunde. In utilizarea acestei metode trebuie acordata o atentie mai mare verificarii concentratiei solutiei deoarece prin utilizarea repetata a aceleiasi solutii scade concentratia deci se prelungeste cu 1-2 minute durata de mentinere in solutie a urmatoarei sarje.
La solurile de
prune care au pielita subtire, cum este cazul soiului Agen, nu se vor folosi
oparirea cu soda caustica. Prunele se pot pune la uscat si fara
a fi oparite sau tratate cu soda caustica, numai ca in acest caz uscarea lor
este mult mai inceata. Dupa oparire, prunele se racesc in apa, se clatesc in
apa curata, se scurg si se aseaza pe gratarele de uscare (tipul lor difera dupa
metoda folosita), intr-un strat uniform. Temperatura de uscare optima la
inceputul procesului trebuie sa fie in jur de 50-55°C. In, timpul uscarii
temperatura nu va depasi 70-75°C, pentru a evita scorojirea si caramelizarea fructelor.
Durata de uscare a unei sarje de prune in cazul folosirii caldurii artificiale
este de cca 24 ore, in functic de instalatia folosita. Uscarea cu ajutorul unei
instalatii care foloseste energia solara , presupune prelungirea perioadei de
uscare a unei sarje până la 30-50 ore si chiar mai mult. Uscarea pe targi,
direct la soare, dureaza 5-15 zile, in functie de conditiile climatice ale
zonei.
Prunele se usuca până la o umiditate de 22-24%, adica atunci
când racite si strinse in palma, apoi lasate libere se desprind separat una de
alta si
nu se mai lipesc intre ele. Prunele sunt bine uscate atunci când apasând
fructele intre degetul mare si eel aratator simburele nu joaca in
fruct, deci sâmburele nu se desprinde de pulpa fructului si nu
se elibereaza nici un pic de suc, iar fructul are o textura elastica. Elasticitatea
prunelor calde este mult mai mare si ele dau impresia a mai fi inca umede. De
aceea ele trebuie verificate si dupa racirea lor.
La sfârsitul uscarii si racirii ele se sorteaza indepartându-se exemplarele
prea umede si
cele prea arse. Prunele uscate pot fi ambalate in lazi de lemn sau carton bine
uscat si
fara miros strain si
captusite cu hârtie pergament, a
caror capacitate sa nu depaseasca 5-10 kg. Prunele se acopera cu hârtie
pergament care depaseste marginea lazii, realizând o protectie buna acestora.
Ambalarea se poate face si in pungi sau saci de hârtie care se inchid bine
pentru a evita reumezirea lor. Incaperea unde se depoziteaza ambalajele cu
prune uscate va fi curata, uscata, bine aerisita si cu o temperatura cât mai uniforma care sa nu depaseasca 10-12°C. Pe parcursul
uscarii diferitelor sarje vom avea conditii mai favorabile la unele si mai slabe la altele. Este
de preferat sa nu amestecam sarjele mai reusite cu cele care sunt mai umede sau diferit colorate.
Culoarea necorespunzatoare (rosiatica),
ne indica ca fructele au fost tinute un timp prea indelungat la uscare, la fel si fructele mai putin coapte,
sau acelea care din diferite motive au suferit in timpul perioadei de uscare un
inceput de fermentatie. Prunele se pot pastra si in vrac (varsate) pe podele de lemn insa este necesar
ca periodic sa fie intoarse
Uscarea legumelor si fructelor este procesul tehnologic prin
care se reduce continutul natural de apa până la un nivel care sa impiedice
activitatea microorganismelor, fara a se distruge tesuturile sau a se deprecia
valoarea alimentara a produselor.
Ansamblul de fenomene
ce se produc in timpul uscarii duce la concentrarea substantei uscate,
reducerea volumului materiei prime folosite, cresterea valorii alimentare la
unitatea de greutate si modificari fizicochimice mai mult sau mai putin profunde in
starea membranelor si componentelor celulare, care se exteriorizeaza prin limitele
capacitatii de rehidratare.
– Deshidratarea
reprezinta procesul in virtutea caruia fructele si legumele pierd o anumita cantitate de
apa, in urma carui fapt se realizeaza o stare fizico-chimica propice mentinerii
valorii lor nutritive si atributclor calitative: gust, miros, aroma.
– Uscarea
se deosebeste de deshidratare prin lipsa de reglare a temperaturii, umiditatii
relative si
miscarii aerului, in care scop se foloseste si expresia de uscare naturala, spre
deosebire de deshidratare, care este o uscare artificiala.
