Conceperea unei Linii Tehnologice pentru Uscarea Merelor cu O Capacitate de Prelucrare de 6 Tone Mere pe Zi

Tema proiectului

Conceperea unei linii tehnologice pentru uscarea merelor cu o capacitate de prelucrare de 6 t mere/zi. Studiul cinetic al operaiei de uscare.

Cuprins

Partea I31Obiectivele proiectului. Prezentarea general a produsului31.1Obiectivele proiectului31.2Prezentarea general a produsului32Prezentarea procesului de conservare a fructelor prin uscare. Studiu de literatur63Analiza desfurrii procesului103.1Modelarea procesului.103.1.1Modelul bilanului de masa103.1.2Modelarea cinetic a procesului153.2Schema de operaii173.2.1Schema de operatii pentru uscarea merelor173.2.2Descrierea schemei de operai183.3Schema fluxului tehnologic203.4Schema de msur i control n proces214Proiectarea tehnologic224.1Usctorul camer. Generaliti224.2Dimensionarea usctorului camer235Aspecte ecologice i de protecia mediului26Partea a II-a. Cercetarea experimental271Generaliti272Materiale i metode273Partea experimental284Rezultate i discuii. Influenele diverilor parametri344.1Umiditatea344.1.1Merele neprelucrate iniial344.1.2Merele prelucrate prin nghe374.2Viteza de uscare394.2.1Merele neprelucrate iniial394.2.2Merele prelucrate prin nghe404.3Calculul coeficientului de transfer de mas la uscarea merelor434.3.1Mere neprelucrate iniial434.3.2Mere prelucrate prin nghe444.4Calculul energiei de activare (Ea)464.4.1Mere neprelucrate iniial464.4.2Merele prelucrate prin nghe474.5Calculul coeficientului de difuzie525Concluzii55Partea a III-a561Concluzii generale562Lista de simboluri563Bibliografie584Anexe594.1Lista programelor de calcul folosite:594.2Diagrama Sankey60

Partea I

1 Obiectivele proiectului. Prezentarea general a produsului1.1 Obiectivele proiectului

n cadrul proiectului este prezentat tehnologia de conservare a merelor prin uscare i cuprinde doua pri, una destinat studiului de literatur privind conservarea merelor prin uscare i una experimental destinat studiului cinetic al procesului de uscare. n prima parte s-a urmrit descrierea produsul, prezentarea procesului de conservare folosit, ct i conceperea unei linii tehnologice pentru uscarea merelor cu o capacitate de prelucrare de 6 t mere/zi.n cea dea doua parte este prezentat studiul experimental privind uscarea merelor Starkinson realizat n laborator, la trei temperaturi: 40 C, 54 C si 74 C. Pe baza acestor date s-a realizat studiul cinetic al operaiei de uscare, determinarea coeficienilor de transfer de masa ct i determinarea coeficientului de difuziune. S-a demonstrat i mecanismul de uscare din care face parte cu ajutorul calculrii energiei de activare.

1.2 Prezentarea general a produsului

Fructele reprezint unul dintre produsele de baz din alimentaia uman. Bogate n zahr, vitamine, substane minerale dar cu un coninut ridicat de ap (75-92%) ceea ce poate duce la condiii favorabile pentru dezvoltarea microorganismelor responsabile pentru degradarea fructelor.[1] . De aceea prin reducerea coninutului de ap se obine o stabilitate microbian i minimizeaz schimbrile fizice i chimice a materialului n timpul depozitrii. n procesele de uscare, apa este ndeprtat prin evaporare convectiv cu ajutorul aerului cald, obinndu-se astfel fructele uscate. [2]Fructele uscate sunt utilizate pe scar larg n calitate de component n formarea multor alimente cum ar fi produsele de patiserie, ngheat, deserturi i iaurt.[3] Printre altele, merele sunt o materie prim important pentru multe produse alimentare i plantaiile acestora sunt cultivate peste tot n lume.[4] Definirea condiiilor optime de depozitare pentru conservarea merelor proaspete este benefic, deoarece conservarea i depozitarea necorespunztoare a fructelor i legumelor cauzeaz pierderi de la 10% pn la 30%. [5]Materia prim caracteristic acestui proces tehnologic este reprezentat de mr, ca fruct. Merele sunt fructe care intr n alimentaia zilnic a omului datorit valorii nutritive. Acesta reprezint una din speciile pomicole cele mai rspndite n cultur, circa 33% din producia total de fructe din ara noastr. Pentru consumul n stare proaspt sunt foarte apreciate dar n acelai timp constituie i o materie prim important pentru fabricarea compoturilor, marmeladei, sucurilor. Pentru determinarea caliti alimentelor un rol important l are structura acestora.[6]Fructele exercit o aciune alcalin n organism. Acizii organici i srurile lor sunt metabolizai rezultnd bioxidul de carbon i apa iar bazele ramase sub form de carbonate mresc rezerva alcalina n organism. Valoarea energetic a fructelor la 100 g brut sau produs edibil ca i % de pri needibile din fruct sunt redate n tabelul 1. [7]O mare parte a componenilor, proteinele i lipidele, care nu pot fi sintetizai de organismul uman sunt adui n alimentaia zilnic prin legume i fructe. (tabelul 2). [8]n fructe apa se afl n stare liber sau legat i coninutul total variaz n limite largi. Astfel n cazul cpunilor coninutul de ap poate ajunge la 84-92 % iar pentru alte fructe este mai redus ajungnd la 77-87 % ( mere, pere struguri). La nuci, alune valoarea coninutului de apa ajunge la 5 %.Vitaminele joac rolul de catalizator n procesele de metabolizare iar coninutul acestora la principalele fructe va fi prezentat n tabelul 3.Principalele metale se gsesc sub form de oxizi sau sruri ale acizilor: clorhidric, carbonilic, sulfuric. Coninutul de substane minerale variaz de la o specie la alta ( tabelul 4) i este influenat de condiiile climatice, de cultura. Elementele minerale se gsesc n compoziia enzimelor, a pigmenilor, a acizilor nucleic, i influeneaz astfel procesele metabolice care au loc n fructe. Cel mai regsit element mineral este potasiul urmat de calciu i fosfor. [7]

Tabelul 1 Valoarea energetic a fructelorSpeciaPri needibile (%)La 100 g produs edibil Total kcal Utilizabil kcal

Ananas465651

Alune58694620

Caise95448

Mere85549

Nuci57705632

Prune66255

Portocale2827,926,6

Tabelul 2 Valoarea energetic a unor fructeSpeciaTotalProvine din: Glucide Lipide Proteine

Caise225,2205,1515,1

Ciree252,5217,719,715,1

Mere219,920915,55,4

Nuci2950,4237,42440,9272,1

Prune215,52063,811,7

Tabelul 3 Valoarea medie a principalelor vitamine din fructeSpeciaCaroten mgE mgK mgB1 mgB2 mgPP mgBiotina mgAc. Folic gC mg

Ananas0,060--0,0780,0300,2-4,020

Caise1,790,5-0,0400,0530,77-3,69,4

Cpuni0,0490,220,10,0310,0540,514,05,464

Mere0,0470,57-0,0350,0320,30-0,912

Nuci0,04824,7-0,340,121,037772,6

Prune0,210,80-0,0720,0430,44-2,05,4

Tabelul 4 Valoarea medie a principalelor elemente minerale din fructeSpeciaNa mgK mgMg mgCa mgFe mgCu mgP mgI mg

