OPORTUNITATEAdȘIdOBIECTIVELEdd [602484]

b
b
b
b
Capitolul 1
OPORTUNITATEAdȘIdOBIECTIVELEdd
TEZEIdDEdDOCTORATd
b
b
1.1.dGeneralităŃidprivindduscareadalimentelord
b
b
DeVablungulbtimpuluibomenireababfostbmereubpreocupa tăbdebasigurareab
necesaruluibdebhrană.bInteresulbsVabmanifestatbatât bpentrubcantitateabcâtbșib
pentrubcalitateabalimentelor,bacesteabconstituindbp rincipalabsursăbdebenergieb
șibdebmaterialebesenŃialebpentrubrefacereabcontinuă babŃesuturilorborganismuluib
uman.bAlimentelebnaturaleb(legumele,bfructele,bcarn ea,bpeștele,bouălebș.a.)b
sunt,bprinbînsășibstructura,bușorbalterabileb(peris abile),bfaptbcebabdeterminatb
apariŃia,bdinbcelebmaibvechibtimpuri,babpreocupăril orbpentrubpăstrareablor,b
pentrubperioadebmaibmultbsaubmaibpuŃinbîndelungate, bceeabcebabcondusblab
creareabșibdezvoltareabtehnologiilorbdebconservareb abalimentelor.b
b
Conservareabproduselorbalimentarebsebrealizeazăbpen tru:b
– prelungireabdurateibdebvalabilitate;bb
– îmbunătăŃireabcaracteristicilorbsenzoriale.bb d
b
Înbscrierilebistoricebsuntbamintitebmaibmultebmește șuguri,bprinbcarebsV
ab asiguratb conservareab parŃialăb saub totalăb ab alimen telor,b cumb arb fi:b
uscareab lab soare,b ventilaŃieb naturală,b expunereab la b flacărab foculuib cub
lemne,bsărareabși/saubafumarea,b(înbspecialbabcărni i).bSVaubgăsitbdovezibdeb
folosirebabdeshidratăriibalimentelor,bconservareabî nbgrăsimebsaubcubaportb
mareb deb zahăr,b păstrareab înb apăb ab măslinelor,b (astf el,b printreb ruineleb
palatuluibdinb Cnossos b(insulabCreta)bsVaubgăsitbulcioarebînbcarebsebpăst raub
măsline,bacumbcca.b4000bdebani.b[Vizireanu,b2003]) d
Înb ultimiib anib aub fostb făcuteb progreseb marib înb stud iereab
comportamentuluibfundamentalbalbproduselorbalimenta re,bînbdiferitebstări,b
pornindbdeblabstareabproaspătăbabacestorabcătrebcel ebmaibcomplexebstăribdeb
conservareb și/saub păstrare,b inclusivb înb diferiteb ti purib deb ambalaje.b
Procedeeleb deb conservareb ab alimentelorb trebuieb însă b constantb
îmbunătăŃite,b pentrub ab sporib calitateab produselor,b ab reduceb pierderileb
nutritive,babmăribsiguranŃabșibeficienŃabechipament ului.b
Cunoscândb agenŃiib șib evoluŃiab fenomenelorb deb altera reb seb cautăb
mereub mijloaceb deb stăvilireb saub deb înlăturareb total ăb ab pericolelorb deb
alterare,b rezultândb astfelb diverseb tehnicib șib metod eb deb conservareb ab
alimentelor,b aplicateb practicb șib Ńinândb contb deb anu miteb considerentelorb
tehnicoVeconomice.b
Clasificareabacestorbmijloacebposibilebdebconservar ebprezintăbanumiteb
dificultăŃibdeoareceblabbazabacestorabstaubdiferite bfenomenebfizice,bfizicoV
chimice,bchimicebșibbiochimicebcomplexe,bcarebnubse bexercităbunilateral,bcib
adeseoribînbmodbconcomitentbsaubsuccesiv.b[Banu,b20 04]b
b

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b18 b
Mijloacelebcarebreducbalterareabproduselorbalimenta rebsunt:b
1.●Eliminarea●microorganismelor●prin●separare●fizic ă:●
–bmicrofiltrare;b
–bultracentrifugare.b
2.●Distrugerea●microorganismelor●(sterilizare)●prin :●
●● acŃiuneabcăldurii:b
– fierberebclasicăb(100șC);b
– sterilizareb –b apertizareb (fierbereab îndelungatăb ab a limentelorb înb vaseb
