8.1.2. Пісіру процесіндегі пқд-ның пісіру камерасының булы-ауа ортасымен ылғал алмасуы және ондағы ылғалдың ішкі қозғалысы

Нан пісіру процесі кезінде камерасының газды ортасымен ПҚД-ның арасында ылғал алмасу және ПҚД-да ішкі ылғал ауысу жүреді. Бұл процестер бір мезетте және белгілі шамада өзара байланысқан күйде жүреді.

Пісіру камерасының булы-ауа ортасымен пісірілетін қамыр дайындамасының ылғал алмасуы

Пісіру камерасының ылғалды газды ортасымен қамырдың ылғал алмасу процесі нан пісірудің бірінші сатысында жүреді. Бұл камера ішіндегі ылғал ауа мен қамырдың үстінде болатын су буы конденсациясы және ПҚД-ның беткі қабаттарында жүретін сорбция әсерінен жүреді. Пісіру камерасының газды ортасы жеткілікті ылғалданған жағдайда, пісіру камерасына салынған ПҚД-сы ылғалды жұту нәтижесінде өзінің салмағын жоғарылатады. Пісіру процесі кезіндегі ПҚД-ның ылғалды өзіне сіңіріп, массасының көбею жағдайын анықтағанда ПҚД-ның салмағының максимум өсуі пісірудің алғашқы 3-5 минутында тіркелді, яғни қамыр өзінің бастапқы салмағынан 1,3%-ға өсті.

Ылғал конденсациясы ПҚД-ның бетінде ғана емес, оның барлық қабаттарында да жүреді.

Пісіру камерасына түскен қамырдың және ортаның температурасы төмен, пісіру камерасының ылғал ортасы жоғары болған жағдайда ПҚД-ның үстінде, беткі қабаттарында жүретін ылғалды сіңіру (сорбция) уақыты ұзағырақ жүреді.

ПҚД-ның беткі температурасы өсу нүктесінен жоғарылаған кезде, мұндағы ылғал конденсациясы дереу тоқтап, ылғалдың буға айналу процесі басталады: алдымен беті, кейін ПҚД-ның жұқа қабаты бірдей ылғалдылыққа жетеді (осыдан кейін нанның сыртқы жұқа қабаты пайда бола бастайды), булану зонасынан соң, қабық ішіндегі ортада тепе-тең ылғалды мөлшеріне жетеді.

Булану зонасы, жоғарыда айтылып кеткендей, қабықтың қалыңдығына қарай ПҚД-ның үстінен алшақтап, қабық пен жұмсақтың шекарасында қала отырып ақырындап тереңдейді.

Пісірілетін қамыр дайындамасының ішкі ылғал алмасу процесі

Пісіру процесі кезінде ПҚД-ның ортасындағы ылғалдылық өзгереді. Пісіру процесінің алғашқы сатысында пісіру камерасының газды ортасы қатты ылғалданған кезде, ПҚД-ның беткі қабаттарының ылғалдылығы жоғары болатындығы жоғарыда айтылған.

ПҚД-ның беткі қабатының ылғалдылығы біркелкі жағдайға жетіп, төмендеген кезде осы қабат нанның сыртқы қатты қабығына айналады. Және осы булану зонасында ПҚД-ның барлық ылғалы буға айналып үлгермейді.

Нанның сыртқы қатты қабығы нанның жұмсақ ортасына қарағанда тығыз және кеуектілігі де төмен. Нанның сыртқы және беткі қабаттарының тор көздері ортасына қарағанда әлдеқайда ұсақ. Булану зонасында қамырдың ортасымен ылғал алмасу процесіне түзілген нанның сыртқы қабығы көп кедергі жасайды. Булану зонасындағы будың бір бөлігі қабаттар арқылы қамыр дайындамасының орта тұсына жетеді де, ылғалдылығы жоғарылап, бу конденсациясы жүреді. Нәтижесінде нанның жұмсақ ортасы түзіледі.

Ылғал материалдың ортасындағы өзара ылғал алмасу процесі кезінде олардың орын ауыстыру потенциялы болуы керек. ПҚД-ның ылғал алмасуының екі себебі бар: ПҚД көлемінің әртүрлі бөліміндегі ылғалдың концентрациясы және ПҚД жеке бөлігіндегі температурасының айырмасы.

Ылғал концентрациясының әртүрлігі сол материалдың көп концентрациялы ылғал ауданынан аз концентрациялы ылғал ауданына орын алмасуына себепші болады. Ылғалдың осылай орын алмасуы концентрацион деп аталады.

Сонымен қатар, бұлай ылғалдың орын алмастыруын материалдағы концентрациялы диффузия немесе концентрациялы ылғал өткізу деп түсіндіруге болады.