Alune2,06361562263,81,283331,5

Caise2,02789,2160,650,15210,5

Mere3,01446,47,10,480,10121,6

Ananas2,117317160,40,0809-

Nuci2,4544129872,50,884093,0

Prune1,722110140,440,093181,0

2 Prezentarea procesului de conservare a fructelor prin uscare. Studiu de literatur

Conservarea produselor alimentare constituie o verig important n asigurarea calitii acestora. nc din cele mai vechi timpuri a aprut modificarea caracteristicilor senzoriale ct i a prelungirii duratei de valabilitate.[9] Voi aminti cteva din cele mai vechi i uzuale metode de conservare : uscarea la soare, prin ventilaie natural, sau pe un foc cu lemne; srarea i afumarea crnii; eliminarea apei (deshidratarea) i conservarea n grsime sau zahr; conservarea oulor n soluie slab acidificat i n cazul fructelor, condimentelor meninute n alcool sau oet. [10]Una dintre cele mai simple metode de a mbunti durata de depozitare a fructelor este de a reduce coninutul de umiditate a acestora prin uscare. Uscarea fructelor i a legumelor este cunoscut ca fiind cea mai veche metoda de conservare, practicat iniial n gospodriile rneti apoi extins la nivel industrial.[8] Uscarea const n eliminarea parial a apei din coninutul unui aliment, crend astfel un mediu neadecvat pentru activitile microorganismelor.[12] n timpul evaporrii apei din mr este nevoie de energie ridicat. [13]. Metoda de conservare are ca obiectiv satisfacerea cerinelor cantitative i calitative ale consumatorului.[8] Factori care influeneaz rata de uscare sunt viteza, temperatura aerului, ct i umiditatea relativ.[14]Uscarea se poate realiza pe cale natural, utiliznd cldura solar i purtnd aceeai denumire iar pe cale artificial, utiliznd cldura produs prin arderea unui combustibil poart denumirea de deshidratare. [8],[12]Uscarea natural este puin folosit la legume, deoarece acestea pierd aroma i gustul i de cele mai multe ori se nnegresc. Legumele supuse uscrii se pot infecta cu ou de insecte sau cu spori ceea ce duce mai trziu la alterare. ns pe cale natural fructele pot fi uscate industrial, cum ar fi de exemplu cireele, struguri, prunele, merele.[12]Metodele de uscarea artificial sunt fie dup modul realizrii transmiterii cldurii fie dup presiunea la care are loc uscare. n primul caz poate fi prin conducie, prin convecie n aer cald sau gaze de ardere i prin radiaie. [15]Uscarea prin conducie este atunci cnd produsul vine n contact direct cu suprafaa cald a usctorului la temperaturi mari. Viteza de uscare este mare ceea ce nu este indicat deoarece poate produce supranclziri i arderea produsului.[16]Uscarea convectiv este una dintre cele mai folosite operai pentru obinerea alimentelor deshidratate.[2] n uscarea prin convecie produsul este aezat pe tvi, pe crucioare fixe sau circulnd n contracurent cu agentul de uscare. Cu o temperatur mare i o umiditate absolut mic uscarea va avea loc ntr-un timp scurt fr a duce la degradarea produsului.[16] Uscarea prin radiaie se realizeaz cu ajutorul radiaiilor infraroii obinute de la lmpi electrice, corpuri metalice sau ceramice radiante sau gaze calde. Se folosesc pentru produsele cu grsime mic.Pentru a elimina dezavantajele aduse de fiecare tip de uscare, luat individual se folosete uscarea prin metode combinate, cum ar fi : conducie - convecie, radiaie - convecie.n funcie de presiunea la care are loc uscarea se disting doua metode : la presiune atmosferic n usctoare deschise, nchise sau n vid la condiii perfecte etane astfel ca presiunea din usctor s fie constant i mereu inferioar celei atmosferice. Uscarea sub vid se realizeaz cu un consum redus de cldur pentru nclzirea produsului i produsul supus uscrii poate fi introdus n stare proaspt ct i n stare congelat.[16]Cea mai rspndit metod de uscare n industrie este cea prin convecie la presiune atmosferica adic uscarea cu aer cald. Procesul de uscare este controlat de proprietile produsului ct i de proprietile aerului umed care nconjoar produsul. Transferul de mas ct i cel de cldur are loc la viteze diferite, cel de umiditate fiind mult mai mic dect cel de cldur. Cu ct este mai mare temperatura aerului i cu ct aerul este mai uscat, adic umezeala este mai mic cu att este mai mare viteza de uscare. Se recomand pentru o bun uscare ca viteza aerului cald sa fie mai mare de 3 m/s. n acest procedeu ndeprtarea umiditii din produs este determinat n principal de fenomenul de difuzie i de natura capilar. Sunt 3 fenomene de difuzie i anume difuzia extern evaporarea apei de la suprafaa produsului supus uscri ; difuzia intern deplasarea apei din interiorul produsului spre suprafa ; termodifuzia fenomen invers difuziei interne.Uscarea prezint urmtoarele stadii:a) De nclzire a produsului - cldura este consumat aproape integral pentru nclzirea produsului pn la stabilirea unui echilibru ntre cantitate i cldura transmis produsului i cea consumat pentru evaporare. Durata acestei etape este redus ;b) De uscare la vitez constant viteza de evaporare este dependent de temperatur, vitez i umiditatea agentului de uscare precum i de forma produsului inclusiv de structura acestuia. n acest stadiu va avea loc modificarea ariei de interfa datorit contractrii produsului rezultnd micorarea suprafeei de transfer n timp ce umiditatea produsului scade ;c) De uscare cu vitez descresctoare ncepe n punctul n care se atinge umiditatea critic a produsului, n acest punct curba vitezei de uscare prezint o inflexiune brusc. n acest stadiu aria de evaporare va nainta n interiorul produsului. Viteza de uscare va deveni nul n momentul n care se atinge umiditatea de echilibru, avnd loc o cretere a temperaturi produsului. Produsele de tip higroscopic prezint doua astfel de stadii ale uscrii cu vitez descresctoare. [7]Avnd n vedere c uscarea necesit mult timp i consum ridicat de energie, se va aplica produselor solide cu un coninut relativ mic de ap sau produselor fluide care n prealabil au fost supuse unei operaii de concentrare n substana uscat.Cele mai utilizate tipuri de usctoare n industria alimentar sunt: usctor cu camer, cu benzi, n strat fluidizat, cu tambur, cu discuri rotative i cu celule verticale.Usctoarele cu camer se compun din dou sau mai multe camere n care sunt aezate tvi care conin materialul supus uscrii. Acestea pot sa funcioneze cu circulaia natural sau forat a aerului. Dei sunt utilizate frecvent, acestea prezint i urmtoarele dezavantaje: neuniformitatea uscrii, pierderea cldurii n timpul ncrcrii i descrcrii materialului, dificil de controlat. Se utilizeaz pentru materiale care necesit o durat lung i o uscare nu prea intens (precipitate de filtrare, legume, fructe)Usctorul cu benzi se folosete n general pentru uscarea pastelor finoase. Benzile servesc pentru transportul materialului n camera de uscare iar agentul de uscare circul n contracurent, echicurent sau curent ncruciat prin material. Se folosete ca agent de uscare aerul fierbinte, gaze de ardere i aburi supranclzii. Uscarea n strat fluidizat prezint urmtoarele avantaje: intensitate mare a uscrii, cantitatea de ap eliminat fiind mai mare dect n cazul usctoarelor clasice ; consum redus de cldura ; temperatura uniform i controlabil a fazelor ; timp redus de uscare comparativ cu usctoarele convenionale ; dimensiuni reduse i construcie simpl ; automatizarea procesului i realizarea regimului optim.Usctoare cu tambur se folosesc pentru uscarea pastelor, soluiilor i suspensiilor nu prea consistente. Pe un tamburul cilindric orizontal nclzit din interior cu abur, apa cald sau ulei, se aeaz un film subire care conine lichidul de uscare. Reziduul solid uscat se desprinde de pe suprafaa tamburului cu un cuit.Usctorul cu discuri rotative este folosit la uscarea zahrului iar usctor cu celule vertical se folosete pentru uscarea malului necesar fabricrii berii. [16]Metoda utilizat n industria alimentar pentru deshidratarea fructelor este uscarea cu aer cald, cu diferite tipuri de usctoare. Datorit caracteristicilor materiei prime i ale produsului finit sunt necesare anumite condiii tehnice pentru realizarea deshidratri fructelor.[7]

Tabelul 5 - Date tehnice privind uscarea fructelor [7]DenumireaOperaii pregtitoareTipul usctoruluiTemp. de uscare ()Umiditatea produsului (%)

MereCurire de coaj, tiere n rondele sau felii, imersie n soluie de bisulfit de sodiu 0,5 % sau sulfitare; resulfitare dup uscareTunel sau band75-55Max. 24

Mere supra uscateMere, in prealabil uscate (24%), tiere in felii sau cuburi, ambalare n recipiente ermetice dup uscareCamer sub vid503

PruneImersie 5-15 s n soluie de NaOH 1,0-1,5% la fierbere, cltire cu ap receTunel sau band75-6018-20

PereDecojire chimic, imersie n soluie de NaCl 1-3%, oprire n ap, sulfitare 15-30 minTunelMax. 65Max. 26

3 Analiza desfurrii procesului3.1 Modelarea procesului. 3.1.1 Modelul bilanului de masa

Bilantul de masa se va efectua pe fiecare proces component. Succesiunea operatiilor se va face pe baza schemei prezente n figura 1.

Figura 1 Schema operaii a procesului de uscare a merelor

Pentru operaia de recepie, bilanul total de materiale este:

M= 6000 kg/zi SU= 16%

RecepieP =0,5 %

M1 kg/zi

n care :M cantitatea de mere intrat la recepie, (kg/zi)M1 cantitatea de mere rezultat de la recepie, (kg/zi)p pierderile tehnologice la recepie , (%)

Pentru operaia de depozitare, bilanul total de materiale este:

M1 = 5970 kg/zi

DepozitareP1 =0,5 %

M2 kg/zi

n care :M1 cantitatea de mere intrata la depozitare, (kg/zi)M2 cantitatea de mere rezultat de la depozitare, (kg/zi)p1 pierderile tehnologice la depozitare , (%)

Pentru operaia de splare, bilanul total de materiale este:M2 = 5940,14 kg/zi

P2 =0,5 %Mapa = 2500 kg/ziSplare

Mapa eliminata =99 %

M3 kg/zin care :M2 cantitatea de mere intrat la splare, (kg/zi)M3 cantitatea de mere rezultat de la splare, (kg/zi)Mapa- cantitatea de apa necesar splrii (kg/zi)P2 pierderile tehnologice la splare, (%)Mapa eliminata masa de ap eliminat la splare (%)

Pentru operaia de sortare i calibrare, bilanul total de materiale este:

M3 = 5935,44 kg/zi

Sortare i calibrareP3 =2 %

M4 kg/zi

n care :M3 cantitatea de mere intrat la sortare i calibrare, (kg/zi)M4 cantitatea de mere rezultat de la sortare i calibrare, (kg/zi)P3 pierderile tehnologice la sortare i calibrare , (%)

Pentru operaia de curire, bilanul total de materiale este:

M4 = 5816,74 kg/zi

P4 =10 %Curire

M5 kg/zin care :M4 cantitatea de mere intrat la curire, (kg/zi)M5 cantitatea de mere rezultat de la curire, (kg/zi)P4 pierderile tehnologice la curire, (%)

Pentru operaia de divizare, bilanul total de materiale este:

M5 = 5235,06 kg/zi

P5 =0,1 %Divizare

M6 kg/zi

n care :M5 cantitatea de mere intrat la divizare, (kg/zi)M6 cantitatea de mere rezultat de la divizare, (kg/zi)P5 pierderile tehnologice la divizare, (%)

Pentru operaia de splare, bilanul total de materiale este:

M6 = 5229,831 kg/zi

MApa = 2500 kg/ziP6 =0,5 %Splare

Mapa eliminata= 99%

M7 kg/zi

n care :M6 cantitatea de mere intrat la splare, (kg/zi)M7 cantitatea de mere rezultat de la splare, (kg/zi)Mapa cantitatea de apa necesara splrii (kg/zi)P6 pierderile tehnologice la splare, (%)Mapa eliminata masa de ap eliminat la splare (%)

Pentru operaia de preuscare, bilanul total de materiale este:

M7 = 5228,691 kg/zi SU=16%

U P7 =2 %Preuscare

M8 kg/zi SU= 80%

n care :M7 cantitatea de mere intrat la preuscare, (kg/zi)M8 cantitatea de mere rezultat de la preuscare, (kg/zi)P7 pierderile tehnologice la preuscare, (%)U diferena de umiditate, (g/g)

Pentru operaia de uscare, bilanul total de materiale este:

M8 = 1777,75 kg/zi SU=80%

U P8 =3 %Uscare

M9 kg/zi SU= 92%

n care :M8 cantitatea de mere intrat la uscare, (kg/zi)M9 cantitatea de mere rezultat de la uscare, (kg/zi)P8 pierderile tehnologice la uscare, (%)U- diferena de umiditate, (g/g)

Pentru operaia de ambalare, bilanul total de materiale este:

M9 = 1511,09 kg/zi

P9 =0,1 %Ambalare

M10 kg/zi

n care :M9 cantitatea de mere intrat la ambalare, (kg/zi)M10 cantitatea de mere rezultat de la ambalare, (kg/zi)P9 pierderile tehnologice la ambalare, (%)

3.1.2 Modelarea cinetic a procesului

Exista o serie de factori care influeneaz cinetica procesului de uscare. Primul factor intern trebuie s fie considerat natura materiei prime, exprimat prin compoziia chimic i structura fizic.[19]Ca i factorii externi se ncadreaz forma i gradul de fragmentare al materiei prime sau mrimea bucilor . Se tie c viteza deshidratrii unei materii prime bogate n ap i ca atare durata de deshidratare, din punct de vedere teoretic, este invers proporional cu ptratul grosimii bucilor. Efectul se datorete faptului c viteza de micare a apei n interiorul bucilor mai subiri ntmpin o mai mare rezisten dect n cazul bucilor mai groase . [19]Cum deshidratarea nseamn ndeprtarea excesului de ap, este necesar s se cunoasc i felul de micare a apei n materia prim n timpul deshidratrii. Difuzia extern sau superficial reprezint migrarea apei la suprafaa produsului supus deshidratrii. Difuzia intern reprezint deplasarea apei din interiorul produsului spre suprafa i determin desfurarea final a deshidratrii. n afar de natura materiei prime, de coninutul ei n ap i formele de micare a apei lichide sau n stare de vapori, deshidratarea este influenat de micarea aerului i propagarea cldurii. [19]Dac geometria feliei de mr are o form de placa ca i n cazul nostrul i limitative n procesul de uscare devine transferul de masa prin crusta format pe suprafa putem scrie [17]:

S

xh Separnd variabilele i integrnd pe grosimea plci rezult:

(1.3)nlocuind n relaia (1.2) obinem:

Prin introducerea gradului de uscare:

Ecuaia (1.4) devine:

Integrnd ecuaia ntre limitele 0-u => ecuaia cinetic care permite calcului necesar pentru un anumit grad de uscare u

Pentru u =1 => timpul 0 corespunztor uscrii complete:

Relaia ntre si 0 va fi:

Aceasta ecuaie fiind corespunztoare unei parabole.3.2 Schema de operaii3.2.1 Schema de operatii pentru uscarea merelor

Mere proaspete

M = 6000 kg/ziDivizareCurireSplareSortare i calibrareSplareDepozitareRecepie

M1= 5970 kg/zi

Apa

M2 = 5940,14 kg/zi

M3 = 5935,44 kg/zi

M4 = 5816,74 kg/zi

M5 = 5235,06 kg/zi

Apa

M6 = 5229,831 kg/zi

M7= 5228,691 kg/zi

Preuscare

M8 =1777,75 kg/zi

Uscare

M9=1511,09 kg/zi

Ambalare

M10= 1509,58 kg/zi

Depozitare mere uscate, u= 8%

3.2.2 Descrierea schemei de operai

1. Recepia cuprinde controlul cantitativ i calitativ al fructelor. Calitatea fructelor ct i a merelor se apreciaz pe baza unor indicatori stabilii prin diferite normative, standarde, norme interne, caiete de sarcini stabilind clasele de calitate: extra, I, II.2. Depozitarea merelor pn la intrarea lor n procesul de prelucrare tehnologic trebuie s fie ct mai scurt deoarece poate sa influeneze calitatea fructelor. Merelor vor fi depozitate n spaii ventilate natural, ventilate mecanic, frigorifice i cu atmosfer controlat. Pstrarea n condiiile optime se poate realiza numai n spaiile frigorifice sau n cele cu atmosfer controlat.3. Splarea - ndeprtarea cu ajutorul apei a impuritilor aflate pe suprafaa merelor. Prin aceasta operaie merele vor suferi urmtoarele modificri, creterea umiditii de pstrare care se poate elimina printr-o operaie de zvntare sau uscare; vtmarea acestora prin deteriorarea nveliului exterior (coaj, pieli, etc.).Prin splare trebuie s se reduc de cel puin ase ori numrul de microorganisme de pe fructe, ultima ap de splare nu trebuie s conin mucegaiuri sau drojdii. n apa de splare se adaug substane detergente sau HCl (1,5%) pentru ndeprtarea urmelor de pesticide (n special a celor pe baz de Pb i Ar); apa de splare poate avea temperatura de circa 40C .Cltirea se realizeaz n baie de limpezire sau duuri de limpezire prin aducerea unei cantiti mari de ap, n mai multe reprize. Deoarece s-au folosit soluii detergente, la limpezire sunt folosite soluii neutralizatoare urmate de cltiri cu ap rece.4. Sortarea este o operaie cantitativ care cuprinde operaia de ndeprtare a merelor necorespunztoare, alterate i a impuritilor mici i mari.5. Calibrarea este o sortare calitativ, adic masa de fructe este mprit pe clase de dimensiuni, culoare, greutate conform prevederilor din standard, normelor tehnice interne. Tipuri de utilaje de calibrat: calibroare cu benzi transportoare n cascad i cu orificii circulare, calibroare cu benzi transportoare dispuse la nlimi variabile.6. Curirea reprezint separarea i ndeprtarea prilor necomestibile sau greu digerabile ale legumelor (smburi, semine peduncule, coaj, casa seminelor). Operaia se poate executa mecanic, termic, chimic i foarte rar, manual. Tipuri de utilaje folosite pentru curirea mecanic: maini cu cuite de diferite forme, site cilindrice tip tambur.[9]Exist dou tipuri de curirea termic: pe cale umed (fierbere sau aburire) sau pe cale uscat (arderea cojii). Curirea umed se efectueaz cu abur sub presiune (circa 10 atm.), la temperatur ridicat (100 - 200C) timp de cteva secunde, urmat de o trecere brusc la presiune atmosferic i de splare cu duuri reci puternice (pn la 12 atm.). Curirea uscat se realizeaz la temperaturi ridicate (100C) timp de 60 secunde pentru arderea cojii care va fi ndeprtat prin jeturi de ap. Cea dea treia curare este cea chimic care const n fierberea foarte scurt (30-180 secunde) ntr-o soluie diluat de hidroxid de sodiu (0,5 3%). Sub aciunea soluiei alcaline substanele pectice din membranele celulelor sunt transformate n sruri ale acidului pectic care sunt uor solubili n ap. Ca urmare coaja produselor se desface de pe esuturi iar jetul de ap din instalaie o ndeprteaz i totodat spal resturile de soluie alcalin.7. Divizarea are o importan foarte mare pentru operaiile tehnologice care urmeaz, deoarece viteza tratamentului termic este direct proporional cu suprafaa produsului (care crete prin divizare) i invers proporional cu grosimea produsului (care scade prin divizare). n funcie de gradul de mrunire solicitat se folosesc pentru divizarea fructelor i legumelor: maini de tiat n felii, cuburi, tiei, maini de rzuit, maini de zdrobit.[9]8. Preuscarea este operaia n care se reduce ntr-o mare msur cantitatea de ap din compoziia merelor. Uscare are loc indirect cu ajutorul aerului care va fi nclzit prin intermediul unor schimbtoare de cldur i apoi acest aer este introdus n masa merelor supuse uscrii. La acest tip de uscare indirect, calitatea produselor uscate este mai bun, productivitatea usctorului i extracia umiditii sunt mai sczute, iar consumul de combustibil i energie electric sunt mai ridicate fa de uscarea direct. n aceast etap umiditatea iniial a merelor de 84% este redus pn la valoarea de 20%. Pentru uscarea fructelor i legumelor se folosete un usctor cu camer.9. Uscarea este operaia n care umiditatea se reduce de la 20% pn la 8% .10. Ambalarea merelor uscate se realizeaz n ambalaje cu materialele care trebuie s permit vizibilitatea produselor i s imprime mrfii un aspect comercial atrgtor, s nu aib mirosuri strine, s fie suficient de rezistent, s se poat nchide uor, s fie ieftine. Aceste condiii sunt ndeplinite de: pelicule de polietilen, policlorur de vinil, polipropilen de tip termocontractabil i extensibil i alte materiale. [9]

3.3 Schema fluxului tehnologic

1 Cntar6 Spltor12 - Valv2 Siloz de depozitare 7 ncrctor de mere pe tvi13 Divizor de fluxuri3 Spltor8 - Usctor tip camer 14 Valv4 Centrifug de curare a merelor9 - Uscator tip camer 15 - Valv5 Centrifug de tiare a merelor11 Pomp centrifug

3.4 Schema de msur i control n proces

Automatizarea procesului constituie soluia optim pentru problemele legate de meninerea uniform a regimurilor de lucru, de creterea siguranei n funcionare, de mbuntirea condiiilor de lucru, de creterea calitii produsului i de reducerea necesarului de personal. Automatizarea joac un rol important n funcionarea unei instalaii, datorit multiplelor avantaje oferite de acest mod de conducere i control al proceselor.Avantaje principale pentru care folosim o instalaie automatizat sunt : Operare uoar i sigur; Asigurarea unei conversii maxime innd cont de condiiile economice ale pieei i restriciile impuse de instalaie; Asigurarea unui regim de funcionare fr ocuri printr-un sistem de conducere multivariabil care s micoreze efectul interaciunilor;n ceea ce privete automatizarea unui usctor pentru mere parametrul cel mai important este temperatura. Aceast temperatur se regleaz prin intermediul aerului. [18]Schema de proces i control pentru usctor cuprinde urmtorul sistem de reglare a temperaturii. n decursul uscrii este necesar ca temperatura produsului s nu treac de 55-65 C. Micorarea temperaturii sub o anumit valoare scade mult viteza uscrii, iar creterea peste o anumit limit duce la degradri calitative : brumare, carbonizare, caramelizarea zahrurilor, pierderi de substane nutritive, scderea capacitii de rehidratare, ca rezultat al unor reacii chimice complexe ce au loc n produs . Dac temperatura produsului s-ar menine n decursul deshidratrii la valori n jurul a 37 C s-ar putea produce alterri de natur microbiologic nainte ca procesul de deshidratare s fie desvrit . Limitele superioare de temperatur ale aerului cald pot ajunge la 70-72 C. La nceputul procesului de deshidratare, respectiv n prima parte a fazei a doua (perioada de uscare cu vitez constant) urcarea temperaturii produsului nu prezint nici un pericol, deoarece n acest caz temperatura produsului corespunde temperaturii de saturaie la presiunea parial de vapori a aerului .Cu ct uscarea nainteaz, presiunea vaporilor de ap de la suprafaa produsului devine mai mic dect cea de saturaie i temperatura produsului crete . Pentru a se evita creterea temperaturii produsului peste limitele optime fiecrui produs i deci pentru evitarea degradrii lui este necesar reducerea temperaturii aerului cald n ultima perioad a procesului de deshidratare sau a unui aport de umiditate (umezire intermediar) . [19]Traductoarele utilzate n reglarea temperaturii pot fi termorezistene, termocupluri i termistori convenabil alei.[18] Figura 2 Schema de proces i control a unui usctor

