Alimentație publică

I. Definitie. Principiile conservarii prin uscare.

Uscarea - este operatia prin care apa din materialele solide sau lichide este indepartata cu ajutorul aerului, care are rolul dublu de a aduce caldura necesara vaporizarii apei si de a evacua vaporii de apa rezultati prin incalzire

II. Factori care influenteaza operatia de uscare :

- factori referitori la materia prima: cantitatea sau debitul, forma, umiditatea, forma sub care se gaseste umidiatea, toxicitatea, inflamabilitatea, agresivitatea, sensibilitatea la oxigen, etc;

- factori referitori la agentul de uscare: natura agentului de uscare, modul de obtinere, temperatura, umezeala, debitul, impuritati, presiunea;

- factori referitori la produs (material uscat): umiditatea finala, temperatura, granulometria, deformari, degradarea chimica si organoleptica, impurificare;

- factori referitori la operatia de uscare: temperatura maxima admisa in timpul uscarii, durata uscarii, functionarea continua sau discontinua a uscatorului, recuperarea solventului, evacuarea aerului rezidual.

III.Clasificarea materialelor umede. Moduri de legare a apei

Dupa modul in care apa este legata, Likov considera urmatoarele forme ale umiditatii in materialele solide:

-apa legata chimic prin valente secundare. Legatura este stransa, modificand proprietatile fizice ale substantei anhidre;

-apa legata adsorbtiv de catre moleculele aflate in solutie;

-apa legata prin forte de adsorbtie pe suprafate exterioare si interioare ale granulelor si micelelor;

-apa legata prin presiune osmotica de catre materilele celulare cu membrane semipermeabile;

-apa legata structural, cu formare de geluri;

-apa legata mecanic prin forte de capilaritate;

-apa legata mecanic prin forte de adeziune la suprafata meterialelor.

IV.Echilibrul higroscopic material umed-aer. Izoterme de sorbtie

Prin echilibru aer - material umed se intelege interdependenta dintre umezeala aerului si umiditatea unui material, dupa un contact destul de indelungat pentru a ajunge la starea de echilibru, cand umezeala aerului si umiditatea materialului raman constante in timp si temperatura sistemului nu mai variaza.

Pentru uscare, aceasta interdependenta este redata print-o curba Curba arata umiditatea de echilibru, a materialului pentru diferite stari higroscopice ale aerului inconjurator. Umiditatea de echilibru a materialului cand aerul este saturat (- = 1) se numeste umiditatea higroscopica. Daca materialul are umiditatea mare decat umiditatea de echilibru, materialul pierde umiditate , daca materialul contine umiditatea mai mica decat cea de echilibru, materialul absoarbe umiditatea.

Diferenta (u - ue) = ul se numeste umiditate libera, aceasta este umiditatea care poate fi indepartata prin uscare.

V.Statica uscarii. Bilantul de materiale si bilantul termic

VI.Cinetica uscarii

Viteza de uscare

Pentru indepartarea apei dintr-un material, prin uscare, este necesar ca apa sa iasa din interiorul materialului la suprafata lui si ca apa de la suprafata materialului sa fie vaporizata si dispersata in aerul inconjurator.

Transportul umiditatii prin materialul care se usuca se face dupa mai multe mecanisme, depinzand de modul in care apa este legata si dupa cauza care provoaca transportul: prin capilaritate, prin difuziune in stare lichida, prin difuziune in stare de vapori, etc.

Exista deci doua operatii distincte care se petrec simultan: 1) transportul de apa prin material si 2) vaporizarea exterioara cu ajutorul aerului. Uscarea este ansamblul acestor doua procese considerate elementare, iar viteza de uscare este viteza celui mai lent proces dintre procesele simultane.

Durata de uscare

Pentru dimensionarea uscatoarelor trebuie sa se cunoasca durata de uscare si suprafata materialului in contact cu aerul.

In acest scop se studiaza operatia de uscare in doua variante:

-uscarea in conditii constante, cand aerul de uscare are permanent si pretutindeni aceeasi umezeala si aceeasi temperatura, uscarea in conditii constante decurge in regim nestationar;

-uscarea in conditii variabile, cand aerul isi schimba umezeala si temperatura, din acest punct de vedere se studiaza uscarea in regim stationar, adica uscarea cand proprietatile aerului si ale materialului variaza in lungul uscatorului.

VII.Uscarea convectiva. Uscarea in pat fluidizat. Uscarea prin pulverizare. Uscarea conductiva

Uscatoarele prin pulverizare

Principiul de functionare al acestor uscatoare este uscare rapida a lichidelor rezultata din marimea ariei de contact cu agentul de uscare, prin pulverizarea fina a lichidului.

Prin pulverizare se intelege formarea unei cete de lichid constituita din picaturi cu diametrul intre 2 si 200 - m.

O instalatie de pulverizare este alcatuita din:

-o camera de uscare cilindrica, cu fundul conic, prevazut cu intrare si iesire pentru agentul de uscare si avand la partea superioara sau in centrul ei dispozitivul de pulverizare, iar pe fund raclete pentru evacuarea produsului pulverulent uscat;

-un incalzitor pentru agentul de uscare;

-un aparat - ciclon sau filtru cu saci - pentru separarea produsului pulverulent antrenat de agentul de uscare.

Se usuca prin pulverizare in special materiale organice naturale, sensibile la caldura: lapte, oua, tananti, produse farmaceutice, etc.

Dezavantajele uscatoarelor prin pulverizare sunt consumurile relativ mari de caldura si energie mecanica.

Uscarea in pat fluidizat

Caldura este necesara uscarii produsului pentru a evapora apa sau un solvent organic care este continut de respectivul produs. Sunt necesare diferite temperaturi si diferiti timpi de uscare in functie de calitatea produsului si de cat de uscat dorim sa fie produsul. In timp ce evaporarea solventului raceste produsul, pentru uscare se pot folosi temperaturi relativ inalte fara a supraincalzi produsul. In acelasi timp este importanta o buna amestecare a produsului in timpul uscarii.

Uscarea in pat fluidizat este un proces foarte eficient, deoarece se atinge o amestecare ideala foarte repede in acest caz. Daca trebuie evaporata o cantitate mica de apa, granulele umede pot fi uscate direct in granulatorul vertical.

Produsul initial moale este intodus in containerul uscatorului bucata cu bucata pentru uscare. Aici este amestecat bine in directie inversa jetului de gaz incalzit si tinut in suspensie. Prin acest procedeu, produsul se usuca la compozitia ceruta cu caldura inalta si coeficienti de tranzitie ai materialului.

Viteza optima a gazului depinde mai ales de dimensiunea particulei si de densitatea ei. Incalzirea se face cu aer. Temperatura aerului poate fi modificata in timpul procesului de uscare. Dupa uscare produsul poate fi racit inainte ca containerul sa fie golit si sa fie introdus urmatorul lot.

VIII.Tipuri constructive de uscatoare