Diferenta dintre uscarea naturala si cea artificiala consta
in natura energiei termice folosite si anume energie solara (uscare naturala) si
energia rezultata din arderea unui combustibil oarecare (uscare artificiala sau
deshidratare) si viteza cu care se indeparteaza excesul de apa din materia
prima respectiva.
ln primul caz prin simpla expunere la aer si la temperatura
mediului ambiant are loc indepartarea umiditatii din produse prin procesul de
evaporare. ln cazul al doilea, pentru a continua procesul deshidratarii se
apeleaza la un aport suplimentar de caldura, inlaturarea apei făcându-se prin
procesul de vaporizare.
Evaporarea,
trecerea apei in stare de vapori intr-un mediu in care in afara vaporilor de
apa exista si aer si alte gaze.
Vaporizarea,
trecerea apei in stare de vapori, intr-un mediu in care exista numai vapori de
apa.
Evaporator,
este instalatia de uscat fructe si legume in care miscarea aerului se face de
la sine, pe baza diferentei termice existente intre atmosfera din evaporator si
atmosfera externa.
Deshidrator
este o instalatie de uscat fructe si legume folosita pentru indepartarea
excesului de apa din materia prima supusa deshidratarii, in care cel putin
circulatia aerului incalzit, viteza de miscare, temperatura si umiditatea
relativa a aerului sunt controlate automatizat, potrivit unor parametri fixati
in prealabil pentru respectiva materie prima supusa procesului.
Pentru evaporarea
apei din produsele supuse deshidratarii, se utilizeaza diferite tehnici care
constau dintr-o succesiune de operatii tehnologice si se folosesc aparate si
instalatii mai mult sau mai putin perfectionate cu un consum de energie mai
mare sau mai redus si care, pe cât posibil, permit reducerea pierderilor de
caldura. Evaporarea apei din legume si fructe este un proces complex in care sunt
implicate, pe de-o parte, structura anatomica a produselor, iar pe de alta
parte unele legi fizico-chimice de constituire a substantelor celulare ca si
permeabilitatea membranelor celulare.
Randamentul
reprezinta cantitatea de produs finit obtinut din cantitatea de materie prima si
se exprima in procente.
Ratia de
uscare sau deshidratare reprezinta cantitatea de materie prima necesara pentru
obtinerea a 1 kg de produs finit;
Scopul principal al opăririi fructelor si legumelor constă în inactivarea tuturor enzimelor prezente şi în special al enzimelor oxidative, care sunt cele mai termorezistente. Opărirea se face cu apă fierbinte (în care se pot dizolva eventual anumite substanţe chimice) sau cu aburi.
Preparare caise pentru uscare
In timpul opăririi
se produc o serie de fenomene a căror intensitate variază cu condiţiile în care
se execută operaţia şi care pot fi favorabile sau defavorabile calităţii
produselor finite.
Dintre efectele
favorabile, în afara celor referitoare la inactivizarea enzimelor, se
menţionează distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor şi eliminarea
aerului din ţesuturi, care are ca urmare fixarea, menţinerea şi chiar
accentuarea culorii produselor finite, precum şi fixarea şi păstrarea vitaminei
C în timpul proceselor următoare.
In general, microorganismele care supravieţuiesc opăririi sunt puternic termorezistente. Se impune deci o primenire permanentă a apei de opărire, având în vedere că acumularea microorganismelor termorezistente, în cazul opăririlor în aceeaşi apă, poate provoca infectarea întregului lot de material, supus opăririi.
Efectle oparirii inainte de uscare
Dintre alte efecte
favorabile ale opăririi se menţionează :
reducerea timpului pentru uscare, deoarece contribuie la accelerarea evaporării ulterioare a apei din ţesuturi ;
îndepărtarea particulelor de amidon de pe suprafaţa bucăţilor de material supuse uscării (cartofi) ;
prevenirea obţinerii unui gust neplăcut, caracteristic desfăşurării în continuare a proceselor enzimatice ;
favorizarea rehidratării produsului finit.
In ceea ce priveşte efectele defavorabile ale opăririi,
trebuie menţionate în primul rând pierderile de substanţe solubile în apa de
opărire (zaharuri, săruri minerale, vitamine etc.).
Aceste pierderi variază în funcţie de condiţiile de opărire
şi în special de durată, temperatură, gradul de mărunţire şi de raportul dintre
cantitatea de apă şi cantitatea de material supus opăririi.