ermeticbînchise,bcufundatebînbapă),btratamentebcare bpotbaveablocbînb
intervalulbdebtemperaturăb110b÷b140șC);b
– UHTb („ UltraŃHigh● Temperature ”b saub „ UltraŃTratament● Termic” b Vb
sterilizareb parŃialăb ab produselorb alimentareb prinb î ncălzireab pentrub ob
perioadăbscurtăbdebtimp,bînbjurbdeb1b÷b2bsecunde,bl abobtemperaturăbdeb
pesteb135°C);b
●bradiaŃiibionizanteb(sterilizareblabrece):b
–belectronibacceleraŃi;b
–brazebγbșibX;b
–bradiaŃiibultraviolete;b
●bfolosireabantisepticelorblichidebsaubgazoase:b
–balcooli;b
–bacizi;b
–bconservanŃibchimici.b
3.●Efect●de●oprire●a●proliferării●microorganismelor ● –befectbdebprotecŃieb(nub
eliminare):b
●butilizareabtemperaturilorbscăzute:b
–brefrigerareabprinbscădereabtemperaturiiblab0b÷b3ș Cbșibrefrigerarebînbvid;b
–bcongelare;b
–bsupracongelare;b
●breducereabconŃinutuluibdebapăb(eliminareabdinbapa bdebconstituŃie):b
–buscarebșibuscareVafumare;b
–bdeshidratare;b
–buscarebprinbcongelareb(liofilizare);b
●bprotecŃiebprinbîncorporare,bînglobarebdebinhibito ri:b
–bsărarebuscatăbșibumedă;b
–bconservarebînbsaramură;b
–bconservarebcubzahăr;b
–bafumare;b
–bconservarebînboŃetb(marinare);b
–bfermentaŃieb(produseblactate).b
4.●Procedee●mixte● (utilizândbcelbpuŃinbdouăbprocedeebenunŃate):b
–brefrigerarebînbatmosferăbcontrolată;b
–btratamentbtermicburmatbdebrefrigerare;b
–btratamentbcubradiaŃiibionizantebșibrefrigerare;b
–bprinbfermentarebșibpasteurizarebsaubsterilizare;b

GeneralităŃi●privind●uscarea●alimentelor●●●●●●
b
b19 b
–bprinbacŃiuneabasuprabactivităŃiibapeib(dupăbgradu lbdebdeshidratareb aw);b
–bprinbacŃiuneabasuprab pHVului.bb[Vizireanu,b2003]b
b
OperaŃiabdeb uscare● esteblargbrăspândităbînbindustriabalimentară,bfiind b
cunoscutăbcabmetodăbtradiŃionalăbdebconservarebabpr oduselorbalimentare,b
realizatăbprinbeliminareabuneibpărŃibdinbapabconŃin ută.bÎnbafarabacestuib
scop,b seb maib recurgeb lab uscareb șib datorităb altorb ne cesităŃib impuseb deb
anumitebetapebdebprelucrare,bdepozitare,btransport, butilizare.b
Uscarea bsebconstituiebcaboboperaŃiebcubtransferbdebcăldură bșibdeb
substanŃă,bdebîndepărtarebabuneibpărŃibdinblichidul bconŃinutbdebmaseleb
alimentareb (deb obiceib apa),b utilizânduVseb unb agentb deb antrenareb ab
umidităŃii,b careb furnizeazăb concomitentb șib energieb termicăb necesarăb
produsuluib(debobiceibaerulbumed,bsaubVbmultbmaibra rbVbgazelebdebardere).b
b
FactoriibcarebinfluenŃeazăb operaŃia●de●uscare bsunt:b
1. Factoribreferitoriblabmaterialulbsupusbuscării:b
V cantitateabsaubdebitul;b
V formabdebprezentareb(granule,bpulbere,bplăci,bfoibe tc);b
V umiditateabiniŃială;b
V formabdeblegarebabumidităŃii;b
V densitateabînbvrac;b
V sensibilitateabtermicăbșiblaboxigen;b
V agresivitateabchimică;b
V friabilitateabșibabrazivitatea;b
V toxicitatea;b
V inflamabilitatea.b
2. Factoribreferitoriblabagentulbdebuscare:b
V naturabagentului;b
V modulbdebpregătireb(obŃinere);b
V temperaturabșibpresiunea;b
V umezealabrelativă;b
V debitul;b
V conŃinutulbdebimpurităŃi.b
3. Factoribreferitoriblabmaterialulbuscat:b
V umiditateabfinală;b
V temperatura;b
V granulometria;b
V deformareabșibdeteriorarea;b
V degradareabchimică,bbiochimicăbșibsenzorială;b
V impurificarea.b
