ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Замораживание материала путем испарения в вакууме из "Тепло- и массообмен в процессах сушки" При этом методе сушки исключается опасность денатурации белков, предупреждаются любые бактериальные изменения, сводятся до минимума потери летучих компонентов, сохраняются витамины и другие ценные вещества. Высушенный продукт сохраняет почти первоначальный объем, приобретает пористую структуру, легко поглощает воду при растворении и быстро овод-няется. [c.327] Пищевые продукты, высушенные сублимацией, являются более стойкими при хранении по сравнению с продуктами, высушенными обычными методами. Метод сушки сублимацией опробован на многих пищевых продуктах молоке, яблочном пектине, фруктовых и овощных соках, фруктах (яблоки, цитрусы, ягоды малины, земляники, клубники и т. д.), овощах (картофель, лук, морковь, свекла и т. д.), рыбе, мясе и мясопродуктах, мучных изделиях (макароны, хлеб). [c.327] Таким образом, сушка сублимацией по качеству высушенного материала несравнима ни с каким другим методом и имеет поэтому для пищевой промышленности исключительно большое значение. [c.327] В 1954—1955 гг. построен и пущен в эксплуатацию первый в Советском Союзе завод по сушке сублимацией мяса и рыбы в Ростове-на-Дону. [c.327] Сушка сублимацией является сушкой материала в замороженном состоянии. Поэтому первой технологической операцией является замораживание материала. В зависимости от технологии сушки применяют предварительное замораживание (сушка антибиотиков, некоторых растворов, соков) или самозамораживание. В последнем случае замораживание материала происходит в сушильной камере вследствие интенсивного испарения жидкости в непрерывно повышающемся вакууме. [c.327] Для большинства твердых пищевых продуктов этот метод замораживания является наилучшим. При этом не образуются крупные кристаллы льда, которые могли бы изменить структуру тела, замораживание происходит равномерно и быстро. Самозамораживание упрощает технологический процесс, а именно материал сразу загружается в сушильную камеру и затем начинается откачка парогазовой смеси. [c.327] Если исследованию технологии замораживания посвящен ряд работ, то изучения тепло- и массообмена при замораживании путем испарения в вакууме почти не производилось, за исключением работы Е. И. Поповой, выполненной на кафедре физики МТИПП. [c.328] Остановимся подробно на этой работе. [c.328] Исследованию подвергались материалы с характерной формой связи влаги (кварцевый влажный песок, целлюлоза, сукно). В процессе охлаждения измерялась температура тела в нескольких точках, регистрировался вес тела и поддерживались постоянными температура парогазовой смеси в сублиматоре и температура конденсатора. [c.328] Опыты показали, что при замораживании капиллярно-пористых тел в вакууме наблюдается значительный температурный градиент. [c.328] На фиг. 9-3 приведены кривые кинетики охлаждения влажного сукна по его толщине. Из фиг. 9-3 видно, что температура в любой точке тела понижается примерно по линейному закону. При достижении некоторой отрицательной величины температура тела резко (скачкообразно) возрастает на несколько градусов (назовем эту точку условно первой критической точкой). Наличие этих температурных скачков объясняется выделением теплоты кристаллизации. Таким образом, имеет место значительное переохлаждение жидкости. Начиная с этого момента, происходит замерзание (период кристаллизации), который протекает при некоторой постоянной отрицательной температуре (участок с постоянной температурой поверхностного слоя очень мал благодаря наличию последующей сублимации льда поверхностного слоя). Конец периода замораживания в данной точке тела характеризуется понижением температуры с течением времени. [c.328] Кривая 1 соответствует поверхностному слою, кривая 2 — слою тела на расстоянии /г = 2,5 мм от поверхности, кривая 3 — мм, кривая 4 — Л = 7 мм и кривая 5 — /г = 10 мм. [c.329] Этот линейный закон углубления зоны кристаллизации имел место во всех опытах с разными материалами. [c.329] Кривые распределения температуры внутри тела приведены на фиг. 9-4, из которой видно, что до начала кристаллизации распределение температуры следует параболическому закону охлаждение суконного диска происходило с двух противоположных сторон). [c.330] Аналогичные кривые кинетики охлаждения были получены для целлюлозы и кварцевого песка. Процесс замораживания в вакууме также характеризовался наличием двух критических точек. Первая критическая точка отмечала начало кристаллизации, а вторая — конец периода кристаллизации. [c.330] Процесс кристаллизации во всех точках тела, за исключением поверхности, происходил при постоянной температуре. [c.330] Для целлюлозы повышение температуры конденсатора от —70° С до —10° С вызвало понижение температуры переохлаждения поверхности тела от —2° С до —12° С, т. е. в 6 раз. [c.330] Понижение температуры конденсации вызывает увеличение интенсивности испарения, а следовательно, и охлаждения (ниже будет показано, что интенсивность испарения увеличивается с понижением температуры конденсатора). [c.330] Таким образом, с увеличением интенсивности охлаждения кристаллизация воды в теле начинается раньше, а температура переохлаждения повышается. [c.330] Как уже было отмечено выше, поверхность кристаллизации углубляется внутрь материала по линейному закону. При этом оказалось, что скорость углубления поверхности кристаллизации нз зависит от температуры конденсатора (прямые i — для разных расположены параллельно между собой). Для целлюлозы Ь = д,8 мм1мин, для сукна — 2,7 мм1мин и для песка —6,7 мм/мин. Время начала кристаллизации на поверхности тела уменьшается с понижением температуры конденсатора (табл. 9-2). [c.331] Вернуться к основной статье