Азбука сушки.
Энергия тратится на испарение влаги с поверхности продукта. Если в камеру вошла 1т сырья, то при выходе готовой продукции, к примеру, 50%, потребуется испарить (подвести тепла к поверхности рыбы) 500кг воды. Чтобы превратить в пар 1 кг воды потребуется 0,63кВт тепла (пересчет по удельной теплоте парообразования воды). То есть, чтобы получить 500кг готовой продукции, на сушку нужно потратить 315кВт тепла. На начальных этапах сушки влагоприток от рыбы большой (рыба сырая), а на завершающих этапах подвод теплоты должен быть значительно снижен, так как лишнее подведенное тепло приводит не к испарению влаги с поверхности, а к повышению температуры продукта и плавлению жира из подкожных слоев - жир вытапливается и начинает окислятся на поверхности, вызывая пожелтение и прогоркание продукта.
Влага с поверхности рыбы под действием тепла превратилась в пар, этот пар повышает влагосодержание пара в воздухе до отметки, когда достигается равенство: сколько молекул воды оторвалось с поверхности рыбы, столько же обратно вернулось на ее поверхность. Это состояние динамического равновесия - главный враг сушки. При любой температуре, этот параметр находится в пределах 75-80% относительной влажности. Выше этого уровня относительная влажность без принудительного увлажнения подняться не может. Совет: если после загрузки камеры и включения сушилки, спустя 20-30 минут уровень на приборах относительной влажности показывает значения выше 80% - значит требуется калибровка прибора или в приборе (где применяется) нет воды или есть проблемы с гигроскопичностью тряпки и требуется ее замена.
Поясню главный постулат, который должен знать каждый. В камере установлена какая-то температура. Скажем, вполне безобидная - 22 0C. При уровне относительной влажности в воздухе 75-80%, за счет энергии в воздухе системы и в самой рыбе, эта энергия передается молекулам воды на поверхности рыбы, делая их подвижными и они отрываются от поверхности рыбы. Энергии в рыбе становится меньше - поверхность рыбы охлаждается. Относительная влажность воздуха увеличивается. Молекулам "становится тесно" и часть молекул прилетает на поверхность рыбы и конденсируется на охлажденной поверхности рыбы, согревая ее. Это и есть гомеостаз - динамическое равновесие системы. Но в сушилках еще есть вентиляторы, которые сообщают дополнительную энергию (тепло). Это тепло повышает температуру камеры. Относительная влажность остается на прежнем максимальном уровне - 75-80%, а в воздух "взлетает" дополнительное кол-во молекул, отбирая энергию от поверхности рыбы, но и такое-же количество молекул "приземляется", возвращая энергию. Температура рыбы, соответственно, повышается.
В настоящее время потребности рынка требуют снижения уровня солености готового продукта. Это приводит к тому, что на поверхности рыбы, которая еще и дополнительно опресняется (отмачивается) перед навеской, при неправильных условиях сушки, описаных выше, создаются благоприятные условия для роста микрофлоры. А это приводит если не к порче (в запущенных случаях), то к значительному сокращению сроков хранения и микробиологической опасности продукта в целом.
Приточно-вытяжная вентиляция не способна полностью решить вопрос с понижением относительной влажности в камере. Эффективно сушить рыбу с помощью приточно-вытяжных систем можно почти в строгом соответствии с наступлением отопительного сезона. В этот период можно смело отключать холодильное оборудование и работать лишь подогревая воздух. Но здесь тоже кроются сложности: как не пересушить поверхность, так как это удлиняет сушку. Слишком быстрая сушка не позволяет пройти сложным биохимическим процессам созревания продукта, которым для протекания нужны определенные температурно-влажностные условия. К тому же если выбрасывать много воздуха, то увеличиваются потери тепла и нагрузка на оборудование. В теплое время года, конечно, бывает прекрасная погода, создающая прекрасные и экономичные условия для сушки, но без сложного и дорогостоящего электронного оборудования для анализа и сравнения параметров соответствия входящего в камеру воздуха, процесс не может быть признан стабильным. И, допустим, в средней полосе параметры воздуха в теплое время года примерно на 50% соответствуют для использования воздуха в процессе сушки, то в южных регионах России эта цифра гораздо ниже. Стоит ли доверяться природе? Вспомним, что наши предки ловили и вялили рыбу лишь один-два раза в год в сумме около 30 дней, подходящих для правильного протекания процессов сушки.
Холодильная машина в камере сушки нужна не только для поддержания заданой температуры, но и для конденсации влаги на поверхности испарителя. Физика нам помогает понять, что количество теплоты, потребное на испарение влаги с поверхности рыбы, равно количеству теплоты конденсации на испарителе холодильной машины. Технологический холод относится к классу кондиционеров. Использование холодильных машин, предназначенных для холодильных камер, неправильно и бессмысленно. Кондиционерный холод на 1/3 энергоэффективнее. То есть при потребностях на сушку нашей условной камеры с загрузкой на 1 тонну сырья, не полагаясь на божью милость, нам нужно потратить на конденсацию 500кг воды 315 кВт и вернуть в камеру сушки эти же 315 кВт тепла, чтобы обеспечить испарение "взлет" молекул с поверхности рыбы. С учетом того, что КПД в процессах сушки редко превышают 75%, то эта цифра может стать еще выше. И здесь весьма существенна энергоэффективность кондиционеров. При потребностях в холоде на один процесс в 500кВт, энергоэффективная машина потребит электроэнергии в три раза меньше - 170кВт, при этом она вернет в систему около 120кВт тепла. Но тепловой баланс работы холодильной машины должен быть всегда отрицательным: температура, при работе рыбной сушилки обязательно должна снижаться, чтобы не допустить неуправляемого подъема температуры в камере при любых условиях. Именно поэтому нельзя в рыбных сушилках использовать осушители бассейнов. Они всегда имеют положительный баланс и их использование приводит к повышению температуры в камере. Так как к обороту фреона добавляется теплота от работы компрессора, теплота от вентиляторов, которые двигают воздух в камере, теплоприток из внешней среды. И если в зимнее время теплоприток из внешней среды отрицательный - осушитель работает прекрасно, но встает вопрос, зачем он нужен, если можно сушить просто подогревая воздух?
Вот руководствуясь физическими законами и жизненными условиями мы создаем оборудование для сушки и вяления рыбы. Мы сами собираем эти специфические холодильные машины на базе надежных и проверенных промышленных кондиционерных установок, которые кроме нас никто не делает, сами проектируем теплообменное оборудование и заказываем у надежных поставщиков, разрабатываем электронные узлы анализа и управления приточно-вытяжной вентиляцией, разрабатываем оптимальные программы сушки и вяления для различных видов рыб, чтобы наши заказчики были уверены - круглый год один и тот же стабильный результат.
Важно понимать: нет рецептуры, чтобы сделать вкусную вяленую рыбу. Нельзя сделать элитный по вкусу продукт премиум класса. В рыбной промышленности элитность и премиум - это работа на хорошем сырье, стабильность солености, перераспределения жира, постоянство влажности и жирности готовой продукции, цвет без пожелтения. Круглый год и каждый день.
Обсудить можно здесь: http://kirillwin.livejournal.com.html
© Недосеков Кирилл, 2016
Электропочта - tmeister@mail.ru