4. FactoribreferitoriblaboperaŃiabdebuscare:b
V temperaturabmaximăbadmisă;b
V duratabuscării;b
V regimulbdebfuncŃionare;b
V producereabdebprafbșibrecuperareabacestuia;b
V evacuareabagentuluibdebuscarebsaubrecirculareabaces tuia;b
V tipulbuscătorului.b
b

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b20 b
Înb funcŃieb deb natura● aportului● de● căldură ,b uscareab poateb fi:b
[Vizireanu,b2003] d
–bprinbconvecŃieb–bdeblabagentblabprodus;b
–bprinbconducŃieb–prinbprodus;b
–bprinbradiaŃieb–bdeblabsursebexterioare;b
–bîncălzirebînbdielectricb(uscarebcubcurenŃibdebîna ltăbfrecvenŃă,bmicrounde).b
b
Dupăbmodulbînbcarebsebexecutăbîndepărtareabvaporilo rbsebdeosebesc:b
●buscarebînbaer;b
●buscarebînbvid;b
●buscarebprinbconvecŃieblabpresiunebatmosfericăb(ce abmaibutilizatăbînb
practicabindustrială).bAceastabsebpoatebrealizabînb următoarelebvariante:b
– uscarebclasicăb–bînbcamere,btunele,bcubbenzi;b
– uscarebînbstratbvibratorb–bvariantăbabuscăriibprinb fluidizareb(produseb
bucăŃibsaubgranule);b
– uscarebînbstratbfluidizatb–blegumebfeliate,bcereale ,bsare,bfăină,bzahăr,b
carnebcuburi.b
●buscarebînbstratbdebspumăb–bmaterialulblichidbadus bînbstratbdebpiureb
(prinb concentrareb subb vidb prealabilă)b esteb amesteca tb cub ob substanŃăb
emulgatoarebșibtransformatbîntrVobspumăbprinbinsufl arebdebgazbinertbsubb
presiuneb(azot).bAceastăbspumăbsebaplicăbpebobsupra faŃăbnetedăb(bandă)bșib
estebuscatăbcubaerbcald.bSpumabuscatăbsubbformăbdeb foaiebspongioasăbesteb
măcinatăbșibtransformatăbînbpulberebfină.bUscareabî nbstratbdebspumăbseb
aplicăblabsucuribșibpiureuribdebfructebșiblegume,bi nfuziebdebcafea,bceai,b
extractelebdebcarne,bouă,bbrânzeturi,bavândburmătoa relebvariante:buscareb
înbfileubsubŃirebdebspumă,bînbstratb(străpunsbdebsp umă);b
●buscarebprinbdispersieb–babproduselorblichide,bpiu reuri,bpasteb–bnubseb
aplicăb produselorb solide.b Seb realizeazăb lab temperat urăb ambiantăb întrVob
incintăbdebdeshidratarebcubajutorulbunuibcurentbdeb gazbuscatb( N2)bînbcircuitb
închis.b Seb păstreazăb înb întregimeb principiileb nutri tiveb șib proprietăŃileb
senzorialebalebprodusuluibiniŃial;b
●buscarebprinbpulverizare,bcubvariantele:b
– uscarebprinbpulverizarebcubspumă;b
– uscarebprinbpulverizarebînbaerblabtemperaturăbambia ntăb(procedeulbBirs)b
–baplicatăbproduselorblichidebșibsemilichide;b
●buscareabprinbconducŃieblabpresiunebatmosfericăb–b sebrealizeazăbprinb
contactulbprodusuluibcubobsuprafaŃăbfierbinte,bavân dbastfelblocbevaporareab
apei.bProdusulbsebîndepărteazăbdebpebsuprafaŃăbprin braderebcubunbcuŃit.b
Uscătoarelebfolositebsuntbdebtipbtamburebrotative,b iarbproduselebcarebsebpotb
uscab suntb întrVob stareb lichidăb concentratăb șib cub st ructurăb granulară.b
Dezavantajelebsuntbmajore,bcubinfluenŃăbnegativăbas uprabprodusuluibuscat:b
solubilitateb scăzutăb (proteineb denaturate),b culoare b modificatăb (reacŃiab
Maillard,bcaramelizare),bvaloarebalimentarăbredusă, biarbproduselebnecesităb
obmăcinarebulterioară;b
●buscarebsubbpresiuneb–bsebrealizeazăbînbstratbdebs pumăbșibînbstratb
subŃireb (peliculă)b șib areb următoareleb avantaje:b cal ităŃib senzorialeb șib
nutriŃionalebsuperioarebalebproduselorbdatorităbtem peraturiibmaibscăzutebdeb
