Контроль вакуума

Контроль вакуума в процессе сушки, таким образом, может стать удобным способом контроля теплопередачи и нагрева продуктов.
Определение оптимального давления в сублимационной камере (при соответствующей температуре сублимации материала), обеспечивающего максимальную скорость испарения влаги из материала, является важным аспектом на пути интенсификации процесса сушки. Экспериментальные исследования, проведенные Д. Флосдорфом показали, что с падением давления в камере испарение становится более заметным, но затем достигает максимальной скорости и наступает насыщение. Следовательно, создание глубокого вакуума, вопреки широко распространенному мнению, не является обязательным в течение периода сублимации, так как ниже границы, которая была определена (для данной температуры сублимации), уже не происходит увеличения скорости испарения влаги из продукта, к тому же слишком глубокий вакуум затрудняет теплоперенос от нагревательной пластины к продукту.
Контроль давления в камере в процессе сушки позволяет обеспечивать скорость сублимации при более низких температурах греющих излучателей на таком же уровне, как в случае высокой температуры излучателей (примерно 125°С) и глубоком вакууме.
Взаимосвязь параметров процесса сушки с теплопроводностью высушиваемого материала
Как отмечено выше, основным фактором подвода энергии (теплоты) в зону сублимации является передача теплоты теплопроводностью через замороженный или (и) осушенный слои материала.
Если говорить о теплопроводности «сплошных» осушенных слоев, например, слой мясного или рыбного фарша, слой фруктового пюре на противне, то необходимо вводить понятие эффективной теплопроводности — Х^. Такая теплопроводность является суперпозицией двух компонентов: твердого каркаса и газа, заполняющего поры в сухом слое. Имеются достаточно обширные экспериментальные данные, указывающие на резкое (в 2—3 раза) снижение Х в области давлений в камере сублимационной установки ниже 1 мм рт. ст.
Теплопроводность тел, имеющих волокнистую структуру (куски мяса, рыбы и т. п.), зависит от направления волокон. Вдоль направления волокон она выше.
Если объектом сушки являются гранулированные материалы, процесс формирования эффективной теплопроводности еще более сложен. Величина Х^ будет зависеть не только от физических свойств самого высушиваемого материала, но и от формы, размеров, условий контактирования частиц-гранул, давления и состава паров в сублимационной камере. Ниже представлены значения коэффициентов теплопроводности пищевых продуктов, высушенных сублимацией.
Теплопроводность замороженных пищевых продуктов в значительной мере определяется изменением физических свойств льда при отрицательных температурах, поскольку подавляющее большинство пищевых продуктов содержит воду в количестве 60-95%. Известно, что теплопроводность пищевых продуктов при положительных температурах практически неизменна.