Pomiar wilgotności względnej powietrza. 19.11.2015

Istotny wpływ na jakość i trwałość żywności poddaje obróbce chłodniczej ma:

- temperatura

- wilgotność względna

- obieg powietrza

- wymiana powietrza w komorze (w przypadku przechowywania chłodniczego).

Wilgotność względna i obieg powietrza wywierają silny wpływ na wielkość ubytków masy magazynowanych produktów. Miarą intensywności obiegu powietrza jest prędkość liniowa przepływu.

Powietrze w chłodniach żywności może być traktowana jako roztwór dwuskładnikowy (powietrze – para wodna). Para wodna zawarta w powietrzu jest nazywana wilgocią, a jej zawartość wilgotnością.

- Wilgotność bezwzględna masowa (Y) – wyraża masę pary wodnej (kg) przypadająca na 1 kg suchego powietrza.

- Wilgotność bezwzględna objętościowa – liczbowo wyraża najczęściej masę pary wodnej zawartej w jednym normalnym m³ powietrza wilgotnego, rzadziej w jednym normalnym m³ powietrza suchego. [kg pary wodnej/Nm³ powietrza wilgotnego lub powietrza suchego].

- Wilgotność właściwa (x) – oznacza masę pary wodnej znajdującej się w 1 kg powietrza wilgotnego (kg pary/kg powietrza wilgotnego).

- Wilgotność względna powietrza – jest to stosunek gęstości pary wodnej pod ciśnieniem cząsteczkowym i w temperaturze powietrza do maksymalnej gęstości pary nasyconej suchej w tej samej temperaturze.

Znaczenie wilgotności i obiegu powietrza w poszczególnych procesach technologicznych chłodnictwa żywności nie jest jednakowe i nie zawsze doceniane.

W procesach schładzania i zamrażania produktów większe znacznie ma prędkość liniowa przepływu powietrza niż jego wilgotność względna, która w procesach tych ustala się samoistnie, zwykle na poziomie powyżej 85%.

Natomiast podczas przechowywania żywności, a zwłaszcza chłodzonej, jest odwrotnie. W przypadku przechowywania produktów mrożonych znaczenie wilgotności względnej powietrza jest daleko mniejsze niż podczas magazynowania żywności w temperaturach dodatnich, zbliżonych do 0°C. Różnica ta jest związana z szybkością parowania wody z powierzchni produktów lub sublimacji lodu.

Żywność chłodzona wysycha stosunkowo szybciej w stosunku do żywności mrożonej. W celu ograniczenia wysychania należałoby stosować możliwie najwyższą wilgotność względną powietrza. Jednak nadmiernie wysoka wilgotność względna powietrza i lokalne punkty jego zastoju stwarzają ryzyko wykraplania się wody na powierzchni chłodzonych produktów, nadmiernego szronienia parowników (chłodnic) oraz niebezpieczeństwo przyśpieszonego rozwoju drobnoustrojów.

W przypadku żywności chłodzonej, w warunkach bardzo wysokiej wilgotności względnej powietrza, łatwo mogą rozwijać się tlenowe bakterie psychrofilne z rodzaju Pseudomonas.

Przyrządy pomiarowe

Do określania wilgotności względnej powietrza służą dwa rodzaje psychrometrów:

- bez wymuszonej cyrkulacji powietrza (psychrometr Augusta)

- z wymuszoną cyrkulacją powietrza (psychrometr aspiracyjny Assmana).

Psychrometr Augusta – składa się z dwóch termometrów zamocowanych na podstawie. Zbiorniczek rtęci prawego termometru obciągnięty jest batystem, którego koniec zanurzony jest w naczyniu z wodą destylowaną (termometr mokry). Z różnicy wskazań temperatury przez termometr „suchy” i „mokry” posługując się załączoną do psychometru tabelą lub wykresem, znajduje się wilgotność względną badanego powietrza. W komorach chłodniczych, przy zmiennych prędkościach przepływu powietrza psychometry takie nie są przydatne.

Psychrometr aspiracyjny Assmana – składa się z dwóch jednakowych termometrów umieszczonych w specjalnej obudowie. Zbiorniczki termometrów umieszczone są wewnątrz niklowanych i wypolerowanych osłon, które chronią termometry przed zewnętrznym promieniowaniem cieplnym.

Higrometr włosowy – pasmo odtłuszczonych włosów z jednego końca unieruchomione jest za pomocą uchwytu połączonego ze śrubą regulacyjną. Drugi koniec pasma połączony jest z mechanizmem dźwigniowym wskazówki. Skala przyrządu wycechowana jest w % wilgotności względnej. Przyrząd może posiadać nastawny zestyk do podłączania sterowania nawilżacza. Przed rozpoczęciem pomiarów należy sprawdzić wskazania przyrządu przy nawilżonej rynience. Ewentualne odchylenia koryguje się za pomocą śruby regulacyjnej. Przyrząd tego typu jest mało dokładny.

HIGROGRAF WŁOSOWY – przyrząd samopiszący, do pomiaru zmian wilgotności względnej powietrza w ciągu pewnego okresu czasu.

Cztery pasma odtłuszczonych włosów unieruchomione są z jednej strony za pomocą uchwytu stałego, z drugiej zaś połączone są z mechanizmem dźwigniowym rejestratora higrografu. Zmiana długości włosów przenoszona jest za pomocą czułego mechanizmu dźwigniowego na ruch pióra zapisującego. Ruch pióra, zsynchronizowany z ruchem obrotowym bębna, poruszanego ze stałą prędkością przez mechanizm zegarowy, powoduje powstanie wykresu na taśmie rejestracyjnej, nawiniętej na bęben.

Wilgotnościomierz WEB 1 – przeznaczony jest do zdalnego ciągłego pomiaru i zapisu wilgotności bezwzględnej powietrza w pomieszczeniach oraz w przestrzeni otwartej w temp. od -6 do 100°C.

Pomiar wilgotności bezwzględnej dokonuje się pośrednio przez pomiar temperatury przemiany wodnego roztworu chlorku litu w sól krystaliczną. Temperatura ta zależy wyłącznie od ciśnienia cząsteczkowego pary wodnej w badanym gazie, zatem może być miarą jego wilgotności bezwzględnej.