4 Proiectarea tehnologic4.1 Usctorul camer. Generaliti

Pentru proiectarea tehnologic am ales usctorul tip camer deoarece se preteaz cel mai bine pentru uscarea fructelor i a legumelor.n industria alimentar se folosesc o serie de tipuri de construcii de usctoare, care funcioneaz pe principiul usctorului camer. n ceea ce urmeaz se va prezenta tipurile caracteristice utilizrii usctorului cu zone care este pentru uscarea fructelor i legumelor. Din punct de vedere constructiv este o camera n care se introduc tvile cu produsul supus uscrii.n tipul de usctor uzual se introduc zece tvi pe care se gsete produsul supus uscrii. Interiorul camerei este mprit n dou zone. ntre ele se gsesc elemente de nclzire a aerului. Usctorul mai are i o a doua grup de elemente de nclzire a aerului care au rol de a nclzi aerul nainte de intrarea n usctor.Tvile din fiecare zona sunt susinute n usctor pe umerii fixai de un grup de lanuri Gall, de o parte i de cealalt a camerei. n faa usctorului este un schelet metalic pe care este montat un dispozitiv cu macara prevzut cu posibilitatea de a realiza micarea pe vertical i orizontal a tvilor. n timpul uscrii tvile cu produse se deplaseaz intermitent de la o poziie la alta, astfel nct la sfritul uscrii sa fi parcurs toate poziiile posibile n cele doua zone. Se pot organiza mai multe sisteme de circulaie a tvilor. Cel mai uzual este introducerea tvii n partea de sus a zonei superioare, dup care la fiecare micare se deplaseaz cu o poziie n jos, trecnd apoi n zona inferioara, iar la baza zonei inferioare tava cu produsul uscat este scoasa din camera.Aerul circula n contracurent cu produsul. Circulaia este dirijata de un ventilator montat la partea superioara a camerei, care aspira aerul umed din camera. O parte din aerul umed este recirculat , amestecndu-se cu aer proaspt. Pentru a fi nclzit nainte de intrare n usctor trece peste grupul de elemente de nclzire, se nclzete la temperatura de intrare n zona inferioar. Parcurgnd zona inferioara aerul se umezete i se aceste, uscnd produsul, apoi este nclzit in al doilea element de nclzire, din interiorul camerei, parcurgnd zona superioara si este eliminat cu ajutorul ventilatorului.[20] 4.2 Dimensionarea usctorului camer

Se cunosc urmtoarele date:-masa iniial, M=5228,691 kg/zi=217,86 kg/h-umiditatea iniial, ui=84 %;-umiditatea final, uf=20 %;-temperatura agentului de uscare nainte de intrarea n calorifer tsi=20 C cu =60%-temperatura la intrare n usctor tusc=74 C -densitatea mrului =990 kg/m3- dimensiunea tvilor 1x1 m - grosimea stratului de material pe fiecare tav este de 10 mm- durata uscrii este de 8 h- o ncrctura reprezint 1750 kg mere

1) Stabilirea dimensiunilor principale ale usctorului camer. Cantitatea de material coninut de o tav:

Numrul de tvi necesare pentru ncrcarea materialului umed

Distana ntre rafturi o admitem de 120 mm,[21 ] n funcie de nlimea normal de manipulare a tvilor, numrul de rafturi suprapuse este de maxim 9 rafturi. n acest caz numrul camerelor ca fi:

Usctorul va avea deci 20 de camere, aezate pe doua rnduri cte 10 de fiecare parte. Adncimea usctorului, innd seama de dimensiunile tvilor, revine la 1200 mm, limea la 1200 mm.(limea tvii fiind de 1 m).nlimea unei camere cu 9 rafturi pentru tvi, avnd n vedere i distana primei tvi de la podea, revine la 2000 mm. Aadar dimensiunile aproximative ale usctorului vor fi : lungimea 12 m, limea 2.5 m i nlimea 2 m2) Cantitatea de ap evaporat, conform bilanului de materiale:

3) Consumul de cldur n procesul ajuns n stare de regim, va fi:a) Pentru evaporarea umiditii:

b) Pentru nclzirea materialului solid de la ts=20 C la tusc=74 C

Unde: SUT- coninutul n substan uscat total, n %c) Pentru nclzirea utilajului. Pentru aceasta este necesar determinarea greutii tvilor a rafturilor de uscare i a ntregului utilaj din care se compune usctorul.[21]

[22]

d) Pentru compensare pierderilor de cldur n exterior. Suprafaa exterioar a usctorului, la dimensiunile deja stabilite, este:

Conform datelor, temperatura maxima a aerului n usctor este de 74 C. n cazul unei bune izolri termice a usctorului, temperatura pereilor exteriori poate fi considerata 30 C. Temperatura salii unde funcioneaz usctorul se considera 20 C. Coeficientul total de transmitere a cldurii prin pereii usctorului se admite ca are valoarea k=6 W/m2 grad.[21]Pierderile de cldura prin suprafaa laterala a usctorului este:

Consumul total de cldur n usctor va fi deci:

Consumul specific de cldur ( pentru evaporarea 1 kg umiditate) este:

5 Aspecte ecologice i de protecia mediului

n prezent, industria se caracterizeaz prin activiti deosebit de variate, ceea ce determin i consecine diversificate asupra strii de sntate a oamenilor i asupra mediului nconjurtor: emisii gazoase, lichide i solide de multe ori duntoare i toxice. O problem esenial a industriei chimice o reprezint aspectele ecologice, respectiv prevenirea polurii mediului nconjurtor (ap, aer, sol), purificarea apelor i gazelor reziduale, precum i a deeurilor. [23]Industria de obinere a merelor uscate nu afecteaz mediul. Aceast tehnologie nu folosete substane chimice ct nici alte produse duntoare mediului. Pentru obinerea merelor uscate se folosete doar aerul ca si agent de nclzire din care o parte a acestuia se recircul iar o parte cu o anumita umiditate se evacueaz n mediu. Apa de la operaiile de splare se purific i se recircul.Ceea ce poate afecta mediul n aceasta industrie sunt ambalajele folosite pentru merele uscate. Acestea au devenit un simbol al polurii, deci un obiectiv n lupta pentru protecia mediului. n ultimii ani, relaia complex produs ambalaj - mediu s-a deteriorat n mod serios, ambalajul fiind perceput adesea ca faa vizibil a deeurilor i polurii.[24]

Partea a II-a. Cercetarea experimental

1 Generaliti

Plantele, fructele i legumele sunt materii higroscopice i prin urmare ele nu pot fi deshidratate dect pn la un anumit coninut n ap, coninut care reprezint un echilibru ntre starea de umiditate a aerului din mediul nconjurtor n timpul deshidratrii i coninutul rezidual n ap, la temperatura respectiv .[19]n aceasta parte s-a studiat cinetica operaiei de uscare, determinarea coeficienilor de transfer de masa la uscarea merelor, calculul energiei de activare ct si calculul coeficientului de difuzie. n studiul cinetic sa urmrit umiditatea, viteza de uscare celor doua tipuri de probe, mere neprelucrate iniial ct i mere prelucrate prin nghe. Schimbrile suferite de fructe i legume n timpul deshidratrii sunt numeroasele dar cele mai importante sunt urmtoarele : micorarea volumului, migrarea componentelor solubile, scorojirea, pierderea substanelor volatile. [19]

2 Materiale i metode

Merele supuse procesului de uscare sunt merele Starkinson. Caracteristicile de uscare ale felii de mere au fost studiate ntr-un usctor convectiv cu aer cald, cu un singur strat cu grosimi de 5 mm, la temperaturile aerului de uscare: 40 C, 54 C i 74 C. Coninutul de umiditate i rata de uscare au fost afectate de temperatura n aer de uscare i grosimea felie. Coninutul de umiditate iniial al feliilor de mere a fost determinat folosind uscarea n etuv la T=105 C dupa doua cntriri consecutive n 3 h i 30 min. Aceast umiditate s-a dovedit a fi de aproximativ 87 %. Tot acest soi de mere prezint o umiditate aproximativ de 82 % la folosirea unui cuptor n vid la T=70 C timp de 24 h demonstrat n articolul [11].

3 Partea experimental

La partea experimental s-au uscat dou tipuri de mere, mere neprelucrate iniial i mere prelucrate prin nghe ntr-un uscator prezentat n figura 3. Instalaia se compune din ventilatorul (1), acionat de un motor electic (2) cu turaie variabil ce poate alimenta cu un anumit debit de aer rezistenele electrice (3) i apoi camera de uscare (4). Probele de material umed se aeaz pe talerul (6) al unei balane (5). Termometrul (7) masoara temperatura aerului, iar de la autotransformatorul (9) se poate regla temperatura aerului.Figura 3. Schema instalaiei de uscare

Ambele probe de mere au fost curate i tiate n felii la dimensiunea de 5 mm, i apoi au fost puse ntr-o tav cu diametru 10 cm n aa fel nct s acopere toat suprafaa acesteia. Tava se va cntri goala i apoi cu feliile de mere n ea. Dup introducerea tavei cu feliile de mere se va porni cronometru i se va citi temperatura i umiditatea aerului iniial urmrindu-se apoi scderea masei cu cte un gram i se va nota timpul, temperatura i umiditatea pn cnd masa va ramane constant. Aceste procedee s-au facut la trei temperaturi: 40 C, 54 C, 74 C.