uscarebșibablipseiboxigenului.b

GeneralităŃi●privind●uscarea●alimentelor●●●●●●
b
b21 b
Altebprocedeebparticularebdebuscarebsunt:b
–buscarebcubradiaŃiibinfraroșii;b
–buscarebcubmicrounde;b
–buscarebfavorizatăbdebultrasunete;b
–buscarebazeotropă;b
–buscarebparŃialbosmotică.b
Procedeelebdebconservarebcombinatebcubuscarea,bmaib desbutilizatebînb
industrie,bsunt:b
–buscarebcombinatăbcubblanșareb–blabfructe;b
–b uscareb combinatăb cub blanșareb șib expandareb –b carto fi,b morcovi,b
rădăcinoasebfelii;b
–buscarebcombinatăbcubîncălzireb–bexpandare;b
–buscarebcombinatăbcubexpandarebprinbextrudarebterm oplastică;b
–bdehidrocongelareab–scădereabumidităŃiibpânăblab50 %blabcongelare;b
–buscareabprinbcongelareb–bcriodeshidratareab–bliof ilizare.b
Înbmajoritateabcazurilor,bprocesulbdebuscarebsebref erăblabîndepărtareab
apeib(umidităŃii)bdeblabsuprafaŃăbșibdinbinteriorul bmaterialelor.bSebsupunb
uscăriibproduselebumede.b[Banu,b2004]b
Toateb produseleb alimentareb conŃinb ob cantitateb deb ap ă,b careb seb
modificăb înb timp,b subb influenŃab condiŃiilorb exterio are,b tinzândb cătreb
valoareab deb echilibru.b Modificareab conŃinutuluib duc eb lab schimbărib
structuralebșiblabmodificareabproprietăŃilorbprodus uluibumedbsupusbuscării.b
b
a) Clasificarea●materialelor●umede ●
Înb natură,b majoritateab substanŃelorb mineraleb șib org aniceb suntb
substanŃebcoloidale,bcarebcristalizeazăbgreubsaubde loc.bStructurilebcoloidaleb
suntb sistemeb formateb dintrVob aglomerareb deb particul eb careb cuprindb
domeniulb intermediarb deb dimensiunib întreb moleculeb ș ib particuleb
macroscopice.b
Acestebfragmentăribpotbajungebpânăblabdimensiunileb moleculelorb(circab
10 V9bm).bSVabconvenitbcabdomeniulbcoloidalbsăbfieblimit atbîntreb5—10 V7bșib
2—10 V4bmm,bcuprinzândbîntreb10 3bșib10 9batomi.b
Dacăb ob substanŃăb coloidalăb vineb înb contactb cub unb li chid,b atuncib
particulelebcoloidalebadsorbbioniibelectroliŃilor,b moleculelebsolvenŃilor,bșibseb
acoperăb cub unb stratb deb lichid.b Ob parteb dinb lichidul b aflatb lab suprafaŃab
particuleibdifuzeazăbînbinteriorulbmaterialului,bmă rindbastfelbconŃinutulbdeb
umiditatebalbcorpului.b
ExistăbmaterialebcarebaubobafinitatebdeosebităbfaŃă bdebunblichid,bseb
dizolvăbînbelbșibformeazăbsoluŃii,bgelatinebsaubcor puribsolideb(debexemplu:b
săpunul,bgelatina,bamidonulbetc).bAcesteabsuntbașab numitelebsubstanŃeb
coloidaleb(liofile).bMaterialelebcarebnubsuntbsolub ilebînbanumiteblichidebseb
numescbliofobe.b
Materialeleb careb aub ob afinitateb deosebităb faŃăb deb a pă,b numiteb șib
hidrofile,badsorbbmoleculelebdebapă,bparticulelebco mponentebacoperinduVseb
cubunbfilmbgrosbdeblichid,bceeabcebfacebcabvâscozit ateabamesteculuibsăb
creascăbodatăbcubcreștereabconcentraŃieibsubstanŃei bdispersate.bCelelalteb
materiale,bnumitebhidrofobe,baubobmicăbafinitatebfa Ńăbdebapăbsaubdeloc.bEleb
seb acoperăb numaib cub unb filmb foarteb subŃireb deb apăb ș ib vâscozitateab

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b22 b
amesteculuib creșteb puŃinb saub delocb odatăb cub creșter eab concentraŃieib
substanŃeibdispersate.b
Dupăb Lâcov,b materialeleb umedeb seb împartb înb douăb mar ib grupe:bb
[Banu,b2004]b
