Практическая работа № 5. Расчёт продолжительности обезвоживания при вялении, сушке, копчении

Цель расчета – научиться самостоятельно определять продолжительность обезвоживания при копчении, сушке или вялении.

Задачи расчета:

• определить критические влажности рыбы;

• построить кривую кинетики обезвоживания;

• определить продолжительность обезвоживания.

Продолжительность обезвоживания τ, ч, при копчении, вялении и сушке при температуре не более 40 ^оС находят из следующего выражения:

, (37)

где w, w^c_K1, w^c_K2 – текущая, первая и вторая критические влажности на сухую массу, %;

τ_К1 – продолжительность достижения w^c_K1, ч;

τ_К2 – продолжительность обезвоживания между w^c_K1 до w^c_K2,ч.

Неизвестные в уравнении (37) критические влажности w^c_K1, w^c_K2 определяют из следующих выражений:

, (38)

, (39)

где w^c₀ – начальная влажность рыбы на сухую массу.

Для определения произведения τ_К1·τ_К2 в уравнении (37) используют следующие выражения:

, (40)

, (41)

, (42)

где w^c₀, w^o₀ – начальная влажность на сухую и общую массу соответственно, %

w^c _τ=6, w^c _τ=24, w^c _τ=48 – влажность на сухую массу в % при продолжительности обезвоживания 6, 24 и 48 часов соответственно;

S/m – удельная поверхность рыбы, м²/кг;

Х_р – жесткость режима.

Жесткость режима находится по следующей формуле:

,

где - средняя температура сушильного агента в коптильной

камере, ^оС;

- средняя относительная влажность сушильного агента

в коптильной камере, %.

Формула (40) справедлива, если выполняются условия:

68 % ≤ w^o₀ ≤ 78 %; 0,23 м²/кг ≤ S/m ≤ 0,80 м²/кг; 5 ≤ X_p ≤ 22.

Предел применимости формул (41) и (42) следующий:

68 % ≤ w^o₀ ≤ 78 %; 0,11 м²/кг ≤ S/m ≤ 0,23 м²/кг; 5 ≤ X_p ≤ 22.

Выбрав по области применения одну из формул (40), (41) или (42), определяют влажности w^с при конкретной продолжительности процесса 6 ч, 24 ч или 48 ч. Затем в формулу (12) подставляют продолжительность и соответствующую этой продолжительности влажность, определенную из выражений (15), (16) или (17). При этом должны быть известны значения w^o₀, w^c₀, S/m, X_p, которыми обычно задаются.

Влажность на сухую массу можно найти через влажность на общую массу, %:

.

Подставив все значения в формулу (12), находят произведение τ_К1·τ_К2. Затем при известном значении τ_К1·τ_К2 задаются разными значениями текущей влажности w^c и определяют из уравнения (12) соответствующую продолжительность τ достижения этой влажности. После чего в координатах w^c ÷ τ строят конкретную кривую кинетики обезвоживания.

Варианты заданий для практической работы № 5 приведены в Приложении 7.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие закономерности кривой кинетики обезвоживания вы знаете?

2. Почему при низкотемпературной и высокотемпературной сушке критические влажности находятся по одним и тем же формулам?

3. Какие факторы влияют на продолжительность обезвоживания?

4. Что вы понимаете под жесткостью режима?

5. Как перейти с влажности, рассчитанной на общую массу, на влажность, рассчитанную на сухую массу, и наоборот?

6. Как найти скорость обезвоживания в любой точке кривой обезвоживания?

7. Перечислите виды связи влаги с материалом.

8. Последовательность удаления влаги различных энергий связи.

9. От каких факторов зависит скорость обезвоживания рыбы в I период?