ppp

Teodor Ioan Trac

Operaii unitare n industria alimentar

EVAPORAREA

EVAPORAREA

1. Definire. Consideraii de ordin general

Evaporarea (vaporizarea) reprezint operaia de transfer termic prin care un lichid este adus n stare de vapori, iar apoi vaporii formai se ndeprteaz i condenseaz. Transformarea din stare lichid n stare gazoas se face cu aport de cldur, care provine:

de la o surs extern sistemului considerat: nclzirea se face direct cu gaze calde (operaia de uscare) sau indirect la temperaturi mai mici dect temperatura de fierbere (operaia de vaporizare) sau la temperatura de fierbere (operaia de fierbere);

din interiorul sistemului considerat: nclzirea se datoreaz destinderii la presiune joas (operaia de vaporizare parial).

Scopurile operaiei de evaporare sunt:

crearea condiiilor pentru asigurarea conservabilitii produselor alimentare;

economie de spaii de depozitare i de manoper necesar pentru manipulare i transport.

Prin vaporizare se ndeprteaz parial apa din produs i crete astfel coninutul de substan uscat.

Teoria cinetic a vaporizrii se poate explica astfel: prin nclzire, moleculele fazei lichide i mresc energia. Moleculele cu energie mai mare pot nvinge forele de atracie ale moleculelor vecine i trec n faz gazoas. Cu creterea temperaturii se mrete i numrul de molecule cu energii mari, care nving forele de coeziune. Din faz gazoas, moleculele cu energii mai mici trec n faz lichid, condensndu-se. Sistemul lichid vapori atinge o stare de echilibru static, caracterizat printr-o concentraie a vaporilor, sau o presiune parial, a crei valoare depinde de natura substanei i de temperatur. Cnd aceast presiune parial devine egal cu presiunea total la care se gsete lichidul, se produce fierberea.

Produsele alimentare supuse operaiei de evaporare se pot clasifica dup urmtoarele criterii:

- funcie de gradul de concentrare:

- produse semiconcentrate (cu 30 50% substan uscat) produse cu stabilitate redus necesit un procedeu suplimentar de conservare (de exemplu congelare sau pasteurizare pentru sucuri de fructe semiconcentrate sau sterilizare pentru past de tomate, lapte concentrat);

- produse concentrate propriu-zise (cu coninut minim de 65% substan uscat) produse stabile n timp, pentru care se recomand rcirea rapid la 20(C i pstrarea la temperaturi de 2(C.

- funcie de sensibilitatea la concentrarea prin vaporizare:

- produse cu coninut ridicat de proteine deoarece majoritatea proteinelor din produsele alimentare sunt sensibile la temperaturi peste 65(C, la concentrare prin vaporizare nu trebuie s se depeasc aceast temperatur, iar durata de meninere s fie ct mai scurt;

- produse cu arome termosensibile (sucuri de fructe) nainte de concentrare se aplic recuperarea aromelor;

- produse cu coninut ridicat de glucide (sirop de porumb, extracte de mal) produse ce conin i hidrolizate proteice, aminoacizi, care favorizeaz reaciile de mbrunare, de aceea se recomand s nu se depeasc temperatura de 70(C, iar timpul de concentrare s fie ct mai redus.

Tendinele actuale privind concentrarea produselor alimentare sunt:

( temperatur de concentrare redus: pentru protejarea

substanelor termosensibile din produsele alimentare (proteine, vitamine, substane de arom), temperatura de concentrare nu trebuie s depeasc 60(C, dect scurt timp;

( durat redus de meninere n contact cu suprafaa de

transfer (presupune utilizarea instalaiilor de evaporare ce asigur concentrarea la o singur trecere);

( diferen de temperatur util mic se realizeaz

prin utilizarea concentratoarelor ce asigur valori ridicate pentru coeficientul total de transfer termic (concentratoare cu circulaie forat, concentratoare cu film descendent).

2. Evaporarea cu simplu efect

Evaporarea cu simplu efect (evaporarea simpl) se realizeaz pn cnd la atingerea concentraiei dorite n soluie. Operaia decurge:

- discontinuu, n regim nestaionar: n mod periodic, soluia diluat se alimenteaz n evaporator, iar soluia concentrat se evacueaz;

- continu, n regim staionar (concentraiile, temperaturile i debitele sunt constante n timp): n mod continuu, soluia diluat se alimenteaz n evaporator, iar soluia concentrat se evacueaz.

3. Evaporarea cu efect multiplu

Evaporarea cu efect multiplu const n utilizarea vaporilor secundari ieii dintr-un evaporator, ca abur de nclzire pentru un alttor. Se realizeaz astfel economie de abur i de ap de rcire n condensator.

n cele n evaporatoare ale unei instalaii de evaporare cu efect multiplu, att temperaturile din fiecare evaporator, ct i presiunile din acestea descresc. Apar astfel cderi de temperatur de la un evaporator la altul.

1. Ce reprezint operaia de evaporare?

2. Descriei modurile de evaporare funcie de aportul de cldur!

3. Explicai teoria cinetic a vaporizrii!

4. Clasificai produsele alimentare care se supun evaporrii!