V soluŃii●coloidale bnumitebsoluri,baflatebdebobiceibînbstarebsolidăb;b
V soluŃii● gelatinoase b saub geluri,b careb aub proprietăŃib asemănătoareb
corpurilorbsolideb(debexemplu:bcărbunele,bargila,bf ăinabetc).b
Dinb grupab substanŃelorb coloidaleb dispuseb facb parteb emulsiileb
macromoleculareb(debexemplu:bpolimeriibsuperioribde bsinteză,baerosolii,b
laptele,bsuspensiilebmetalicebetc).bSoluŃiilebcoloi dalebpotbfibuscatebcâtbmaib
binebprinbpulverizare.b
SubstanŃeleb gelatinoaseb suntb sistemeb coloidaleb coer ente,b aleb cărorb
particulebsebfixeazăbînbspaŃiubprinbaranjamentebstr ucturale,bformândbunbcorpb
cubanumitebdimensiuni,bcubproprietăŃibdebcorpbsolid bșibavândbînbgeneralbob
marebafinitatebpentrublichide.b
Corpurilebsolideb(gelurile)bpotbfibsubîmpărŃitebînb treibmaribcategorii:b
V corpuri●coloidale b(geluribelastice)b–babsorbblichidelebcelebmaibapro piatebcab
polaritate,bmodificânduVșibdimensiunileb(sebumflă), biarbprinbuscarebseb
contractăb fărăb săVșib piardăb proprietăŃileb elastice. b Corpurileb coloidaleb
tipiceb suntb :b gelatina,b aluatulb deb făinăb presat,b ma seb plastice,b fibreb
sinteticebetcb;b
V corpuri● capilar● Ń● poroase b (gelurib fragile,b casante)b –b prinb uscareb îșib
modificăbpuŃinbdimensiunile,bdevinbfărâmicioasebșib sebpotbmăcinabușorb
pânăblabstareabpulverulentă.bDinbaceastăbcategorieb facbpartebmaterialeleb
ceramicebslabbarse,bmanganul,bnisipulbcuarŃosbetc.b Corpurilebcapilarb–b
poroaseb absorbb oriceb lichidb careb leb udăb indiferentb deb compoziŃiab luib
chimicăb;b
V corpuri●coloidale●capilar●Ń●poroase b–baubobstructurăbcapilarbVbporoasă,b
pereŃiibporilorbavândbînsușirilebgelurilorbelastice .bDinbaceastăbcategoriebfacb
parteb majoritateab materialelorb umedeb supuseb uscării :b lemnul,b turba,b
boabelebdebcereale,bcartonul,bfructelebetc.b
DupăbcapacitateablorbdebaVșibmodificabdimensiunile, bgelurilebsebpotb
împărŃibînbgeluribcarebsebumflăbnelimitat,bdizolvân duVsebînbapăbpânăblab
formareab deb soluŃiib coloidaleb șib gelurib careb seb umf lăb limitat,b adicăb înb
contactbcubapababsorbbnumaibobanumităbcantitatebdeb umiditate,bpotrivitb
capacităŃiib lorb maximeb deb umflare.b Modificareab cond iŃiilorb fiziceb (deb
exemplu:bmodificareabtemperaturiiblichidului)bpoate btransformabunbgelbcareb
sebumflăblimitatbînbunulbcarebsebumflăbnelimitatbși binvers.b
b
b) Forme●ale●legăturii●umidităŃii●cu●materialul ●
Caracterulb legăturiib întreb umiditateb șib materialb co ndiŃioneazăb
parametriibagentuluibdebuscare,binfluenŃeazăbdurata bdebuscarebșibconsumulb
debenergiebnecesarbpentrubobŃinereabprodusuluibfini t.b
Lab bazab clasificăriib formelorb deb legăturăb ab apeib cu b materialulb seb
foloseșteb înb prezentb schemab propusăb deb Petrb Aleksan drovicb Rebinderb
[Strumitto,b1984],bcarebiabînbconsideraŃiebintensit ateabenergieibdeblegăturăb
dintreb umiditateb șib material.b Conformb acesteib schem e,b legăturab dintreb
umiditatebșibmaterialbpoatebfibdebtreibfeluri:b

GeneralităŃi●privind●uscarea●alimentelor●●●●●●
b
b23 b
V legătura●chimică b(exprimatăbprinbrelaŃiibcantitativebexacte)b–bapab legatăb
chimicbreprezintăbcantitateabdebapăbnecesarăbformăr iibprodusuluibfinit.b