Orice mărire a timpului şi temperaturii de opărire duce la
creşterea considerabilă a pierderilor de extract solubil, inclusiv de vitamina
C, provocând în acelaşi timp şi o înmuiere excesivă a ţesuturilor. Acest lucru
are ca rezultat o scădere a însuşirilor organoleptice şi valorii alimentare a
produselor obţinute.
Din aceste motive, la stabilirea regimului de opărire se va
avea în vedere ca temperatura şi timpul de opărire să fie strict limitat la cel
necesar inactivării enzimelor oxidative care sunt cele mai termorezistente.
In ultimii doi ani am constatat o crestere rapida a interesului agricultorilor si oamenilor de afaceri privind activitatea de uscare a fructelor si legumelor. In acest scop am analizat cererile acestora si am constatat ca marea lor majoritate au nevoie de instalatii de uscare de pana in 2-3 tone / sarja, foarte rare fiind cazurile in care au fost inregistrate cereri pentru utilaje mai mari. Dintre acestia, peste doua treimi au solicitat informatii privind instalatii de pana in 400 kg de fructe proaspete pe sarja. Avand in vedere aceste cerinte am recomandat utilizarea uscatoarelor convective cu tavi (navete). In continuare vom explica modul de alegere si dimensionare al utilajului in functie de productivitate, tipul produselor, combustibil, constructie si optimizarea costurilor.
Introducere
Fructele si legumele asigura fibre, minerale si vitamine indispensabile pentru o dieta sanatoasa in alimentatia oamenilor. Consumul de fructe si legume joaca un rol important in preventia unor boli cronice, probleme cardiovasculare, diabet tipul II, dementa, si al unor tipuri de cancer. Aceste observatii au dus la recomandarile Organizatiei Mondiale a Sanatatii conform carora trebuie consumata zilnic o cantitate de minim 400g de produse vegetale. Pe langa aportul de vitamine si minerale frutele si legumele reprezinta o sursa de fibre si nutrienti esentiali care au o serie de efecte benefie privind sanatatea cum ar fi antioxidanti, antiinflamaotrii, duc la scaderea grasimilor si au efecte benefice asupra presiunii sangelui si a functiilor endocrine [9].
Cu toate ca fructele si legumele proaspete asigura un nivel mult mai ridicat de nutrienti, conservarea acestora este necesara pentru asigurarea acestor elemente pe intreaga perioada a anului. Conservarea produselor prin utilizarea de temperaturi inalte sau expunerea la oxigen duce la pierderea unei parti importante din nutrienti, in mod special de vitamine, unele dintre acestea fiind distruse la temperaturi de peste 40 grade celsius [5]. Pastrarea acestor produse in stare proaspata este posibila numai pentru o perioada limitata de timp [19].
Uscarea este una dintre cele mai vechi forme de conservare a fructelor si legumelor. Prin uscare se reduce continutul de apa al produslui in scopul conservarii acestuia dar de asemenea pentru reducerea masei si volumului acestora, a costurilor cu ambalarea, stocarea si transportul [4]. In vederea uscarii produsele vor fi selectate, curatate, taiate, si li se pot aplica unele tratamente premergatoare cum ar fi blansarea (oparirea). Prin blansare se opresc reactiile enzimatice, sunt distruse microroganismele daunatoare si se reduce timpul de uscare. Uneori produsele sunt tratate cu o solutie de dioxid de sulf pentru conservarea culorii si reducerea pierderii carotenului al a acidului sorbic. In vederea pastrarii nutrientilor si vitaminelor s-au dezvoltat tehnologii de uscare la rece aceste echipamente sunt mult mai scumpe si complexe decat sistemele clasice prin convectie si in general acest procedeu se foloseste in industria farmaceutica. Dupa uscare, produsele sunt ambalate si pot fi stocate la temperaturi cuprinse intre 10 si 25 grade celsius, in functie de continutul final de umiditate si destinatia acestora.
Conservarea prin refrigerare spre deosebire de uscare pastreaza o parte importanta a nutrientilor, dar produsele vor trebui stocate la temperaturi scazute pe toata perioada conservarii, pana cand acestea vor fi folosite, lucru care implica costuri mult mai ridicate dect in cazul uscarii.
Prelucrarea prin pasteorizare si steilizare (producerea de conserve, compoturi, gemuri, dulceturi si alte produse finite) reprezinta un procedeu de conservare care duce la produse cu un termen de valabilitare al produselor mare cat si la produse cu o valoare adaugata ridicata.