Datele experimentale la cele 3 temperaturi pentru merele neprelucrate iniial sunt:1) T= 40C Umed= 6,64 Hmax= 1 mmMvas= 26,05 g Mvas+mar (i)= 51,31 g Mmar (i)= 51,32-26,03 = 25,26 g Mvas+mere (f)= 33,22 g Mmar (f)= 33,22-26,05 = 7,17 g

Tabelul 6- Uscarea merelor neprelucrate iniial la temperata de 40CMasa (g) [s]Temperatura (C)Umiditate aer (%)

25,260397,1

24,26137040,76,9

23,26239541,16,9

22,26342041,46,5

21,26444038,77,3

20,26563139,97

19,26669642,56,1

18,26789342,26,2

17,26903839,66,9

16,261027638,77,2

15,261159637,47,1

14,261302037,86,9

13,261458737,96,6

12,261599438,36,4

11,261762938,96,2

10,261923839,56,3

9,262146739,86,1

8,262344339,96,2

7,2625843406,1

2) T= 54C Umed= 0,35Mvas= 26,07 g Mvas+mar (i)= 51,30 g Mvas+mere (f)= 31,30 gMmar (i)= 51,30-26,07 = 25,23 g Mmar (f)=31,30-26,07 = 5,23 gTabelul 7 - Uscarea merelor neprelucrate iniial la T= 54CMasa (g) [s]Temperatura (C)Umiditate aer (%)

25,23054,20,5

24,23723540,6

23,23129253,90,5

22,23189753,70,3

21,23245353,80,3

20,23307453,60,5

19,23371153,50,2

18,23440453,80,2

17,23508754,10

16,235923540,1

15,23683753,40,1

14,23784652,80

13,23890752,40,1

12,23981451,80,4

11,231084952,50,5

10,231185452,70,6

9,231303453,40,7

8,231422453,80,8

7,231556554,10,8

6,231775454,20,7

5,232135454,30,7

3) T= 74 C Umed= 1,36 Mvas= 26,03 g Mvas+mar (i)= 51,32 g Mvas+mere (f)= 30,06 g Mmar (i)= 51,32-26,03 = 25,29 g Mmar (f)= 30,06-26,03 = 4,03 g

Tabelul 8- Uscarea merelor neprelucrate iniial la T = 74 CMasa (g) [s]Temperatura (C)Umiditate aer (%)

25,29074,21,1

24,29371741,2

23,2976173,91,3

22,29119373,81,2

21,29158773,71,3

20,29200173,21,4

19,29236173,51,3

18,29285274,21,4

17,29319774,41,4

16,29359374,71,4

15,29393673,21,5

14,29436871,41,4

13,29481472,21,3

12,23524272,61,4

11,29566673,21,5

10,29610273,51,4

9,29661273,81,5

8,29722273,81,4

7,29797573,91,4

6,29896374,21,5

5,291086874,41,5

4,791293874,71,3

Pentru merele prelucrate prin nghe s-au folosit mere care au fost n prealabil tiate la aceeai dimensiune i cntrite nainte ca acestea sa fie supuse ngherii. Operaia de nghe a durat 2 zile dup care a urmat operaia de uscare la cele 3 temperaturi. n urma acestor procedee au fost obinute urmtoarele date:

5

Masa [g]s]Temperatura [C]Umiditate aer[%]

25,97040,515,4

24,97153439,617,6

23,97263140,517,5

22,97373740,617,6

21,97473039,418,2

20,97578939,118,4

19,97692939,118,5

18,97808939,518,2

17,97916339,618,1

16,971044440,317,5

15,971153440,117,3

14,971279540,916,8

13,971383041,816,6

12,97148264017,6

11,971620540,817,4

10,971761039,218,2

9,971890039,518,4

8,972055039,818,2

7,972217040,118

6,972433040,417,9

5,972775040,217,8

Tabel 9 - Datele obinute pentru merele Tabel 10- Datele obinute pentru merele prelucrate prin nghe la T=40 C merele prelucrate prin nghe la T=54 C

Masa [g][s]Temperatura [C]Umiditate aer[%]

27,5405411,4

26,54114454,711,2

25,54188953,711,6

24,54248754,211,3

23,54312252,112,1

22,54380753,711,5

21,54448753,911,4

20,54510453,811,4

19,54576854,511,3

18,54643054,111,2

17,54716753,711,3

16,54786753,611,4

15,5486025411,2

14,54919354,111

13,54991554,211

12,541060754,311,1

11,541123454,711,1

10,541195654,210,8

9,541273254,210,9

8,541372054,910,6

7,541470355,910,5

6,541620854,610,8

5,541827854,810,9

4,542177254,510,8

Tabel 11 Datele obinute pentru merele prelucrate prin nghe la T=74 C

Masa [g][s]Temperatura [C]Umiditate aer[%]

25,64073,28,9

24,6452075,58,9

23,6496172,89,1

22,64140071,69,1

21,64174373,49,1

20,64210375,29

19,64248674,39

18,64289172,99

17,64331472,79,1

16,64366573,69,1

15,64403774,39

14,64446774,88

13,644890748,8

12,64537673,78,8

11,64579574,28,8

10,64629375,18,7

9,64685774,88,6

8,64758274,58,6

7,64855574,48,5

6,641070274,78,6

5,641346274,98,5

4 Rezultate i discuii. Influenele diverilor parametri

Din datele obinute am calculat urmtoarele: evoluia umiditii merelor, viteza de uscare, coeficientul de transfer de masa, energia de activare la toate cele trei temperaturi de lucru.Pentru a putea calcula masa total de substan uscat, merele au fost tiate tot la aceeai dimensiune i supuse uscrii ntr-o etuva la 105 C, fcndu-se cntriri la doua intervale de timp, 2 ore si 3 ore jumtate. Mvas= 167,75 g Mvas+mar (i)= 194,13 g T = 105 C Mmar (i)= 194,13 167,75 = 26,38 g Dup 2 ore : Mvas+mar = 171,81 gMmar = 171,81 167,75 = 4,06 g Dup 3 h si 30 : Mvas+mere (f)= 171,08 g Mmar (f)= 171,08 167,75 = 3,33 gDin T=105 C , =0 s, mmar (i)= 26,38 g si s, mmar (f)=3,33 g atunci:

4.1 Umiditatea 4.1.1 Merele neprelucrate iniial

La T= 40 C Deci : s

s

s

Acelai algoritm se va folosi pentru calcularea umiditi la T=54 C si la T=74 C iar datele vor fi prezentate n tabele ce urmeaz:

Tabelul 12- Umiditatea mrului la T=40 CTabelul 13- Umiditatea mrului la T=54 CMasa [g]Ms uscat [g]U[gumiditate/gs usc]s]

25,263,186,94340

24,263,186,628931370

23,263,186,314472395

22,263,1863420

21,263,185,685534440

20,263,185,371075631

19,263,185,05666696

18,263,184,742147893

17,263,184,427679038

16,263,184,1132110276

15,263,183,7987411596

14,263,183,4842813020

13,263,183,1698114587

12,263,182,8553515994

11,263,182,5408817629

10,263,182,2264219238

9,263,181,9119521467

8,263,181,5974823443

7,263,181,2830225843

Masa [g]Msub uscata [g]U[gumiditate/gs usc][s]

25,233,186,933960

24,233,186,6195723

23,233,186,305031292

22,233,185,990571897

21,233,185,67612453

20,233,185,361643074

19,233,185,047173711

18,233,184,73274404

17,233,184,418245087

16,233,184,103775923

15,233,183,789316837

14,233,183,474847846

13,233,183,160388907

12,233,182,845919814

11,233,182,5314510849

10,233,182,2169811854

9,233,181,9025213034

8,233,181,5880514224

7,233,181,2735815565

6,233,180,9591217754

5,233,180,6446521354

Tabelul 14- Umiditatea mrului la T=74 CMasa [g]Ms uscat [g]U[gumiditate/gs usc][s]

25,293,196,92790

24,293,196,61442371

23,293,196,30094761

22,293,195,987461193

21,293,195,673981587

20,293,195,36052001

19,293,195,047022361

18,293,194,733542852

17,293,194,420063197

16,293,194,106583593

15,293,193,79313936

14,293,193,479624368

13,293,193,166144814

12,233,192,833865242

11,293,192,539185666

10,293,192,225716102

9,293,191,912236612

8,293,191,598757222

7,293,191,285277975

6,293,190,971798963

5,293,190,6583110868

4,793,190,5015712938

4.1.2 Merele prelucrate prin ngheAcelai algoritm se va urmari ca i n cazul merelor neprelucrate prin nghe iar datele vor fi trecute n urmatoarele tabele

Tabelul 15 - Umiditatea mrului prelucrat Tabelul 16 Umiditatea mruluiprin nghe la T=40 C prin nghe la T=54 CMasa (g)Ms uscat [g]U[]s]

25,973,117,350480

24,973,117,028941534

23,973,116,70742631

22,973,116,385853737

21,973,116,064314730

20,973,115,742775789

19,973,115,421226929

18,973,115,099688089

17,973,114,778149163

16,973,114,4565910444

15,973,114,1350511534

14,973,113,813512795

13,973,113,4919613830

12,973,113,1704214826

11,973,112,8488716205

10,973,112,5273317610

9,973,112,2057918900

8,973,111,8842420550

7,973,111,562722170

6,973,111,2411624330

5,973,110,9196127750

Masa (g)Msub uscata [g]U[] [s]

27,543,37,345450

26,543,37,042421144

25,543,36,739391889

24,543,36,436362487

23,543,36,133333122

22,543,35,83033807

21,543,35,527274487

20,543,35,224245104

19,543,34,921215768

18,543,34,618186430

17,543,34,315157167

16,543,34,012127867

15,543,33,709098602

14,543,33,406069193

13,543,33,103039915

12,543,32,810607

11,543,32,4969711234

10,543,32,1939411956

9,543,31,8909112732

8,543,31,5878813720

7,543,31,2848514703

6,543,30,9818216208

5,543,30,6787918278

4,543,30,3757621772

Tabelul 17 - Umiditatea mrului prelucrat prin nghe la T=74 CMasa (g)Ms uscat [g]U [] [s]