А.В. Лыков көрсеткендей, ылғалды материалдың әртүрлі ауданындағы температураның өзгешелігі, жоғары температурадағы ауданына төменгі температурадағы ауданға ылғалдың орын алмастыруына себепші болады. Мұны жылуалмасу және термодиффузия немесе жылуылғалөткізгіштік деп атайды.

Пісіру процесінің бірінші сатысында ПҚД-ның қабаттарында ылғал және температура әртүрлі болады.

Зерттеушілердің қорытындысы бойынша, нан пісіру процесі кезінде қамырдың ішкі және сыртқы қабаттарының температурасы өзгеріске ұшырайды, сондықтан пісу процесі кезінде ылғал нанның жұмсақ ортасынан үстіңгі қабаттарының ортасына қарай жылжиды.

Бұл, А.С. Гинзбургтың эксперименттік мәліметімен дәлелденген. Нан пісіру процесі кезіндегі нанның жұмсақ ортасының әр қабатындағы ылғалдың өзгерісі анықталған.

Зерттеулер көрсеткендей, нанның жұмсақ ортасының ылғалдылығы пісіру соңында қамырдың өзінің ылғалдылығымен салыстырғанда 2% жоғарылайтындығы белгілі болды. Пісірудің алғашқы сатыларында нанның жұмсақ ортасының үстіңгі қабаттарындағы ылғал қарқынды түрде өседі.

Пісірілетін қамыр дайындамасы ылғалдығының өзгеруі

Пісіру процесі кезінде ПҚД ылғалдығының өзгеруі бойынша көптеген жұмыстар жүргізілген. Жүргізілген зерттеулерге қарай, пісіру температурасы бірқалыпты және камера ортасы ылғалданбаған жағдайда піскен ПҚД-ның әр қабатындағы ылғалдың өзгерісі төмендегі 51-суретте берілген.

Графикте көрсетілгендей, пісіру процесі кезінде ПҚД-ның жоғарғы қабаттарындағы ылғалдылық жылдам төмендейді және 1-қисық сызық көрсеткендей, пісіру камерасының булы-ауа ортасының ылғалдылығы мен температурасының тепе-теңдік жағдайына (W_тең) тез жетеді.

Төменірек орналасқан қабаттар, 2, 3 және 4-қисық сызықтар, бірқалыпты ылғалдылыққа кештеу жетеді, соның салдарынан нанның сыртқы қабығына жай айналады.

ПҚД-ның ылғалдылығы,%
	τ пісіру

51-сурет. Пісіру процесі кезіндегі ПҚД-ның қабаттар арасындағы ылғалдылықтың өзгеру графигі (қисық сызықтардың белгіленуі 47- суреттегідей).

Пісіру камерасына түскен қамырдың сыртқы қабық қабаттарының ылғалдылығы, 2, 3 және 4 қисық сызықтар, алғашында қарқынды жоғарылайды. Алдымен жұмсақ орта кейін сыртқы қатты қабыққа айналатын қамырдың бұл қабаттары терең орналасқан сайын ылғалдылығы өседі (∆W).

5-қисық сызық пісіру процесі кезінде ПҚД-ның орта қабаттарының ылғал өзгерісі, пісіру соңында булану зонасы болып табылады.

Бұл қабаттың ішкі үстінің соңғы ылғалдығы ішкі ылғал ауысудың өсуі есебінен (W_қ-0+∆W) қамырдың бұрынғы ылғалдығына (W_қ-0) тең болуы мүмкін. Осы кезде осы қабаттың қабыққа жабысқан сыртқы үсті тепе-теңдік ылғалдылықпен бірдей болады. Осыдан графикте, осы қабат үшін соңғы ылғалдылықтың мәні деп (W_қ-0+∆W) және W_тең мәндердің арасының орташасы алынады.

6,7,8 және 9-қисықтармен сипатталатын жұмсақ қабаттарының ылғалдығы пісіру процесі кезінде жоғарылайды, жоғарылау бастапқыда ПҚД-ның ішкі қабаттарында, сосын терең орналасқан қабаттарда жүреді.

Ылғалдың жылу алмасу нәтижесінде (жылуылғалөткізгіштік) булану зонасына жақын орналасқан жұмсақтың ішкі қабаттарының ылғалдығы, максимум шекпен салыстырғанда біршама төмендейді. Дегенмен де осы қабаттардың соңғы ылғалдылығы пісірудің бастапқы кезеңіндегі қамырдың бұрынғы ылғалдығынан жоғары болып келеді. Жұмсақтың ортасының (9 қисық) ылғалдылығы барлық қабатына қарағанда жай өседі, және оның соңғы қышқылдығы жұмсақтың басқа қабаттарының соңғы қышқылдығына қарағанда біршама аз болады.

Көптеген зерттеу жұмыстарында пісу процесінің аяқталу кезеңінде жұмсақ ортаның ылғалдылығы жалпы 1,5-2,5% жоғарылайтындығы анықталған.