Achizitia unui utilaj pentru uscare trebuie gandita bine deoarece caracteristicile acestuia influenteaza atat fluxul tehnologic cat si costurile initiale ale unei afaceri de acest gen. Dimensionarea utilajului se porneste de la cantitatea de produs uscat care trebuie produsa sau proaspat care se doreste a fi uscat. In cazul in care pornim de la cantitatea de produs uscat trebuie sa calculam masa produsului proaspat care va fi supusa procesului pentru a putea dimensiona apoi suprafata de uscare, centrala termica si restul elementelor de executie. Dupa dimensionarea suprafetei de uscare vom alege dimensiunea tavilor si modul de amplasare al acestora. Pentru un numar ridicat de tavi, cazul uscatoarelor cu o capacitate de peste 200kg de produs proaspat, vom utiliza si carucioare pentru un trasport mai facil al produselor.
Alegerea centralei termice se va face in functie de disponibilitatea sursei de energie si puterea necesara. In unele cazuri centrala termica va fi utilizata pentru mai multe uscatoare, pentru alte procese tehnologice sau pentru incalzirea spatiilor de productie, astfel puterea necesara va fi mai mare decat cea destinata uscatorului.
Indiferent de procedeul de conservare ales este important ca procesul tehnologic sa nu se opreasca aici deoarece numai prin prelucrarea materiei prime si productia de produse finite destinate consumatorilor se poate obtine un profit ridicat, benefic atat pentru companie cat si pentru zona in care aceasta isi desfasoara activitatea prin creearea de locuri de munca. [Emisiunea Biziday, Moise Guran]
Nota: sectiuni din acest articol au fost publicate de catre autor in urmatoarele reviste de specialitate: Analele Facultatii de Inginerie din Hunedoara, INMATEH, Buletinul Stiintific UPB
Consumul energetic va reprezenta principalul cost de operare al unui utilaj de uscare. Consumul energetic este reprezentat de consumul de energie termica necesar incalzirii si vaporizarii apei si de energia electrica necesara vehicularii aerului si sistemului de control al procesului. Utilajele care functioneza convectiv si fara recuperatoare de caldura au un randament de maxim 50% datorita caldurii evacuate odata cu aerul care contine umiditatea preluata de la produse. Prin utilizarea unui recuperator de caldura randamentul termic al unei instalaii de uscare convectiva poate fi ridicat cu pana la 30%, dar acest dispozitiv poate fi folosit numai in anumite cazuri deoarece implica curatarea sa periodica, iar datorita constructiei sale acest lucru este destul de dificil.
Exemplu de calcul al costului cu energia la uscarea prunelor
Inainte de achizitonarea unui utilaj pentru uscare, va trebui sa analizam datele prezentate de catre producator. Un consum prea mic raportat va trebui sa va ridice semne de intrebare privind corectitudinea valorii. Un consum prea mare inseamna ca undeva procesul fie nu este optimizat fie are piederi de caldura.
Un consum minim de energie termica in cazul uscatoarelor convective care lucreaza in gama de temperaturi 40 – 90C este de 1.4 kwh / kg apa evaporat [3], tinand cont de randamentul teoretic maxim de aproximativ 50% al acestui tip de utilaje. In cazul in care un uscator este bine proiectat acesta se poate apropia de acest randament teoretic. De asemenea pentru vehicularea aerului se utilizeaza ventilatoare care pot avea un consum cuprins intre 1 si 3 kw. Pentru asigurarea unui transfer optim al umiditatii se recomanda o viteza a aerului cuprinsa intre 2 si 4 m/s. In medie pentru fiecare 100 kg de produse este necesar un consum de energie electrica de 1.5 kwh pentru vehicularea aerului si pentru functionarea sistemelor de control.