25,643,077,351790

24,643,077,02606520

23,643,076,70033961

22,643,076,374591400

21,643,076,048861743

20,643,075,723132103

19,643,075,397392486

18,643,075,071662891

17,643,074,745933314

16,643,074,42023665

15,643,074,094464037

14,643,073,768734467

13,643,073,4434890

12,643,073,117265376

11,643,072,791535795

10,643,072,46586293

9,643,072,140076857

8,643,071,814337582

7,643,071,48868555

6,643,071,1628710702

5,643,070,8371313462

Figura 4- Evoluia curbelor uscrii la temperaturile de lucru pentru merele neprelucrate iniial

Figura 5- Evoluia curbelor uscrii la temperaturile de lucru pentru merele prelucrate prin nghe

Din cele doua grafice se observa ca odat cu creterea temperaturii timpul de uscare este mai mic. De exemplu n figura 4 la T=40 C curba de uscare este aproape liniara i timpul de uscare este de 7 h i 17 min, pe cnd la T=74 C este o curba descresctoare i timpul de uscare este mai scurt de 4 h.La temperatura de 40 C cnd masa este aproximativ egal cu 7 g, ,merele neprelucrate iniial au timpul de uscare egal cu 7 h pe cnd la merele prelucrate prin nghe la aceai cantitate timpul de uscare este egal cu 6 h.

4.2 Viteza de uscare4.2.1 Merele neprelucrate iniialPe baza graficelor U= f () sau luat umiditile la un interval de timp constant notate cu U. Prima dat sa calculat aria care este aceai pentru toate cele 3 temperaturi.D=10 cm= 0,1 m => Se va trece la calcularea vitezei : T= 40 C , lum = 2000 s i vom avea urmtoarele valori pentru U` n tabelul 18

Dup calcularea vitezelor dup acest algoritm se va calcula umiditatea medie (tabelul 19) pentru a se putea reprezenta grafic W=f ( U`) .

Se va calcula viteza i umiditatea medie dup algoritmul de la T= 40 C i pentru T = 54 C i T = 74 C, iar valorile vor fi trecute n tabelul 19.

Tabelul 18 - Valorile umiditi la cele 3 intervale de timp pentru cele 3 temperaturiT=40 C,T=54 C,T=74 C,

U06,933U06,933U06,933

U16,43U16,2U16,17

U25,8U25,39U25,37

U35,28U34,69U34,57

U44,72U44,1U43,77

U54,2U53,6U53,01

U63,72U63,12U62,3

U83,28U82,65U81,7

U92,86U92,2U91,27

U102,47U101,78U100,96

U112,11U111,41U110,76

U121,8U121,12U120,63

U131,53U130,93U130,56

--U140,8--

--U150,71--

Tabelul 19 Valorile vitezei si umiditi medii la cele 3 temperaturiT=40 C,T=54 C,T=74 C,

W [U [ ]W [U W [U

0,032046,68150,0622516,56650,09726,5265

0,040136,120,068795,7950,100645,755

0,033125,540,0594485,040,101914,97

0,0356750,0501064,390,101914,17

0,033124,460,0424633,8450,096823,39

0,030573,960,0407643,360,090452,655

0,028033,50,0399152,8850,076432

0,026753,070,0382172,4250,054781,485

0,024842,6650,0356691,990,039491,115

0,022932,290,0314231,5950,026750,865

0,019751,9550,0246281,2650,016560,695

0,01721,6650,0161361,0250,008920,595

--0,011040,865--

--0,0076430,755--

4.2.2 Merele prelucrate prin ngheAlgoritmul de calcul a vitezei de uscare la merele prelucrate prin nghe va fi acelai ca i la viteza de uscare a merelor neprelucrate iniial.

Tabelul 20 - Valorile umiditi la cele 3 intervale de timp pentru cele 3 temperaturiT=40 C, sT=54 C, sT=74 C, s

U07,35048U07,34545U07,35179

U16,9U16,9U16,69

U26,3U26,18U25,81

U35,7U35,52U35

U45,13U44,81U44,12

U54,58U54,14U53,36

U64,03U63,5U62,65

U83,47U82,85U82,07

U92,92U92,22U91,65

U102,42U101,67U101,42

U111,98U111,23U111,26

U121,6U120,92U121,12

U131,3U130,71U131

U141,08U140,56U140,91

--U150,45--

Tabelul 21 Valorile vitezei si umiditi medii la cele 3 temperaturiT=40 C, sT=54 C, sT=74 C,s

W[g/m2 s]U [W[g/m2 s]U [W[g/m2 s]U ]

0,0286937,1252250,037837,1227250,08437,0209

0,0382176,60,0611466,540,11216,25

0,03821760,0560515,850,103185,405

0,0363065,4150,0602975,1650,11214,56

0,0350324,8550,05694,4750,096823,74

0,0350324,3050,0543523,820,090453,005

0,0350323,750,0552023,1750,073892,36

0,0350323,1950,0535032,550,05351,86

0,0318472,670,0450111,9450,02931,535

0,0280252,20,0373671,450,020381,34

0,0242041,790,0263271,0750,017831,19

0,0191081,450,0178340,8150,015291,06

0,0140131,190,0127390,6350,011460,955

--0,0093420,51--

Fig. 6- Curbele vitezelor de uscare pentru merele neprelucrate iniialFig. 7- Curbele vitezelor de uscare pentru merele prelucrate prin nghe

Perioada de prenclzire este aceea n decursul creia este consumat aproape n ntregime pentru nclzirea materialului. Durata acestei perioade este scurt i ea nu constituie propriu-zis o faz de deshidratare, dei n aceast perioad se petrece i evaporarea unor mici cantiti de ap. [19]Perioada de uscare cu vitez constant reprezint faza cu cea mai mare vitez i perioad de deshidratare propriu-zis, care n acelai timp rmne aproape constant . Durata ei se termin n momentul n care umiditatea materiei prime devine egal cu umiditatea higroscopic a mediului de evaporare . n aceast perioad, viteza de uscare nu depinde de materialul supus uscrii, ci de modul cum se realizeaz procesul. [19]Perioada de uscare cu viteza descrescnd n care viteza de uscare scade brusc i descrete continuu cu o vitez care este influenat direct de starea apei respective. n aceast faz temperatura materiei prime, devenit produs finit, crete continuu, devine din ce n ce mai higroscopic i cnd s-a realizat umiditatea de echilibru, deshidratarea nceteaz brusc, pentru c viteza ei devine egal cu zero. n faza final, temperatura aerului cald trebuie micorat spre a se evita degradri calitative importante ale produsului finit .[19]n cazul merelor neprelucrate iniial se observa ca la primele doua temperaturi de lucru T=40 C si T=54 C sunt prezente doar primele doua perioade de uscare, adic cea de prenclzire i cea cu viteza constant. Pe cnd la T=74 C curba prezint toate cele trei perioade de uscare, primele puncte reprezentnd prenclzirea, apoi urmeaz evaporarea apei de la suprafaa mrului care se realizeaz cu o viteza constanta, iar cel de al treilea palier reprezentnd difuzia apei din mr spre suprafa odat cu scderea brusca a vitezei.La merele prelucrate prin nghe supuse celor trei temperaturi de lucru se observ cele trei perioade de uscare ca i n cazul merelor neprelucrate iniial la T=74 C. La merele prelucrate prin nghe perioada a doua de uscare, cea cu vitez constant este mai lung deoarece prin procesul de nghe esuturile mrului se sparg iar apa de la suprafaa mrului este mai mult deci evaorarea acesteia se va face ntr-un timp mai ndelungat.

4.3 Calculul coeficientului de transfer de mas la uscarea merelor4.3.1 Mere neprelucrate iniial

Calculul coeficientului de transfer de masa se va face cu ajutorul formulei:u

Pentru T= 40 C vom avea : Msub. usc = 3,18 gUi = 6,12 gumiditate /gsub uscataUf = 1,665 gumiditate /gsub uscataUe = 0,15 gumiditate /gsub uscata

Pentru T= 54 C vom avea : Msub. usc = 3,18 gUi = 5,795 gumiditate /gsub uscataUf = 0,755 gumiditate /gsub uscataUe = 0,5 gumiditate /gsub uscata

Pentru T= 74 C vom avea : Msub. usc = 3,19 gUi = 6,5265 gumiditate /gsub uscataUcr =2,655 gumiditate /gsub uscataUf = 0,595 gumiditate /gsub uscataUe =0,4 gumiditate /gsub uscata

4.3.2 Mere prelucrate prin nghe

Pentru T= 40 C vom avea : Msub. usc = 3,11 g Ui = 6,6 gumiditate /gsub uscataUcr = 3,195 gumiditate /gsub uscataUf = 1,19 gumiditate /gsub uscataUe = 0,38 gumiditate /gsub uscata

Pentru T= 50 C vom avea : Msub. usc = 3,3 gUi = 6,54 gumiditate /gsub uscataUcr =2,55 gumiditate /gsub uscataUf = 0,51 gumiditate /gsub uscataUe = 0,2 gumiditate /gsub uscata

Pentru T= 74 C vom avea : Msub. usc = 3,07 gUi = 6,25 gumiditate /gsub uscataUcr =3 gumiditate /gsub uscataUf = 0,955 gumiditate /gsub uscataUe = 0,28 gumiditate /gsub uscata

Tabelul 22 Coeficientul de transfer termic n cele dou procedee la cele trei temperaturiMerele neprelucrate iniialMere prelucrate prin nghe

T [C]Ku [g/m2s]T [C]Ku [g/m2s]

400,0458400,0369

540,46540,0741

740,1313740,0886

Prin calculul coeficientului de transfer de masa se observa c la merele prelucrate prin nghe, odat cu creterea temperaturii va crete i coninutul de ap evaporat. n schimb pentru merele neprelucrate iniial, la T=74 C, este posibil sa se fi format o crust ceea ce face ca transferul termic sa fie mai mic.4.4 Calculul energiei de activare (Ea)4.4.1 Mere neprelucrate iniial