AceastabparticipăblabreacŃiilebchimicebdebformare,b înburmabcărora,bapabcab
atarebdisparebșibintrăbînbcompoziŃiabsubstanŃeibnou bcreate.bSebrealizeazăb
astfelboblegăturăbfoartebputernicăbîntrebumiditateb șibmaterial,bdebnaturăb
ionică,bcaracterizatăbprinbenergiibfoartebmari.bOba stfelbdeblegăturăbnub
poateb fib distrusăb prinb procedeeb obișnuiteb deb uscare ,b cib numaib prinb
încălzireblabtemperaturibînalte.bÎnbmodbobișnuit,ba pablegatăbchimicbnubseb
eliminăbdinbmaterialbînbtimpulbuscării,bșibnubesteb luatăbînbconsideraŃiebînb
calcululbprocesuluibdebuscare;b
V legătura● fizicoŃchimică b (exprimatăb prinb relaŃiib careb nub suntb strictb
riguroase)b–bsebbazeazăbpebinteracŃiuneabmoleculară babapeibcubmaterialulb
șibcuprindebapablegatăbprinbadsorbŃie,bosmoticbșibs tructural.bAdsorbŃia,bcab
fenomenbfizicbdebfixarebșibacumularebabmoleculelorb unuiblichidb(saubgaz)b
pebsuprafaŃabunuibcorpbsolid,bduceblabformareabunui bfilmblimităbpebpereŃiib
capilarelor,bcubobgrosimebdebmărimebabcâtorvabmolec ule.bDebcelebmaib
multebori,bobpartebdinbstratulbdeblichidbdeblabsupr afaŃăbtrecebînbinteriorulb
corpuluibdatorităbfenomenelorbcapilarebșibdifuzieib lichiduluibprinbpereŃiib
semipermeabilib aib porilorb (fenomenulb deb osmoză),b în b timpb ceb alteb
moleculebdebapăbsuntbadsorbiteblabsuprafaŃabpereŃil or.bFenomenulbdeb
pătrunderebabapeibdeblabsuprafaŃabcapilarelor,bînbi nteriorulbstraturilor,b
poartăb numeleb deb adsorbŃie.b Fenomenulb deb adsorbŃieb seb datoreșteb
forŃelorbdebnaturăbmolecularăb(VanbderbWaals),bchim ică,belectrostaticăb
(forŃeb Coulomb),b careb acŃioneazăb lab interfaŃab dintr eb adsorbantb șib
adsorbit.b Intensitateab acestorb forŃeb esteb cub atâtb m aib mareb cub câtb
conŃinutulb deb umiditateb alb materialuluib esteb maib mi c.b Cantitateab deb
umiditatebadsorbităbcreștebpânăblabsaturaŃiebodatăb cubcreștereabpresiuniib
șib ab concentraŃieibadsorbitului.bPeb măsurăb ceb umidi tateab materialuluib
crește,b efectulb termicb alb fenomenuluib deb adsorbŃieb seb reduce;b cândb
acestab devineb nulb înceteazăb șib procesulb deb adsorbŃi eb propriuVzis.b Seb
îndepărteazăbînbprimabperioadăbabprocesuluibdebusca re;b
V legătura● mecanică b Vb careb permiteb reŃinereab apeib înb proporŃiib
nedeterminate,balcătuităbdinbumiditateabconŃinutăbd ebaliment.bb
b
c) Umiditatea●materialului ●
Celbmaibfrecventbparametrubfolositbpentrubdefinirea bstăriibmaterialuluib
estebumiditateablui.bÎnbpracticabprocesuluibdebusca rebsebutilizeazăbanumiteb
mărimibcaracteristicebumidităŃiibmaterialului.bAstf el,bumiditateabdebechilibrub
sebnumeștebconŃinutulbdebumiditate,bcarebsebgăsește bînbstarebdebechilibrub
cubvaporiibdebuscarebconŃinuŃibînbagentulbdebuscare .bAceastabreprezintăb
umiditateabminimăbpânăblabcare,bteoretic,bsebpoateb uscabmaterialulbînb
condiŃiileb respectiveb deb executareb ab procesului.b De seorib umiditateab deb
echilibrubsebdefineștebcabumiditateabminimăbhigrosc opică.b
Umiditateab criticăb seb numeșteb conŃinutulb deb umidita teb careb
caracterizeazăbtrecereabdeblabperioadabdebvitezăbco nstantăbdebuscareblab
perioadabdebvitezăbscăzândăbdebuscare.b
b

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b24 b
