Tehnologia deshidratarii fructelor si legumelor – Temperatura si umiditatea aerului

TEMPERATURA ŞI UMIDITATEA AERULUI

     Încălzirea aerului cu un  anumit conţinut  de  umiditate  are ca efect scăderea umidităţii sale relative. Din acest punct de vedere este indicat deci să se utilizeze aer la o temperatură cat mai ridicată, deoarece antrenarea  apei va fi cu atît mai  rapidă cu cat aerul va fi mai uscat.  In practică, există totuşi o limitare atît a temperaturii (pentru prevenirea caramelizării zaharurilor şi a degradării ireversibile a substanţelor proteice) cat şi a umidităţii relative (formarea crustei, care împiedică ulterior difuzia apei, încetinind astfel în final uscarea).

Temperaturi necesare procesului de deshidratare

     In acelaşi timp, dacă temperatura aerului este prea ridicată,  la sfarşitul uscării o cantitate mare de căldură este eliminată. O scurtă supraîncălzire a fructelor sau legumelor cu un conţinut scăzut de apă, poate duce la denaturarea culorii şi aromei. In  general, la  deshidratarea fructelor  şi legumelor temperature aerului la intrarea în tunel este de 62-75 C şi umiditatea relativă de 20-25%, iar la ieşire temperatura scade la 40-45 C, în timp ce umiditatea relativă  ajunge la  60-65%. Aşa,  de   exemplu,  în   cazul   deshidratării   cartofilor   sub forma de cuburi, la temperatura de 60^o,  70^o , 80^o, in aceleasi conditii de incarcarea a gratarelor, de viteza a aerului si la o diferenta de temperatura constanta intre termometrul uscat si cel umed ritmul iniţial de uscare cand produsele au o umiditate ridicata (peste 40-50%) este aproape identic pentru toate cele trei curbe. 

    In zona cu umiditate scăzută a produsului, ritmul de uscare· este diferenţiat, fiind cu mult mai mare la temperaturi mai ridicate.

     Pe de altă parte, umiditatea aerului cald este un parametru important al uscării, deoarece influenţează în mod nemijlocit viteza procesului, în sensul că în măsura în care umiditatea aerului este mai mică, capacitatea sa de a prelua vaporii rezultaţi prin evaporare este mai mare, permiţand deci trecerea în faza de vapori a cantităţii respective de apă din produs. Pentru ca uscarea să nu fie prea rapidă în prima. fază, ceea ce ar avea ca efect formarea structurii cornoase a. straturilor superficiale (apariţia crustei) aerul cald care vine în contact cu produsul proaspăt trebuie să aibă o umiditate relativă mai mare.

     In practică acest lucru se realizează prin recircularea partial a aerului care a trecut o data prin uscator si care are o umiditate mai mare decît aerul proaspăt.

Pentru legumele tăiate sub diferite forme, în care caz uscarea se desfăşoară în timp relativ scurt, ritmul de uscare este proporţional cu diferenţa de· temperatură dintre termometrul uscat şi cel umed. Pentru prune, care necesită o durată mare de uscare, ritmul de uscare este practic independent de temperatura indicată de termometrul umed, dacă umiditatea relativă nu este mai mare de 40%. In general viteza de uscare este aproximativ proporţională cu temperatura.

Obţinerea unor legume şi fructe uscate de calitate depinde în mare măsură de modul de reglare a amestecului de aer proaspăt şi aer recirculat, amestec ce trebuie determinat în fiecare caz în parte. În afara avantajelor calitative menţionate, recircularea parţială a aerului interesează şi din punct de vedere al economiei de combustibil, întrucat acesta trebuie să fie încălzit într-o măsură redusă. 

    Instalaţiile de uscare utilizate la deshidratarea legumelor şi  fructelor lucrează, în majoritatea cazurilor,  cu aer recirculat la   care se adaugă numai o parte de aer proaspăt. Astfel, s-a stabilit că prin recirculaţia aerului în timpul uscării prunelor re zultă o economie de combustibil de aproape 50%.

     Viteza aerului.