Pentru T= 40 CDac Dup acest algoritm sa calculat la toate cele trei temperaturi de lucru: T=40 C, T=54 C, T=74 C iar rezultatele au fost trecute n tabelul 23.Tabelul 23 Datele obinute pentru la cele trei temperaturiT=40 CT=54 CT=74 C

(s)U (g/g) (s)U (g/g) (s)U (g/g)

06,9434006,93396006,92790

13706,628930,0452903747236,61950,0453511623716,614420,045248912

23956,314470,09058020412926,305030,0907026517616,300940,090497779

342060,13587003518975,990570,1360541411935,987460,135746645

44405,685530,18115986524535,67610,18140562815875,673980,180995512

56315,371070,22644969630745,361640,22675711720015,36050,226244379

66965,05660,27173952637115,047170,27210860623615,047020,271493246

78934,742140,31702935744044,73270,31746009528524,733540,316742112

90384,427670,36231918750874,418240,36281158331974,420060,361990979

102764,113210,40760901859234,103770,40816307235934,106580,407239846

115963,798740,45289884868373,789310,45351456139363,79310,452488713

130203,484280,49818867978463,474840,4988660543683,479620,497737579

145873,169810,54347850989073,160380,54421753848143,166140,542986446

159942,855350,58876833998142,845910,58956902752422,833860,590950245

176292,540880,63405817108492,531450,63492051656662,539180,633484179

192382,226420,679348118542,216980,68027200461022,225710,678733046

214671,911950,724637831130341,902520,72562349366121,912230,723981913

234431,597480,769927661142241,588050,77097498272221,598750,76923078

258431,283020,815217492155651,273580,81632647179751,285270,814479646

177540,959120,86167795989630,971790,859728513

213540,644650,907029448108680,658310,90497738

129380,501570,927601813

Se va calcula k din:

Dar,

Se va calcula -ln (1 ) pentru cele trei temperaturi iar rezultatele vor fi trecute n tabelul: Tabelul 24 Datele obinute pentru -ln (1 ) la cele trei temperaturiT=40 CT=54 CT=74 C

-ln (1 )-ln (1 )-ln (1 )

000000

0,0452903740,0463480,0453511620,0464120,0452489120,046305

0,0905802040,0949480,0907026510,0950830,0904977790,094858

0,1358700350,1460320,136054140,1462450,1357466450,145889

0,1811598650,1998660,1814056280,2001670,1809955120,199666

0,2264496960,2567650,2267571170,2571620,2262443790,256499

0,2717395260,3170970,2721086060,3176030,2714932460,316758

0,3170293570,3813030,3174600950,3819340,3167421120,380883

0,3623191870,4499170,3628115830,450690,3619909790,449403

0,4076090180,5235880,4081630720,5245240,4072398460,522965

0,4528988480,6031220,4535145610,6042480,4524887130,602372

0,4981886790,6895310,498866050,6908820,4977375790,688633

0,5434785090,784120,5442175380,785740,5429864460,783042

0,5887683390,8885990,5895690270,8905480,5909502450,893918

0,634058171,0052810,6349205161,007640,6334841791,003714

0,6793481,1373990,6802720041,1402850,6787330461,135483

0,7246378311,2896680,7256234931,2932540,7239819131,287289

0,7699276611,4693620,7709749821,4739240,769230781,466337

0,8152174921,6885760,8163264711,6945950,8144796461,684591

0,8616779591,9781710,8597285131,964176

0,9070294482,3754720,904977382,35364

0,9276018132,625574

4.4.2 Merele prelucrate prin ngheSe va respecta acelai algoritm de calcul, iar datele vor fi trecute n tabelele i graficele care urmeaza:

Tabelul 25 Datele obinute pentru la cele trei temperaturiT=40 CT=54 CT=74 C

(s)U (g/g) (s)U (g/g) (s)U (g/g)

07,35048007,34545007,351790

15347,028940,04374423111447,042420,0412535325207,026060,044306403

26316,70740,08748877618896,739390,0825076839616,700330,088613014

37376,385850,13123332224876,436360,12376183414006,374590,132919624

47306,064310,17497786831226,133330,16501598517436,048860,177226235

57895,742770,21872241438075,83030,20627013621035,723130,221532846

69295,421220,26246695944875,527270,24752428724865,397390,265839457

80895,099680,30621150551045,224240,28877843828915,071660,310146068

91634,778140,34995605157684,921210,33003258933144,745930,354452679

104444,456590,39370059664304,618180,3712867436654,42020,39875929

115344,135050,43744514271674,315150,41254089140374,094460,443065901

127953,81350,48118968878674,012120,45379504244673,768730,487372512

138303,491960,52493423486023,709090,49504919248903,4430,531679123

148263,170420,56867877991933,406060,53630334353763,117260,575985734

162052,848870,61242332599153,103030,57755749457952,791530,620292345

176102,527330,656167871106072,80,61881164562932,46580,664598955

189002,205790,699912416112342,496970,66006579668572,140070,708905566

205501,884240,743656962119562,193940,70131994775821,814330,753212177

221701,56270,787401508127321,890910,74257409885551,48860,797518788

243301,241160,831146054137201,587880,783828249107021,162870,841825399

277500,919610,874890599147031,284850,8250824134620,837130,88613201

162080,981820,866336551

182780,678790,907590702

217720,375760,948844853

Tabelul 26 Datele obinute pentru -ln (1 ) la cele trei temperaturiT=40 CT=54 CT=74 C

-ln (1 )-ln (1 )-ln (1 )

000000

0,04374423100,04125353200,0443064030

0,0874887760,044730,0825076830,0421290,0886130140,045318

0,1312333220,0915550,1237618340,0861110,1329196240,092788

0,1749778680,1406810,1650159850,1321170,1772262350,142624

0,2187224140,1923450,2062701360,1803430,2215328460,195074

0,2624669590,2468250,2475242870,2310120,2658394570,250428

0,3062115050,3044440,2887784380,2843870,3101460680,309028

0,3499560510,3655880,3300325890,3407710,3544526790,371275

0,3937005960,4307150,371286740,4005260,398759290,437657

0,4374451420,5003810,4125408910,464080,4430659010,50876

0,4811896880,5752670,4537950420,5319490,4873725120,585308

0,5249342340,6562170,4950491920,6047610,5316791230,668206

0,5686787790,7443020,5363033430,6832940,5759857340,758602

0,6124233250,8409020,5775574940,7685250,6202923450,857988

0,6561678710,9478420,6188116450,8617020,6645989550,968354

0,6999124161,0676020,6600657960,9644620,7089055661,092428

0,7436569621,2036810,7013199471,0790030,7532121771,234108

0,7874015081,3612390,7425740981,2083820,7975187881,399226

0,8311460541,548350,7838282491,3570230,8418253991,597108

0,8748905991,7787210,82508241,5316820,886132011,844056

0,8663365511,74344

0,9075907022,01243

0,9488448532,381528

Din datele obinute la merele neprelucrate iniial si la merele prelucrate prin nghe se va putea determina k din ecuaia i se va reprezenta grafic: -ln(1 )=f() la cele trei temperaturi i se va trasa ecuaia dreptei.

Fig. 8 Reprezentarea grafic -ln(1 )=f() la T=40 C

Fig. 9 Reprezentarea grafic -ln(1 )=f() la T=54 C

Fig. 10 Reprezentarea grafic -ln(1 )=f() la T=74 C

Deci la T= 313 K avem k=0,00006 ; T= 327 K avem k=0,0001 ; T= 347 K avem k=0,0002.

Pe baza acestei ecuaie se va reprezenta grafic

Tabelul 27 Datele obtinute din figura 9, 10, 11kln kT(K)

0,00006-9,72113130,00319

0,0001-9,21033270,00305

0,0002-8,51713470,00288

Figura 11 Reprezentarea grafic Din i Atunci

Prin calcularea energiei de activare notate cu Ea sa putut demonstra mecanismul predominant. Pentru valori a lui Ea >10 kcal/mol vom avea un mecanism de transformare, pentru Ea ntre 6 i 10 kcal/mol vom avea un mecanism combinat, transformare + transfer, iar pentru Ea < 6 kcal/mol vom avea un mecanism de transfer (difuzie)

Tabelul 28 Energia de activare la cele trei temperaturiT [K]KEa [kcal/mol]

3130,000067,703

3270,0001

3470,0002

Deci din datele obinute putem afirma ca n acest proces aveam un mecanism combinat adic mecanismul de transformare i transfer.

4.5 Calculul coeficientului de difuzie

Calculu acestui coeficient se face pe baza formulei [4] :

Tabelul 29 Date obinute la T=74 C pentru Tabelul 30 Datele obinute la T=40 C merele neprelucrate iniial merele neprelucrate iniial

U [gs umed/gs usc] [s]ln U

6,927901,93555674

6,614423711,88925211

6,300947611,84069883

5,9874611931,78966728

5,6739815871,73589081

5,360520011,67905725

5,0470223611,61879797

4,7335428521,55467334

4,4200631971,48615327

4,1065835931,41259057

3,793139361,33318363

3,4796243681,24692309

3,1661448141,15251318

2,8338652421,04163974

2,5391856660,93184119

2,2257161020,80007597

1,9122366120,6482701

1,5987572220,46922207

1,2852779750,25096881

0,971798963-0,0286155

0,6583110868-0,4180793

0,5015712938-0,6900121

U [gs umed/gs usc]s]ln U

6,943401,93779157

6,6289313701,8914434

6,3144723951,84284383

634201,79175947

5,6855344401,73792435

5,3710756311,68102714

5,056666961,62069432

4,7421478931,55648851

4,4276790381,48787349

4,11321102761,41420375

3,79874115961,33466943

3,48428130201,24826142

3,16981145871,15367165

2,85535159941,04919443

2,54088176290,93251048

2,22642192380,80039491

1,91195214670,64812366

1,59748234430,46842739

1,28302258430,24921667

Tabelul 31 Datele obtinute la T=54 C Din tabelele 6, 7 i 8 se vor trasa urmatoarele merele neprelucrate iniial grafice:U [gs umed/gs usc][s]ln U