In cazul uscatoarelor cu pompa de caldura, randamentul este similar ca in cazul utilizarii unui recuperator de caldura dar trebuie avut in vedere ca pompele de caldura functioneaza in marea majoritate a cazurilor cu energie electrica, care poate fi de regula de 3 ori mai scumpa decat energia termica produsa prin arderea combustibililor sau deseurilor, astfel un randament mai ridicat nu inseamna automat si economii financiare. Tot in cazul acestor utilaje trebuie avut in vedere faptul ca achizitia, intretinerea si reparatia acestor utilaje sunt mult mai costisitoare decat in cazul utilizarii unei instalatii clasice. Aceste utilaje pot fi folosite in cazul unor produse scumpe sau sensibile la caldura cum este cazul catinei care se usuca la maxim 40C deoarece peste acesta temperatura sunt distruse caracteristicile cautate in produsul final. De asemenea aceste utilaje pot fi folosite cu mai mult succes in perioada calda decat in perioada rece. Acest lucru se datoreaza faptului ca in perioada verii daca se doreste uscarea unor produse la 40 de grade si aerul proaspat atmosferic are 30-35 grade si o umiditate relativa de 70-80%, acest tip de utilaj poate reduce continutul de umiditate al aerului in asa fel incat procesul sa decurga corespunzator, lucru care nu se intampla in cazul uscatoarelor clasice. Totusi in zonele montane si de deal din Romania pot fi folosite cu succes in marea majoritate a timpului instalatiile clasice de uscare.
Pentru o instalatie care functioneaza cu un consum termic de 1.4kwh / kg apa evaporat consumul pentru diferite tipuri de combustibil raportat la 100 kg de apa evaporat este:
Nr. Crt.
Tipul combustibilului
Consum raportat la 100 kg de apa evaporata
1
Electric
140 kwh
2
Gaz (38 MJ/mcN ~ 10 kwh / mcN)
14 mcN
3
Lemn de foc (1800 kwh / mc ~ 4.2 kwh / kg)
0.08 mc sau 34 kg
4
Peleti ( 5.3 kwh / kg )
27 kg
5
Tocatura lemn (4 kwh / kg)
35 kg
6
GPL (25.8 kwh / mc)
5.5 mc
7
Motorina (11.8 kwh / kg)
12 kg
8
Carbune (15…25 MJ/kg ~ 4.1…7 kwh / kg)
34…20 kg
9
Solar (1…1.4 kwh / mp)
14…10 mp panouri *
* – s-a calculat pentru un proces care dureaza 10 ore. Pentru dimensionarea centralei termice se ia in considerare cel mai scurt timp de uscare dintre produsele ce doresc a fi uscate si se foloseste urmatoarea ecuatie pentru a calcula puterea minima a centralei termice:
Pentru a fi cat mai eficient procesul de productie, un utilaj trebuie sa lucreze pe intreaga perioada a anului. Nu mereu acest lucru este posibil, dar in cea mai mare parte a timpului acesta poate usca diverse fructe si legume in functie de perioada acestora de coacere sau aceleasi tip de produse dar din soiuri diferite care au perioade de coacere la un interval de timp care sa permita recoltarea si uscarea acestora. In cazul in care se suprapun perioade de coacere pentru doua fructe, vom usca fructele care nu pot fi inmagazinate fara a se deteriora.
In functie de posibilitatile fiecaruia, pot exista producatori care achizitioneaza un uscator de la o firma specializata si altii care folosidu-si priceperea isi pot executa singuri incinte pentru uscare, putand ulterior a le dota cu sisteme moderne de automatizare. In ambele cazuri cateva detalii trebuiesc avute in vedere atat la achizitie cat si la constructie.
Grosimea si calitatea izolatiei sunt cele mai importante caracteristiti ale unui uscator. De aceste elemente depinde in mod direct eficienta energetica a instalatiei. O izolatie slab executata sau prea subtire poate duce la pierderi mari de caldura ceea ce va scadea eficienta instalatiei. Cu cat izolatia este mai groasa si puntile termice dintre carcasa interioara a camerei si carcasa exeterioara sunt mai slabe, cu atat eficienta creste. O mare atentie trebuie acordata de asemenea imbinarilor si elementelor mobile cum ar fi usile. Acestea trebuie sa dispuna de garnituri care sa impiedice aerul sa scape din incinta.
O izolatie buna pentru o astfel de instalatie poate fi executata din vata minerala cu o grosime de 100mm intre doua foi de tabla. O alta solutie sunt panourile “sandwitch” dar datorita utilizarii acestora in mediu umed va trebui ca cel putin fata expusa catre interior sa fie executata dintr-un material inoxidabil (plastic, aluminiu sau inox).
Izolatie termica uscator fructe
Ventilarea aerului este facturul care influenteaza viteza de uscare. Din documentare si cercetari am concluzionat ca o viteza de 4m/s a aerului la suprafata produselor este suficienta pentru o uscare optima. Ideal este ca in functie de tipul produsului aceasta viteza sa poata fi scazuta. O metoda des folosita este utilizarea convertizoarelor de frecventa pentru comanda motoarelor ventilatoarelor. Ventilatoarele utilizate pot fi de doua feluri: axiale si centrifugale.
