Procedee de conservare în industria alimentară

1.Introducere

Oamenii au fost preocupati sa gaseasca diferite metode de conservare a fructelor si legumelor, pentru a fi pastrate timp indelungat. In epoca congelatoarelor, cele mai bune metode de conservare pentru pastrare sunt cele vechi. Uscarea este insa cea mai veche metoda de conservare. Industria deshidratarii este un procedeu perfectionat de uscare. Fructele, si legumele deshidratate, ambalate corespunzator, se pastreaza foarte bine timp indelungata, fara a fi depozitate la frig.

Prin uscare, greutatea legumelor si fructelor se micsoreaza de 5-10 ori, fata de starea proaspata. Transportul, manipularea, depozitarea este mai usor in orice anotimp. Deci rezulta cheltuieli si pierderi mult mai mici. In concluzie, deshidratarea este un procedeu rentabil.

Procesul de uscare produce unele modificari in legume si fructe, pe langa faptul ca se reduce volumullor, ele isi schimba si componentele chimice ale produselor respective, deoarece orice produs, prin incalzire, fierbere, uscare pierd din calitatea initiala: ex. Sunt pierderi de apa, bioxid ce carbon. De asemenea se degradeaza proteinele si se micsorarea vitaminelor,. In schimb se pastreaza glucidele si acizii organici.

Bazele termodinamice ale procesului de transfer de căldură şi masă în procesul de uscare

Uscarea corpurilor umede este un proces complex, care decurge datorită transferului

simultan de căldură şi masă atât în interiorul corpului supus uscării, cât şi în stratul limită de la suprafaţa dintre faze. În timpul contactului dintre materialul umed şi aerul încălzit, la suprafaţă se formează vapori de lichid într-un sistem termodinamic, care se evaporă în mediu.

Tradiţional, sistemele termodinamice, în funcţie de proprietăţile materialului, pot fi

considerate închise, deschise şi izolate. Se cunoaşte că sistemul termodinamic este un sistem de corpuri materiale, îndepărtat de lumea reală materială printr-un hotar.

Procesul de uscare este îndepărtarea umidităţii într-un sistem termiodinamic, sub acţiunea

diferitelor câmpuri de căldură. Astfel, acest proces se poate considera un fenomen, deoarece direcţiile transferului de căldură şi masă se desfăşoară imaginar tridimensional.

Conform [103], termodinamica este contopirea în comun a factorilor care influenţează

procesul ce se desfăşoară. De aceea, în cazul uscării, termodinamica este guvernarea modificărilor, proprietăţilor interioare şi exterioare ale materialului.

Teoria modernă a termodinamicii, de transfer de căldură şi masă modelează transferul

interior în materialele umede pe baza unui complex de fenomene indirecte nestaţionare, care se realizează sub acţiunea unui şir de forţe motrice termodinamice.

La studierea şi cercetarea acestei teorii au contribuit şcolile conduse de S. De Groot,

I. Prigojin, L. Onsanger, K. Denbig şi alţii [99,,101, 107, 109, 120, 136, 140, 175].

Lucrările ştiinţifice ale acestor cercetători au fost dezvoltate în continuare de centrele de

ştiinţă din ţările CSI [73, 101, 117, 138, 144, 146, 152, 160, 162].

În starea iniţială, toate fluxurile termodinamice ale materialelor umede se află în echilibru.

Teoria proceselor indirecte este bazată pe principiile de liniaritate şi reciprocitate, descrise în ecuaţiile lui O. Onsanger [146, 202].

Ji= ΣLjkXk

k

unde jk este coeficientul cinetic al lui Onsanger .

Caracteristic procesuluii de uscare este prezenţa gradientului de temperatură ∇T , care

stimulează transferul de căldură (legea Fourier). Transferul de masă are loc datorită gradientului de presiune ∇P după legea Ficc. Difuzia electrică după legea lui Ohm are loc în prezenţa gradientului

∇ϕ .

În procesul de uscare, unele fluxuri termodinamice propagă apariţia altor fluxuri, în

particular prezenţa ∇T duce la termodifuzie şi apariţia ∇P . De aceea, putem concretiza că în

relaţia (1.1) coeficientul este proporţional şi simetric conform principiului Kiuri [131]. jk L

Termodinamica, după [70, 106, 152, 167, 190, 198], studiază proprietăţile sistemelor

staţionare, pentru care înţelesul despre timp nu există. De aceea în acest sens, în termodinamica simplă se vorbeşte despre termostatică.

Astfel procesul de uscare se divizează în trei etape, după schema ce urmează: