A szárítási műveletek végrehajtása során az anyagban fizikai és biokémiai állapotváltozások jönnek létre, amelyek alkalmassá teszik a tartós tárolásra vagy a feldolgozásra. A fizikai állapotváltozások közül a legfontosabb a nedvességtartalom csökkenése és a nedvességeloszlás megváltozása. A biokémiai állapotváltozások jelentősége a felhasználási érték javulásában és az anyag egyes kémiai alkotói minőségének javulásában foglalható össze.
A szárítás elmélete
A szárítási műveletek végrehajtása során az anyagban fizikai és biokémiai állapotváltozások jönnek létre, amelyek alkalmassá teszik a tartós tárolásra vagy a feldolgozásra. A fizikai állapotváltozások közül a legfontosabb a nedvességtartalom csökkenése és a nedvességeloszlás megváltozása. A biokémiai állapotváltozások jelentősége a felhasználási érték javulásában és az anyag egyes kémiai alkotói minőségének javulásában foglalható össze.
A szárítás minőségjavító művelet, az anyag megmunkálása nélkül. A fizikai állapotváltozások eredményeként csökkenő nedvességtartalom a gabonafélék és az egyéb mezőgazdasági termények tartós tárolásának nélkülözhetetlen feltétele. A szárítás gazdasági jelentősége elsődlegesen ebben jelenik meg, mert ezzel a tevékenységgel a termények hosszú időn át eltarthatók romlás nélkül. Ez igen lényeges, mert a betakarítás és a felhasználás időpontja nem esik egybe.
A gabona anyagi tulajdonságai és a szárítás
A gabona élő anyag, melyben az életfolyamatok a termőtesttől való elválasztás után is továbbra sem szakadnak meg .
A kémiai és biológiai folyamatok mellett jelentős a mikroorganizmusok tevékenysége is. A gabona esetében a mikroorganizmusok közül döntően a penészekről van szó. A penészek nélkülözhetetlen életfeltétele – a kedvező hőmérséklet mellett – a megfelelő víztartalom.
Víz hatására a kis molekulasúlyú részek feloldódnak, és ekkor már nem vízről, hanem valamilyen oldatról van szó. Ennek az a következménye, hogy a gabonaszem belsejében kialakult oldat nyomás hatására a magbelsőben vándorol, s pl. a környező levegőből víz hatol be a gabonaszem belsejébe; a gabonaszem nedvességtartama emelkedik. Ezt a jelenséget higroszkóposságnak nevezik.
A higroszkóposság a gabonának az a tulajdonsága, hogy bizonyos körülmények között környezetéből vizet vesz fel, vagy más körülmények – pl. meleg – hatására vizet képes környezetének leadni. A higroszkóposság miatt a gabona és a környezetében levő levegő egymással kölcsönhatásban van. Ennek mértékére hat a levegő relatív páratartalma, hőmérséklete valamint a gabona víztartalma és hőmérséklete.
A relatív páratartalom a levegőben jelenlevő tényleges vízgőz mennyiségének és adott hőfokon a maximálisan lehetséges vízgőz mennyiségének viszonyát fejezi ki. A relatív páratartalom tehát azt jelenti, hogy a vizsgált hőfokon hány százalék nedvesség van jelen a levegőben, a telítettséghez viszonyítva. Ezért a relatív páratartalmat mindig százalékban adják meg.
Adott hőmérsékleten a gabonával és a levegővel egyensúlyban levő páratartalom az egyensúlyi páratartalom, az ehhez tartozó gabona nedvességtartalma pedig az egyensúlyi nedvességtartalom.
A gabona adott páratartalmú és hőmérsékletű levegővel érintkezve – higroszkópos tulajdonsága miatt – bizonyos idő után – a levegő páratartalmától függően – vizet ad le, tehát szárad vagy vizet vesz fel, tehát nedvességtartalma emelkedik.
Ha a környezet levegőjének páratartalma és a gabona nedvességtartalma nincs egyensúlyban, akkor valamilyen irányban megindul a víz vándorlása. Vagy a gabona veszi fel a vizet vagy az ad át nedvességet a környezetének – azaz nedvességvándorlás jön létre.
A hőmérséklet-változás hatására kialakuló nedvességvándorlás különösen jelentős a szárítás műveletében. A szárítás leggyakrabban hőközléssel megy végbe. A folyamat megindulásakor először a szem külső felülete melegszik fel. A héjrészek hőmérséklete ekkor magasabb, mint a magbelsőé. A hőmérséklet-különbség hatására megindul a víz vándorlása a szem belsejébe. A szárítás kezdeti szakaszában a szem belső részei tehát nedvesebbek, mint a külső rész. A tulajdonképpeni szárítási szakaszban a gabonaszem hőmérséklete már teljes keresztmetszetében azonos.
Ebben az állapotában érkezik a hűtéshez. A hideg levegő hatására először a szem külső része hűl le. A nedvesség – az ismételt hőmérséklet-különbség hatására – ekkor a magbelsőből – a magasabb hőmérsékletű helyről – vándorol a szem külső részébe. Ez a nedvességvándorlás addig tart, amíg a szem belső részének a hőmérséklete nem lesz azonos a héj hőmérsékletével. Ekkor a nedvességeloszlás ismét a biológiai szerkezetnek felel meg.
A hőközléses szárítás folyamatában a gabona felmelegszik. Ezért ismerni kell a gabona összetételét, és annak viselkedését a szárítás hőmérsékletén.
A gabonaszem kémiai összetevői a következők: szénhidrátok, fehérjék, zsírok, ásványi anyagok, vitaminok, enzimek és a víz.
A szénhidrátok
A gabonaszem kémiai összetevői közül a szénhidrátok mennyisége a legnagyobb. Arányuk a szem teljes tömegéhez viszonyítva 65-70% között van. Ide sorolják a keményítőt, a cukrokat, a héjat alkotó cellulózt. A keményítőnek és a cukornak mint energiahordozónak táplálkozástani szempontból jelentős szerepük van.
A szénhidrátok közül a hő okozta elváltozás elsősorban a cukrokat érinti. A cukrok aránylag alacsony hőmérsékleten pörkölődnek, karamelizálódnak. A pörkölt cukor jellegzetes szaga és íze érezhető a magas hőmérsékleten szárított búza esetében is. Idegen íz, szag és szín nem engedhető meg, mert ezek a késztermékeken – liszt, kenyér, stb. – is érezhetők.
Ez még nem a cikk vége. Lapozz a továbbiakért!
Forrás: Agrárágazat