Ventilatoarele axiale au avantajul posibilitatii inversarii sensului de rotatie, si astfel al sensului de ventilare al aerului. Acest lucru este foarte important pentru uscatoarele unde traseul aerului este lung, excluzand din aceasta categorie uscatoarele tunel care functioneaza in mod continuu. Inversarea sensului de vehiculare duce la o omogenizare a umiditatii produselor si previne uscarea inegala de-a lungul uscatorului. Dezavantajul unora dintre ventilatoare este faptul ca necesita o constructie speciala a motorului (motor tropicalizat) deoarece acesta va lucra la temperaturi si umiditati ridicate, lucruri care implica si un cost mai ridicat. Pentru astfel de ventilatoare se recomanda motoarele cu bobinaj in clasa H, sau cu unele rezerve cele in clasa F.
Ventilatoarele centrifugale au avantajul ca au motoarele in exteriorul fluidului vehiculat, astfel racirea acestora nu mai este o problema. Dezavantajul este ca schimbarea sensului de rotatie nu duce si la schimbarea directiei de vehiculare a aerului ci duce la reducerea randamentului. Aceste ventilatoare trebuiesc prevazute cu protectie la schimbarea fazelor de alimentare in cazul alimentarii directe de la retea deoarece mai pot exista cazuri in care furnizorul de energie sa schimbe ordinea fazelor si drept urmare ventilatoarele vor functiona invers.
Ventilatoare uscator fructe
Sistemul de incalzire al unei incinte de uscare este dependent in general de tipul de energie folosit. In cazul energiei electrice acesta poate fi format din tuburi cu rezitente electrice sau radiatoare cu apa calda, in cazul in care energia electrica este intai convertita in energie termica prin incalzirea apei ca fluid intermediar. In cazul in care instalatia dispune de incalzirea cu radiatoare pentru apa calda tipul de energie poate fi din cel mai divers, singura cerinta fiind sa existe o centrala termica, care sa incalzeaca apa la o temperatura optima desfasurarii procesului. In general temperatura optima este cu 10-15 grade celsius mai mare decat temperatura maxima necesara procesului. In general centralale termice indiferent de tipul combustibilului pot produce apa calda la temperatura de 95 grade celsius.
Sistemul de incalzire trebuie dotat cu un sistem de control al agentului termic. In cazul apei acesta poate fi o electrovana cu 2 sau 3 cai. In general se utilizeaza vanele cu 3 cai deoarece este idicat sa recirculam agentul neutilizat inapoi la cetrala pentru reducerea timpului de pornire al instalatiei.
Radiatoare si ventilatoare uscator
Evacuarea aerului uzat trebuie facuta in asa fel incat energia acestuia sa fi fost utilizata cat mai eficient. Evacuarea unui aer prea cald si uscat inseamna pierderi energetice. In functie de modul de functionare al instalatiei aerul este fie recirculat total, partial sau nu se recircula deloc.
In cazul recircularii totale este obligatorie monitorizarea umiditatii aerului pentru a fi evacuat si inlocuit cu aer proaspat in momentul in care nu mai are loc nici un schimb de vapori intre produse si acesta. In cazul recircularii totale, in momentul in care aerul este inlocuit va avea loc o scadere a temperaturii in incinta.
In cazul recircularii partiale, pe intreaga durata a procesului aerul este mentinut la anumiti parametri stabiliti de gradul de recirculare. Permanent in sistem este introdus aer proaspat dar si evacuat aer uzat. Datorita aportului de aer proaspat permanent, vom avea nevoie si de o sursa de energie care sa mentina temperatura la un nivel stabil.
Sistem admisie-evacuare aer uscator
In cazul in care aerul nu este recirculat exista riscul ca in cazul in care instalatia nu este dimensionata si construita corespunzator sa avem diferente de umiditate in fructe si randamentul acesteia sa fie foarte scazut. Acest tip de uscatoare pot fi construite pe sistemul solar cu incalzirea directa a aerului din incinta. In unele situatii si forme constructive, aceste uscatoare nu necesita nici macar alimentare cu curent electric pentru ventilatie datorita convectiei naturale. Aceste tipuri de uscatoare se preteaza pentru utilizarea pe timpul verii in zilele insorite. Avantajul costului mic de constructie si operare este umbrit de impredictibilitatea conditiilor meteo cat si de raportul dintre suprafata ocupata si cantitatea de produse uscate. In orice caz, acest uscatoreste o alternativa “eco” si poate fi adoptat de oricine dispune de spatiu si nu este presat de obtinerea unei productii impresionante.