6,9339601,93643108

6,61957231,89001984

6,3050312921,84134773

5,9905718971,79018657

5,676124531,73626438

5,3616430741,6792699

5,0471737111,61882769

4,732744041,55449586

4,4182450871,48574143

4,1037759231,41190606

3,7893168371,33218394

3,4748478461,24554843

3,1603889071,15069227

2,8459198141,04588288

2,53145108490,92879226

2,21698118540,79614591

1,90252130340,64317932

1,58805142240,46250685

1,27358155650,24183183

0,9591217754-0,04173908

0,6446521354-0,43904775

Fig.12-Reprezentarea grafic la T=40 C

Fig.13- Reprezentarea grafic la T=54 C

Fig. 14- Reprezentarea grafic la T=74 C

Deci atunci vom avea urmatoarele rezultate ( tabelul 32):Tabelul 32 Datele Def la cele trei temperaturi pentru merele neprelucrate iniialT [K]

3131,5 * 10-9

3272,5 *10-9

3475*10-9

Acelai algoritm de calcul s-a folosit i pentru calcularea lui Def pentru merele prelucrate prin nghe iar rezultatele vor fi prezentate n tabelul 33 :

Tabelul 33 Datele Def la cele trei temperaturi pentru merele prelucrate prin ngheT [K]

3131,75 * 10-9

3272,5 *10-9

3475*10-9

Fig. 15 Reprezentarea Def= f(T) pentru cele doua probe

Din figura 15 se observ c odat cu creterea temperaturi coeficientul de difuziune va crete..

5 Concluzii

Acesta parte a proiectul se bazeaz pe datelor obinute experimental pe baza crora s-au calculat umiditatea, viteza de uscare, coeficientului de transfer de masa, energia de activare ct i caulculul coeficientului de difuzie. Experimentul sa realizat pe merele Starkinson care au fost tiate la o grosime de 5 mm i apoi supuse uscrii la trei temperaturi: 40 C, 50 C si 74 C. S-au realizat doua probe de mere: merele neprelucrate iniial ct i merele prelucrate prin nghe timp de doua zile.Din reprezentarea grafica a umiditi mrului n funcie de timp la temperaturile de lucru s-a observat c la temperatura de 74 C procesul are loc mult mai repede dect la 40 C ceea ce nseamn ca pentru a avea un consum de energie sczut uscarea trebuie realizata la temperaturi cat mai ridicate posibil.Pe baza figurilor 6 i 7 se poate explica fenomenele care au loc n timpul uscrii. De exemplu la T=74 C se observa c exist cele trei perioade ale uscrii, perioada de nclzire primele doua puncte, apoi perioada de uscare cu viteza constant i cea de a treia perioad de uscare cu vitez descresctoare. n perioada a doua are loc evaporarea apei de la suprafaa mrului iar n cea dea treia perioada are loc difuzia apei din interiorul mrului spre exterior. Din tabelul 22 se observ ca la merele neprelucrate iniial, la T=74 C se formeaz o crust ceea ce face ca procesul de difuziune a apei din interiorul feliei de mr spre exterior s fie ngreunat.Cu ajutorul calcului energiei de activare s-a putut demonstra c n aceste procedee folosite am avut un mecanism combinat, de transformare si transfer. Prin calcularea coeficientului de difuziune sa arat c acesta crete odat cu creterea temperaturii iar ordinul de mrime este acelai cu cel prezentat de literatur.[4]

Partea a III-a

1 Concluzii generale

n asigurarea caliti produselor alimentare o verig important este conservarea, care ajut la prelungirea duratei de valabilitate ct i la distrugerea microorganismelor. Printre cele mai vechi i uzuale metode de conservare se gsete uscarea la soare, uscarea prin ventilaie natural, sau pe un foc cu lemne; srarea i afumarea crnii. Dintre toate metodele de conservare n acest proiect eu m-am axat pe uscare, care const n eliminarea parial a apei din coninutul unui aliment, crend astfel un mediu neadecvat pentru activitile microorganismelor. Pentru obinerea merelor uscate sa folosit uscare convectiva folosind un usctor tip camer.Prin aceasta metoda rapid i uor de folosit se obine o pstrare ndelungata a merelor ct i a altor fructe i legume, pe perioadele anului n care productivitatea acestora este moart.Prin uscare proprietile chimice ale merelor nu se schimb, doar culoarea i forma se modifica puin.

2 Lista de simboluri

SU substan uscatp pierderiM mas U diferena de umiditateU umiditate - densitateQ cldura din procesGm greutate mrcm cldura specific a mruluits temperatura agentului de nclzire la intrarea n calorifertusc - temperatura agentului de nclzire la intrarea n usctorGuscator greutatea usctoruluicuscator cldura specifica a oelului inoxidabilVm volumul total al usctoruluiotel inox - densitatea oelului inoxidabilVm tavi volumul total al tvilorVmat pereti cam volumul pereilor camereiAtotala tava aria totala a tvilorntavi numrul de tavitabla grosimea tablei k - coeficientul total de transmitere a cldurii prin pereii usctorului q - consumul specific de cldura pentru evaporarea 1 kg umiditateT- temperatura C timpul de uscareD diametrul tvi folosite la uscarea merelort interval de timp constantW viteza de uscareKu coeficientul de transfer de mas la uscarea merelorUi umiditatea iniial din graficele obinuteUcr umiditatea critic din graficele obinuteUf - umiditatea finalUe umiditatea de echilibruEa energia de activare randament de transformare R constanta universal a gazelorDef coeficientul de difuziuneL grosimea feliei de mr tiate

3 Bibliografie

[1] Cristina G. Grigoras, Lucian Gavrila Influence of the technological parameters on the drying velocity of crumbled fruits , SCientific study & Research Vol IX (1) 20007 ISSN 1582-540x [2] Piotr P. Lewicki, Ewa Jakubczyk Effect of hot air temperature on mechanical properties of dried apples, Journal of Food Engineering 64, (2004), 3007 -314[3] I.G.Mandala, E.F. Anagnostaras, C.K.Oikonomou - Influence of osmotic deshydration conditions on apple air drying kinetics and their quality characteristics, Journal of Food Engineering 69, (2005), 307-316[4] A. Kaya, O.Aydm, C. Demirta Drying Kinetics of Red Delicious Apple, Biosystems Engineering (2007), 96 (4), 517-524[5] D. Velic, M. Planinic, S. Tomas, M. Bilic Influence of airflow velocity on kinetics of convection apple drying, Journal of Food Engineering 64 (2004), 97-102[6] E. Venir, M. Munari, A. Toizzo, E. Maltin Structure related changes during moistening of freeze dried apple tissue, Journal of Food Engineering 81 (2007) 27-32[7] Rosu Ana-Maria, Gavrila Lucian Modelarea i Optimizarea Procesului Termic de Valorificare a Merelor, Editura PIM, Iai 2007[8] Octavian Burtea, Stefania Fugel Conservarea n gospodrie a legumelor si fructelor prin uscare, Editura CERES, Bucuresti 1985[9] Petru Niculita si Mona Popa -Tehnici de conservare a produselor agroalimentare, Bucuresti, 2002[10] Beceanu Dumitru D. Tehnologia de conservare a alimentelor, Editura PIM, Iasi, 2008[11] Kamil Sacilik, Ahmet Konuralp Elicin The thin layer drying characteristics of organic apple slices, Journal of Food Engineering 73, (2006), 281-289[12] Ministerul industriei alimentare Tehnologia conservelor, Editura Tehnica, 1951[13] Mustafa Aktas, IlhanCeylan, Sezayi Yilmaz Determination of drying characteristics of apples in a heat pump and solar dryer, Desalination 239, (2009), 266-275[14] E.L. Schultz, M.M. Mazzuco, R.A.F. Machado, A. Bolzan, M.B. Quadri, M.G.N. Quadri Effect of pre-treatmens on drying, density and shrinkage of apple slince, Journal of Food Engineering 78, (2007), 1103-1110[15] Harsan Eugenia, R. Sestras, P.A Somsai, A. Barbos, Adriana Sestras Research Regarding the principal chemical component loss in the apple fruit during storage, Not. Bot. Hort.Agrobot. Cluj XXXIV/2006 ISSN 1842-4309[16] Mihaela Boti Nistoran, Liana Tulcan Dinu Gubencu, Remus Boboescu Bazele proceselor agroalimentare, Editura de VEST, 2008[17] Simion Drgan Elemente de ingineria proceselor chimice, Cluj-Napoca,2004[18] erban Agachi Automatizarea proceselor chimice, Cluj-Napoca,1994[19] Usctoare pentru legume, fructe, plante, semine, cereale, ciuperci: http://www.uscatoare.ro/uscatoare-pentru-legume-fructe-plante-seminte-cereale-ciuperci [20] D. Mooc, I. Renescu, C. Cojocaru Manualul inginerului din Industria Alimentara, Editura Tehnica, Bucuresti, 1968[21] Ministerul industriei petrolului si chimiei Procese si aparate in industria chimica, Bucuresti, 1959[22] Ozunu Alexandru - Elemente de hazard i risc n industrii poluante, Editura Accent, Cluj-Napoca, 2000[23] Constantin Feofanovici Pavlov, Petr Grigorevici Romankov, Anatoli Alecseevici Noskov Procese si aparate in industria chimica Bucuresti, 1981[24] NastasiaBelc,Mihaela Ghiduru, AmaliaMitelu, MonaPopa,PetruNicoli, MiraTurtoi Ambalarea modern a produselor alimentare Editura Agir, 2006

4 Anexe

4.1 Lista programelor de calcul folosite:a) Microsoft Office Wordb) Microsoft Office Excelc) ChemCad

4.2 Diagrama Sankey

Recepie6000 kg

30 kg

Depozitare5970 kg

29,86 kg

Splare5940,14 kg

4,7 kg

Sortare i calibrare5935,44 kg

118,7 kg

Curaire5816,74 kg

581,68 kg

Divizare5235,06 kg

5,23

Splare5229,831 kg

1,14 kg

Preuscare5228,691 kg

3450,93 kg

Uscare1777,75 kg

266,66 kg

Ambalare1511,09 kg

1,511 kg

Depozitare1509,58 kg