d) Mecanismul● transferului● de● umiditate● în● interiorul● și● la● suprafaŃa●
corpurilor ●
Majoritateab corpurilorb umedeb supuseb uscăriib posedăb unb sistemb
complexb deb canaleb marib șib micib (pori)b înb careb esteb posibilăb mișcareab
umidităŃiibatâtbsubbformăblichidăbcâtbșibsubbformăb debvapori.b
Înbprocesulbdebuscarebevaporareabapeibsebproducebin iŃialblabsuprafaŃab
materialelorbșibvaporiibformaŃibdifuzeazăbînbmediul bînconjurător.bTreptatb
zonabdebevaporare,bpătrundebînbinteriorulbmaterialu luibșibvaporiibformaŃib
suntbobligaŃibsăbdifuzezebprinbstratulbdebmaterialb uscatbpânăblabsuprafaŃab
corpuluibșibapoibdeblabsuprafaŃăbînbmediulbînconjur ător.b
Mecanismulb transferuluib deb umiditateb înb interiorulb șib lab suprafaŃab
corpuluibestebunbfenomenbcomplexbcebdepindebdebfoar tebmulŃibfactoribprintreb
careb structurab șib umiditateab materialului,b tensiune ab superficialăb șib
vâscozitateabapei,btemperaturabșibumiditateabrelati văbabagentuluibdebuscare.b
●
e) Difuzia●vaporilor●de●apă●în●procesul●de●uscare ●
Înbprocesulbdebuscare,bevaporareabapeibareblocbînbi nteriorulbunuibgazb
carebnubcondenseazăbșibnicibnubestebsolubilbînblich id,bînbcondiŃiilebdate.bDeb
aceea,blabuscareabprinbconvecŃie,bînbmajoritateabca zurilorbsebutilizeazăbcab
agentbdebuscarebaerulbcald,btransformareabapeibînbv aporibavândblocbsubb
efectulbschimbuluibdebcăldurăbîntrebaerbșibsuprafaŃ abumedă.bTemperaturileb
corpuluibșibapeibcrescbînbdetrimentulbtemperaturiib aerului,bpânăblabatingereab
temperaturiibdebsaturaŃie,bcândbîncepebprocesulbdeb evaporare.bb
ProcesulbareblocbîntotdeaunabprinbsuprafaŃablimităb aerb–bapă,bprinb
conductivitatebpentrubtransferulbdebcăldurăbșibprin bdifuziebpentrubtransferulb
debmasă.bProceselebdebtransferbdeb căldurăbșibmasă,b sebdatorescbunuib
procesbprincipalbdebdifuziebvaporib–bgaz,bcâtbșibun eibdifuziibsecundarebgazb–b
vapori,bsubbacŃiuneabgradienŃilorbdebtemperatură,bp resiunilorbparŃialebsaubab
concentraŃiilorbdinbambelebfaze.b[Banu,b2004]b
Înb majoritateab cazurilor,b lab evaporareab lichiduluib înb stratulb limităb
existăb unb gradientb deb temperatură.b Dacăb căldurab nec esarăb pentrub
evaporareb seb iab dinb mediulb ambiant,b temperaturab lic hiduluib careb seb
evaporăb esteb egalăb cub temperaturab termometruluib ume db ” tum ”b șib esteb
evident,bmaibmicăbdecâtbtemperaturabaeruluib,,t a”.bb
Înbprocesulbdebevaporare,bexistenŃabgradientuluibde btemperaturăbînb
stratulb limităb provoacăb mișcareab aeruluib cătreb supr afaŃab umedăb șib
transportulbvaporilorbdebapăbcătrebexterior.b
Conformb legiib luib Fickb [Mihăilă,b 1982a],b [Călin,b 20 08],b fluxurileb
masicebunitarebdebaerb ad m&șib vd m&bdebvapori,btransportatebprinbdifuziebsunt:b
b
yCDma
K ad ∂∂−=& ,b(kg/m 2s),b [1.1.1]b
b
yCDmv
K vd ∂∂−=& ,b(kg/m 2s),b [1.1.2]b
unde:bVbbD KbVbcoeficientulbdebdifuzie,b(m 2/s)b

GeneralităŃi●privind●uscarea●alimentelor●●●●●●
b
b25 b
– Ca,bC vbVbconcentraŃiilebaeruluibrespectivbvaporilorbdebap ă,bînbcadrulb
amestecului,b
– bybVbdirecŃiabdebdifuzie.b
b
Dinbfigurab1.1.1,bsebobservăbcăbexistenŃabuneibcăde ribdebpresiunebab
vaporilorbdebapăbp v,batragebobcreșterebabpresiuniibaeruluibuscatbp a,bconformb
legiibluibDalton:bb
b
