Modurile de legare al apei
Apa conţinută de corpuri se împarte în mai multe categorii în funcţie de forma de legare a acesteia:
- Apa legată mecanic numită şi apă capilară care este de doua tipuri: apă macrocapilară (umiditate liberă) şi apă microcapilară (apa conţinută în fructele deshidratate);
- Apa legată fizico-chimic numită şi apă coloidală care poate fi de umflare sau de absorbţie;
- Apa legată chimic care este apă de construcţie sau apă de cristalizare.
Din puncul de vedere al deshidratării apă poate fi vazută ca:
- Apă liberă – este apa care poate fi uşor îndepartată prin evaporare liberă (evaporarea lichidelor de pe suprafeţe libere);
- Apă legată – este apa care poate fi îndepartată prin încălzire. Aceasta apă este de tip coloidal de umflare şi de absorbţie;
- Apă de construcţie – este apa legată chimic care intră în compoziţia moleculelor şi nu poate fi îndepărtată fără degradarea produsului.
Deshidratarea convectivă
Deshidratarea convectivă se realizează prin aport termic adus corpului care este deshidratat. Prin încălzire se facilitează vaporizarea apei conţinută în corpul în cauză. Vaporii de apă ajung treptat din interiorul produsului pe suprafaţa acestuia (difuzie internă) de unde sunt îndepartaţi prin difuzia acestora în agentul de uscare (difuzie externă). Pentru evaporarea apei de pe suprafaţa produsului, agentul de uscare – aer încalzit în cele mai multe cazuri – este vehiculat pe suprafaţa corpului supus deshidratării. Agentul de încălzire cedează căldură produsului şi preia vaporii de apă, astfel umiditatea acestuia crescând, în acelaşi timp temperatura agentului de încălzire scazând datorită cedării de căldură corpului supus acestui proces.
Mecanismul deshidratarii
Pentru ca aerul utilizat în procesul de deshidratare să poată prelua vaporii de apă aflaţi la suprafaţa corpului, acesta trebuie să nu se afle în stare saturată. Pentru un randament cât mai ridicat al unei instalaţii de deshidratare, aerul utilizat trebuie să aibă un conţinut de umiditate cât mai scăzut.
Apa aflată la suprafaţa corpului este prima care este eliminată, urmând ca apa aflată în interiorul acestuia să se deplaseze către suprafaţă pentru a-i lua locul. La începutul deshidratatării umiditatea aflată pe suprafaţa corpului este eliminată, astfel se poate observa o reducere rapidă a umidităţii corpului, toată căldura introdusă fiind utilizată pentru vaporizarea acesteia. Pe masură ce umiditatea aflată în interior începe să se deplaseze către suprafaţă raportul dintre timpul de deshidratare şi umiditatea îndepartată începe să crească şi o parte din căldură este folosită pentru încălzirea apei din interior. Astfel dacă se reprezintă grafic acest proces, el va începe cu o pantă abruptă după care va continua cu o pantă mai lină până la final.
Pentru evitarea blocării deplasării apei din interior către suprafaţă, în cazul unor produse, trebuie avută în vedere evitarea evaporarii apei de la suprafaţa până când toată apă conţinută de corp este încalzită deoarece se pot forma pelicule care împiedică această deplasare. Acest lucru se întamplă în cazul deshidratării fructelor şi legumelor la temperaturi prea ridicate.
În cazul cherestelei este necesară o fază de vehiculare a aerului saturat care încalzeşte toată masa materialului pentru evitarea formării unei pelicule, în primele faze, care împiedică deshdiratarea.
Cum evaporarea are loc numai pe suprafaţa materialului deshidratat, variaţia timpului de deshidratare este invers proporţională cu variaţia suprafeţei materialului, drept urmare pentru reducerea timpului de deshidratare trebuie mărită suprafaţa de vaporizare. În cazul fructelor şi legumelor, acestea pot fi feliate în aşa fel încât raportul dintre suprafaţa de evaporare şi volumul acestora să fie cât mai mare.
Cititi si aici Factorii care influenţează procesul de deshidratare