Constructia sistemul de evacuare al aerului este dependenta de modul de amplasare al ventilatoarelor de recirculare al aerului. In general sunt doua metode utilizate: cu clapete amplasate in fata si in spatele ventilatorului de recirculare,metoda intalnita in general la uscatoarele cu tavan fals sau extragerea si introducerea aerului fortat cu ventilatoare auxiliare. Ambele metode sunt valide si se aleg in functie de necesitati si posiblitati.
Filtru admisie uscator
Umidificarea aerului este uneori necesara in cazul produselor sensibile la scaderi bruste de umiditate. Acest sistem consta intr-o diuza care pulverizeaza apa in aerul din incinta pentru ridicarea umiditatii acestuia. Curgerea apei este controlata in general prin intermediul unei electrovalve.
Constructia tavilor reprezinta un factor important din mai multe puncte de vedere. Dimensiunea, masa si materialele din care sunt construite acestea influenteaza atat procesul tehnologic cat si eficienta termica si pe cea financiara. Spre deosebire de sistemele de uscare ale cherestelei, unde materialul supus procesului reprezinta si suportul, in cazul fructelor si legumelor acestea trebuiesc asezate pe o suprafata suport pentru conducerea optima a curentilor de aer.
Dimensiunea si masa tavilor poate varia de la producator la producator, dar cum am mentionat mai sus, este indicat ca aceasta sa se incadreze in niste standarde pentru a evita problemele logistice.
Materialele din care sunt construite tavile trebuie sa fie aprobate pentru uzul in industria alimentara deoarece acestea intra in contact direct cu produsul. Tavile sunt formate in general dintr-o rama si o plasa. Constructia ramei poate fi facuta din inox sau din lemn de esenta tare, ultima varianta fiind cea mai economica. Plasa de sustinere a produselor trebuie sa asigure atat o circulatie adecvata a aerului cat si o curatare usoara a acesteia. Este de evitat folosirea plaselor din aluminiu, plastic sau fibra de sticla deoarece pot afecta calitatea produselor, unele plastice emanand substante nocive. Cel mai indicat material pentru plasele uscatoarelor este inoxul alimentar. Ochiurile plasei pot fi oricat de mari in asa fel incat sa nu permita produselor sa cada printre ele. Dimensiunea minima a ochiului recomandata este de 1-2 mm. Grosimea firului din care este executata plasa este dependenta si de dimensiunea ochiului dar o valoare minima acceptabila este de 0.2mm. Orientativ, dimensiunile ochiurilor plasei sunt similare cu cele ale plasei de tantari.
Tava de inox pentru uscator
Materialele utilizate in constructia incintei trebuie sa fie rezistente la mediul cald si umed in care vor functiona. Daca pe exteriorul uscatoarelor poate fi folosita chiar si tabla de otel vopsita in cel mai rau caz, la interior problema sta altfel, materialele oxidabile trebuind evitate pe cat posibil. Chiar si suruburile galvanizate sau cromate vor ceda mai devreme sau mai tarziu. Suprafata incintei de uscare trebuie sa fie la interior executata din materiale cum ar fi aluminiul, inoxul sau plasticul alimentar. In general incintele frigorifice sunt executate din astfel de materiale si in unele cazuri acestea pot fi folosite cu succes pentru uscare. Tavile vor fi asezate pe rafturi, acestea trebuind sa fie executate fie din aluminiu fie din inox. In cazul in care tavile vor fi asezate pe carucioare care vor fi scoase din incinta, acestea pot fi achizitionate direct de la producatorii de profil din industria alimentara, cu mentiunea ca acestea respecta anumite standarde dimensionale, mentionate mai sus.
Senzori pentru masurarea parametrilor aerului in uscator
Sistemul de automatizare reprezinta in zilele noastre o necesitate pentru cresterea randamentului si scaderea costurilor intr-o lume tot mai competitiva. Sistemul de automatizare consta in 3 elemente principale: datele de intrare, prelucrarea datelor pentru controlul procesului si elementele de executie.
