Перемещение влаги во влажных телах
Super Sait-1

В процессе сушки рыбы и других материалов влага испаряется с поверхности. Влага перемещается из внутреннего к поверхностному слою за счет перепада влажности. Перемещение влаги может происходить как в виде жидкости, так и в виде пара.
Законы перемещения влаги проф. А.В. Лыков изучал на простейших капиллярах, а именно:
1) в капилляре, погруженном одним концом в жидкость, будет отмечаться подъем жидкости. Чем меньше диаметр капилляра, тем выше высота подъема жидкости. В капиллярах радиусом 10-6 см высота подъема достигает 1,5 км, т. е. всасывающая сила капилляра равна примерно 150 кг/см2;
2) в двух капиллярах, имеющих форму, указанную на рис. 3а, заполненных жидкостью, испарение наиболее интенсивно будет происходить в первом капилляре за счет испарения воды с поверхности мениска узкой части капилляра, которая всасывает воду из широкой части капилляра;
3) в коническом макрокапилляре при наличии небольшого объема жидкости можно наблюдать постепенное перемещение жидкости от широкого конца к узкому (рис. 3б);
4) в коническом макрокапилляре влага может перемещаться в виде пара. Это зависит от разницы давлений пара над мениском жидкости капилляров, имеющих разный диаметр. Чем больше диаметр микрокапилляра, тем больше давление пара. Влага будет испаряться с мениска жидкости у большого диаметра и конденсироваться у мениска жидкости с меньшим диаметром. В этом случае испарение идет за счет теплоты конденсации.

Перемещение влаги во влажных телах

В коллоидных телах перемещение влаги происходит как за счет перепада (градиента) влажности, так и за счет температурного градиента.
Перемещение влага за счет градиента влажности. Влага перемещается от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией влаги. Это перемещение происходит в виде диффузии жидкости или пара.
Осмотически связанная вода диффундирует через стенки клетки в виде жидкости за счет разницы концентраций в растворимой фракции внутри и вне клетки.
Адсорбционно-связанная влага, как влага, наиболее прочно связанная с коллоидом, диффундирует в виде пара.
В рыбе как в капиллярно-пористом коллоидном теле перемещение влаги происходит как за счет капиллярных сил, так и за счет диффузионно-осмотических сил.
Такое перемещение влаги проф. А.В. Лыков назвал влагопроводностью: "оно включает диффузию жидкости и пара различных форм связи влаги, а также капиллярное перемещение жидкости".
"При большей влажности материала влага перемещается в виде жидкости. С уменьшением влажности количество влаги, перемещающейся в виде пара, увеличивается, а при малых значениях влажности перемещение в основном происходит в виде пара".
Перемещение влаги за счет температурного градиента. При наличии разницы температур в отдельных местах капиллярно-пористого тела влага будет перемещаться по направлению потока тепла по следующим причинам:
1) за счет термодиффузии, так как в объеме жидкости или газа, имеющем более высокую температуру, движение молекул будет происходить с большей интенсивностью, чем в объеме более холодной жидкости;
2) с повышением температуры поверхностное натяжение жидкости уменьшается, за счет чего уменьшаются и капиллярные силы. Поэтому жидкость в капилляре будет перемещаться от участка более нагретого к холодному (рис. 3в).
Движение жидкости за счет разницы температур называется термовлагопроводностью.
3) в капилляре, заполненном жидкостью, имеется пузырек воздуха. При повышении температуры воздух расширяется и проталкивает жидкость по направлению потока тепла (рис. 3г),
Термо- и влагообмен. Если в рыбе имеется градиент влажности и температуры, то влага должна перемещаться как за счет влагопроводности, так и за счет термовлагопроводности:
1) если направление градиента влажности и температурного градиента совпадает, то передвижение влаги происходит в одном направлении и скорость перемещения влаги будет наибольшей (сушка токами высокой частоты);
2) если направления этих градиентов различны, то будет происходить встречный поток и суммарное движение будет равно разнице влагопроводности и термовлагопроводности.
Обычно при сушке рыбы влага перемещается за счет градиента влажности, а термовлагопроводность будет являться некоторым сопротивлением для движения влаги из внутреннего слоя к поверхностному.
При низких температурах сушки рыбы (вяление, холодное копчение) температурный градиент невелик, поэтому термовлагопроводность здесь почти не оказывает влияния.
При более высоких температурах сушки (горячее копчение, приготовление концентратов) термовлагопроводность, направленная от поверхности к внутренним слоям, оказывает уже заметную роль в механизме перемещения влаги.


Super Sait-1