КОНВЕКТИВНЫЙ СПОСОБ СУШКИ

Конвективный способ сушки основан на тепло- и влагообмене (массообмене) между высушиваемым материалом (сырые макаронные изделия, полуфабрикат) и нагретым сушильным воздухом, который обдувает изделия. Процесс сушки заключается в подводе влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении влаги в пар и удалении пара с поверхности изделия. По такой схеме происходит удаление осмотически связанной влаги. Адсорбционно связанная влага превращается в пар внутри материала и в виде пара перемещается к поверхности.

При сушке макаронных изделий конвективным способом нагретый сушильный воздух выполняет следующие функции:

· отдает материалу энергию (теплоту), необходимую для превращения воды в пар;

· поглощает испаряющийся с поверхности изделий пар;

· отводит от поверхности изделий испарившийся пар.

В связи с этим, чем выше температура воздуха, тем интенсивнее происходит испарение влаги из материала; чем ниже его относительная влажность, тем интенсивнее он будет поглощать испаряющуюся влагу. Кроме того, интенсивность высушивания зависит от скорости движения воздуха над материалом: чем выше скорость воздуха, тем быстрее отводится от материала испарившаяся влага. Следовательно, основными параметрами сушильного воздуха, определяющими скорость высушивания изделий, являются температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Естественно, продолжительность сушки определяется и свойствами материала, в частности плотностью и толщиной заготовок макаронных изделий.

Во время высушивания перемещение влаги из внутренних слоев изделий к наружным происходит под влиянием градиента влажности ∆W, то есть разницы во влажности слоев, возникающей в результате испарения влаги с поверхности изделий и осушения наружных слоев. Градиент влажности направлен к центру высушиваемых изделий, то есть в направлении, противоположном перемещению влаги, и величина его тем больше, чем интенсивнее происходит осушение наружных слоев. Явление перемещения влаги под действием градиента влажности называют влагопроводностью или концентрационной диффузией.

При прогреве высушиваемых изделий возникает также градиент температуры t, под влиянием которого влага стремится переместиться внутрь материала, то есть по направлению теплового потока. Это явление называют термовлагопроводностью или термической диффузией.

В самом начале сушки концентрационная и термическая диффузии направлены в противоположные стороны, и направление движения влаги в изделиях зависит от того, какой из двух видов диффузии преобладает. Однако в силу небольшой толщины сырые макаронные изделия довольно быстро прогреваются, происходит выравнивание температуры слоев, и градиент температуры становится практически равным нулю. Поэтому в дальнейшем процессе сушки макаронных изделий при постоянной температуре сушильного воздуха главная роль принадлежит концентрационной диффузии. При попадании же изделий в менее теплую среду (например, при их охлаждении) перемещение влаги в толще изделий будет идти как за счет влагопроводности, так и вследствие термовлагопроводности.