In prima  fază  a uscării, 

viteza  aerului  are  o influenţă mare, întrucît pe langă funcţia de agent încălzitor, ae rul are şi pe aceea de a prelua şi a vehicula vaporii rezultaţi prin evaporarea umidităţii. Cu cat viteza de îndepărtare a vaporilor va fi mai mare cu atat se vor crea condiţii mai bune pentru ca alte cantităţi de apă să se evapore de pe suprafaţa produselor .

In cea de-a doua fază a uscării,

cand evaporarea apei se produce în interiorul particulelor, viteza aerului are o influenţă mult mai mică asupra vitezei de uscare In practică, pentru  uscătoarele tunel  s-a stabilit  că  la viteze mai  mari  de  300  m/min.,  presiunea   statică  şi  puterea  necesară cu  care  trebuie  să  lucreze  ventilatorul  devine  atît  de  mare,  încat creşterea în  plus a vitezei  devine neeconomică. 

Viteza aerului

Viteza  aerului are un efect mai mic asupra  uscării  fructelor,  care  necesită durată mai mare de uscare (prune  şi  pere)  decît  în  cazul legu melor tăiate în cuburi şi felii,  care  au  o  durată  de  uscare  mai mică. Aşa de exemplu, curbele de uscare  pentru vitezele de 240 şi  300  m/min,  sunt  aproape  identice ;    oarecare  diferenţieri  se pun în evidenţă pentru vitezele de 120 şi 180 m/minut.

     Bucăţile mici de legume se usucă  mai  repede  decît  cele mari pentru că volumul lor este mai mic faţă de suprafaţa de evaporare respectivă şi pentru că umiditatea din interiorul par ticulelor are o distanţă mai scurtă de parcurs pană la atingerea suprafeţei.

     Viteza aerului variază foarte mult cu distanţa dintre grătare şi cu încărcarea lor, care la legume în general nu trebuie să depăşească 6-8  kg/m²•  La  o  viteză  a  aerului  de  60  m/min.  us carea este de două ori mai rapidă decat  în aer liniştit, iar la o viteză de 120 m/min. viteza procesului este de 3 ori mai mare.

     Distribuţia aerului.

In afară de faptul că uscătorul trebuie aprovizionat cu un volum suficient de aer pentru uscare, acesta trebuie să fie distribuit uniform în masa produselor.

     In mod frecvent o bună parte din cantitatea de aer caută să treacă prin spaţiul de deasupra cărucioarelor cu grătare, pe dedesubtul cărucioarelor sau lateral faţă de  cărucioare,  în loc să treacă în întregime printre grătare şi produse.

Prin montarea şi reglarea dirijorilor de aer în spaţiul de trecere a curentului de aer, din tunelul superior în cel inferior, aerul este  forţat  să treacă în primul rînd printre grătarele cu produse şi  în  acelaşi timp este distribuit mai uniform pe toată secţiunea tunelului. Repartizarea produsului pe grătare trebuie astfel făcută, încat aerul să vină în contact cat mai strans si cat mai uniform cu întreaga suprafaţă a particulelor de produs .

     Recirculaţia aerului.

Dacă aerul folosit pentru uscarea fructelor şi legumelor este lăsat să iasă direct în atmosferă, se pierde foarte multă căldură. Dacă însă aerul. se reintroduce în circuit, această căldură va fi în bună parte păstrată. Dimpotrivă,  dacă aerul proaspăt este aspirat în uscător, ca să-l înlocuiască pe cel eliminat, este necesar  de  două ori mai  multă  căldură  pentru  a se încălzi.

     Anumite fructe supuse unei temperaturi mai mari, sunt suprasolicitate la suprafaţă şi în acest fel uscarea în ansamblu este întarziată. Acest lucru este evitat într-o mare măsură, dacă umi ditatea relativă este suficient de mare, lucru ce se poate realiza prin recircularea unei părţi din aerul uzat.

     Din această cauză, la uscătoarele moderne se practică întotdeauna recircularea aerului deja folosit. Aşa de exemplu, s-a stabilit că prin recirculaţia judicioasă a aerului la uscarea prunelor, se realizează o economie de combustibil de aproape 50%.