Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zbadanie kinetyki procesu suszenia wybranych warzyw (uwzględnienie procesu blanszowania) oraz wyznaczenie izoterm sorpcji.
Przeprowadzenie procesu suszenia
Przygotowanie surowca
Obraną marchew starto na tarce uzyskując wiórka
Odważono 4 razy po 10g surowca; dwie porcje materiału przeniesiono do naczyniek suszarkowych i umieszczono w suszarce w temperaturze 95oC; zanotowano czas; pozostałe dwie porcje poddano blanszowaniu w mikrofalówce przez 1,5 minuty; ponownie zważono; przeniesiono do naczynek suszarkowych i także rozpoczęto suszenie (w tych samych warunkach);
Co 10 minut kontrolowano masę surowca, w wyniki zapisano w tabeli; suszenie prowadzono do uzyskania wilgotności równowagowej;
Oznaczono zawartość suchej masy (%) surowca poprzez suszenie w temperaturze 105oC do stałej wagi;
| Nr pomiaru | Czas pomiaru min | Masa materiału wilgotnego m [g] | Masa wilgoci mA [g] | Ułamek masowy x=mA/m |
Stosunek masowy X=mA/ms |
Szybkość suszenia Dx/dτ [g/g*min] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bl | Nbl | Bl | Nbl | Bl | ||
| 1 | 0 | 7,89 | 10,04 | 6,53 | 8,66 | 0,82763 |
| 2 | 10 | 6,07 | 7,87 | 4,71 | 6,49 | 0,7759 |
| 3 | 20 | 4,45 | 6,39 | 3,09 | 5,01 | 0,6943 |
| 4 | 30 | 3,03 | 4,56 | 1,67 | 3,18 | 0,5511 |
| 5 | 40 | 1,98 | 3,05 | 0,62 | 1,67 | 0,3131 |
| 6 | 50 | 1,45 | 2,02 | 0,09 | 0,64 | 0,0620 |
| 7 | 60 | 1,41 | 1,52 | 0,05 | 0,14 | 0,0354 |
| 8 | 70 | 1,36 | 1,38 | 0,001 | 0,003 | 0,0073 |
| 9 | 80 | 1,36 | 1,38 | 0 | 0 | 0 |
Dla każdego czasu obliczono: masę wilgoci, ułamek masowy i stosunek masowy;
Na podstawie uzyskanych wyników dla każdego surowca narysowano krzywe suszenia i szybkości suszenia.
Zestawienie wyników procesu suszenia.
| Badany wyróżnik | Surowiec |
|---|---|
| Blanszowany | |
| Krytyczna zawartość wilgoci, XKr [g H2O/g ss] | 3,4632 |
| Równowagowa zawartość wilgoci, Xr [g H2O/g ss] | 0,0074 |
| Czas trwania I – go okresu suszenia min | 10 |
| Czas trwania II – go okresu suszenia min | 70 |
| Szybkość odparowania wody, w pierwszym okresie suszenia [g/H2O/h] | |
| Szybkość odparowania wody, w drugim okresie suszenia [g/H2O/h] |
| Aktywność wody aw | Masa suchej substancji [g] | Masa materiału wilgotnego [g] | Masa wilgoci mA [g] | Stosunek masowy, X [g H2O/g s.s] |
|---|---|---|---|---|
| m1 | m2 | m3 | ||
| 0,11 | 0,9973 | 1,008 | 1,0109 | 1,0102 |
| 0,31 | 0,9798 | 1,1121 | 1,1163 | 1,1201 |
| 0,43 | 0,9871 | 1,4851 | 1,7628 | 1,6346 |
| 0,68 | 0,9725 | 1,2296 | 1,2623 | 1,2725 |
| 0,75 | 0,9976 | 1,3428 | 1,4575 | 1,4927 |
| 0,97 | 0,9941 | 1,2001 | 1,2315 | 1,2282 |
| Wyniki, na podstawie których sporządzono izotermę sorpcji. |
Zestawienie wyników odczytanych z krzywych suszenia.
Obliczenia szybkości suszenia:
Tangens nachylenia kąta dla materiału blanszowanego:
Tgγ1 = 4,80141- 3,463235/10 = 0,1338
Tgγ2 = 3,463235/ 37-10 =0,128
Tgγ3 = 2,2722/ 43 - 20= 0,0987
Tgγ4 = 1,2279/48-40=0,082
Tgγ5 = 0,4558/54-40=0,033
Tgγ6 = 0,06617/62-60 = 0,0066
Tgγ7 =0,036765/69 – 60 = 0,0041
Tgγ8 = 0,0074/80-70 = 0,00074
Tangens nachylenia kąta dla materiału nieblanszowanego:
Tgγ1 = 6,2754- 4,702899/10=0,157
Tgγ3 = 4,702899/53-10=0,149
Tgγ3 =3,630435/45-20=0,1296
Tgγ4=2,304348/50-30=0,115
Tgγ5= 1,210145/53-40=0,093
Tgγ6 =0,463768/68-50=0,025
Tgγ7 =0,101449/77-60=0,0059
Tgγ8 =0,00222/79-63=0,00014