Software automatizare uscator fructe
Datele de intrare sunt valori ale marimilor fizice preluate de catre diversi senzori si convertite in informatie compatibila cu un sistem informatic. In general in cazul instalatiilor de uscare marimile fizice utile sunt in ordinea importantei: temepratura aerului, umiditatea relativa, temperatura produselor, masa produselor si viteza aerului. Cu ajutorul acestor valori ale parametrilor, un sistem de automatizare va lua decizii privind desfasurarea procesului. Senzorii de temperatura pot fi de tip PT100/PT1000 sau termocuplu. Pentru masurarea umiditatii relative pot fi folosite higrometre capacitive, rezistive samd. In unele cazuri senzorii de temperatura si umiditate se gasesc in aceeasi carcasa. Pentru masurarea masei produselor se foloses doze tensometrice amplasate fie in interior sau in exteriorul incintei, in functie de posibilitatea acestora de a lucra in mediul respectiv. Dozele de cantarire pot fi amplasate fie pentru cantarirea intregii cantitati de produse, fie pentru cantarirea unui esantion reprezentativ al cantitatii.
Grafic proces de uscare
Prelucrarea datelor se face de catre un program specializat care reprezinta inteligenta producatorlui si punerea in practica a experientei sale acumulate in scopul de a oferi clientilor cea mai buna alternativa posibila atat din punct de vedere al tehnicii uscarii cat si al interfatarii cu utilajul. Programul poate rula pe cele mai diverse dispozitive cum ar fi PLC-uri, calculatoare, tablete sau microcontrolere. Indiferent de platforma folosita, programul trebuie sa indeplineasca cateva functii importante: controlul temperaturii si umiditatii, contorizarea timpului, oprirea procesului in anumite conditii. Fiecare producator poate implementa diverse functii care ajuta utilizatorul in activitatea de uscare cum ar fi posibilitatea implementarii de retete, statistici si grafice, controlul utilajului de la distanta sau prin intermediul dispozitivelor mobile, integrarea utilajelor in cadrul unui ERP samd.
Panou automatizare uscator
Elementele de executie sunt cele prezentate anterior: ventilatoare, incalzire, clapete si umidificare. Controlul acestor elemente este efectuat de catre programul care controleaza automatizarea uscatorului in functie de datele de intrare si logica procesului de uscare.
Durata procesului de uscare este influentata de mai multi factori dar cei mai importanti factori sunt tipul si forma produsului supus uscarii si temperatura. Cand vom compara doua utilaje pentru uscare, timpul in care se executa procesul trebuie sa fie dat pentru acelasi produs si aceeasi forma de prezentare a acestuia, altfel comparatia nu are rost. Pentru a lamuri lucrurile sa luam de exemplu prunei intreaga si prunei rupta in jumatati. Timpul de uscare al unei prune intregi este cuprins intre 24 si 30 de ore, iar al unei jumatati este cuprins intre 12 si 15 ore, in ambele cazuri fiind utilizat acelasi utilaj si aceeasi temperatura de uscare. Un alt exemplu este al feliilor de mar care se usuca in 6-7 ore. Producatorul utilajului trebuie sa va spuna pentru ce produs si mod de prezentare este timpul pe care vi-l comunica.
Reteta de uscare a unui produs contine mai multe faze si fiecare faza poate contine mai multi pasi. Principalele faze ale procesului de uscare sunt: incalzirea (A-B) produselor, uscarea propriuzisa (B-E) si racirea (E-F). In faza de uscare pot exista mai multe trepte ale parametrilor programati.
Fazele uscarii
In tabelele urmatoare sunt prezentate date adunate din diverse materiale studiate cat si din experimente efectuate [6, 8, 12, 13].
We use cookies on our website to give you the most relevant experience by remembering your preferences and repeat visits. By clicking “Accept All”, you consent to the use of ALL the cookies. However, you may visit "Cookie Settings" to provide a controlled consent.
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may affect your browsing experience.
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. These cookies ensure basic functionalities and security features of the website, anonymously.
Cookie
Durată
Descriere
cookielawinfo-checkbox-analytics
11 months
This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Analytics".
cookielawinfo-checkbox-functional
11 months
The cookie is set by GDPR cookie consent to record the user consent for the cookies in the category "Functional".
cookielawinfo-checkbox-necessary
11 months
This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookies is used to store the user consent for the cookies in the category "Necessary".
cookielawinfo-checkbox-others
11 months
This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Other.
cookielawinfo-checkbox-performance
11 months
This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance".
viewed_cookie_policy
11 months
The cookie is set by the GDPR Cookie Consent plugin and is used to store whether or not user has consented to the use of cookies. It does not store any personal data.
Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features.
Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.
Advertisement cookies are used to provide visitors with relevant ads and marketing campaigns. These cookies track visitors across websites and collect information to provide customized ads.