Bb=bp ab+bbp vb=ct.b
b
Înb acesteb condiŃiib vab apareb unb fluxb convectivb deb ae rb ac m&,b ceb seb
deplaseazăbdeblabsuprafaŃabdebevaporarebcătrebexter iorbșibanuleazăbparŃialb
fluxulbdifuzatb ad m&.bFluxulbconvectivbdebaerb ac m&,bcarebsebdeplaseazăbcubvitezab
transversalăbWbvabtransporta,bprinbamestec,bfluxulb convectivbdebvaporib
vc m&,baccelerândbtransportulbvaporilorbdebapăbcătrebmed iulbînconjurător.bb
b
Fluxurilebunitarebtotalebpentrubvaporiibdebapăbșiba erbvorbfi:b
b
vv
vc vd v WC yCDmmm +∂∂−=+=&&& ,b[kg/m 2s]b [1.1.3]b
0WC yCDmmmaa
ac ad a =+∂∂−=+=&&& b,b[kg/m 2s]b [1.1.4]b
b
Figura 1.1.1. ●Ń VariaŃia●presiunilor●la●suprafaŃa●de●evaporare●a●un ui●lichid●
[Mihăilă,b1982b] ●
b
Dinbexpresiablegiibconservăriibenergieibrezultăbcăb fluxulbtotalbdebaerb
0=am&,b conformb relaŃieib [1.1.4].b Prinb înlocuireab concent raŃieib aeruluib cub
presiuneabparŃialăbp a,bsebobŃinebvitezabaerului:b
b
yp
pDWa
a∂∂=,b[m/s]b bbbbbbbbbb[1.1.5]b
b
deoarece,bbp a=bBbVbp vbbșibbdp ab /bdy=bVbdp v/dy,bastfelbcăbrelaŃiab[1.1.5]b
devine:b

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b26 b
yp
pBDWv
v∂∂
−−= ,b[m/s]b [1.1.6]b
b
IarbdinbrelaŃiab[1.1.3],bsebobŃinebfluxulbunitarbde bvapori,brelaŃiabluibStefan,bșib
reprezintăb expresiab vitezeib deb difuzieb înb cazulb eva porăriib unuib lichidb cub
suprafaŃăbliberă:bb
b
yp
pBB
TRDmv
v vv∂∂×−×−=& ,b[kg/m 2s]b bbbbbbbbb[1.1.7]b
b
Pentrub ab integrab relaŃiab [1.1.3],b seb considerăb evap orareab lab
suprafaŃabliberăbdebapăbcarebsebgăseștebîntrVobcond uctă,blabadâncimeabδ.b
RelaŃiab 1.1.7,b cunoscutăb b subb denumireab deb relaŃiab l uib Stefan,b oferăb
expresiab vitezeib deb difuzieb înb cazulb evaporăriib unu ib lichidb cub suprafaŃăb
libereă.b Pentrub ab integrab ecuaŃiab 1.1.7,b seb conside răb evaporareab lab ob
suprafaŃăbliberăbdebapăbcarebsebgăseștebîntrb–bobco nductă,blabadâncimeabδb
(figurab1.1.2.).b
b
PresiuneabparŃialăbabvaporilorbdebapăbscadebînbdire cŃiabybșiblabcapătulb
cilindruluibvabaveabvaloareabp o,biarblabsuprafaŃabapeib(yb=b0),bvaloareab
corespunzătoarebsaturaŃieibp s.bIntegrândbînbraportbcubybîntreblimiteleb0bșibδb
sebobŃine:b
v0
vvpBpBln DxTRBm−−
δ=& ,b[kg/m 2s]bbbb bbbbbbb[1.1.8]b
b
b
Figura 1.1.2. ●Ń●Evaporarea●apei●dintrŃun●cilindru●deschis●● [Mihăilă,b1982b]b
b
PentrubobsuprafaŃăbdebevaporarebS,bdebitulbdebvapor ibvabfi:b
b
v0
v pBpBln DxTRBSM−−
δ=&,b[kg/s]b [1.1.9]b
b

GeneralităŃi●privind●uscarea●alimentelor●●●●●●
b
b27 b
PunândbînbevidenŃăbcădereabdebpresiunebcab,,bforŃăb debmișcare„,b
relaŃiab[1.1.9]bsebpoatebscrie,bsubbforma:b
( )0s
m vpppBBxDxTR1SM −−δ=&,b[kg/s]b [1.1.10]b
unde:b
s00s
m
pBpBln pppB
−−−=− b,b[Pa]b [1.1.11]b
b
Dacăb presiunileb p 0b b șib p sb suntb multb maib micib decâtb presiunueab
atmosfericăbB,bsaubnumaibpuŃinbdiferitebunabdebceal altă,batuncibrelaŃiab
[1.1.11]bdevine:b
b
b2ppBpB0s
m−−≅− b,b[Pa]b [1.1.12]b
b
Pentrubvaloribmicibalebpresiunilorbp sbșibbp 0,braportulbp sb –bp 0b/2,bseb
poatebneglija,bastfelbcăbdebitulbdebvaporibvabdeven i:b
b
( )0s
vv ppDxTRSM −δ=&,b[kg/s]bb [1.1.13]b
b
PentrubstabilireabrelaŃiilorbanterioare,bsVabconsid eratbobdirecŃiebdeb
difuziebînbliniebdreaptă,bdeblungimebδ.bÎnbrealitat e,blabuscareabmaterialelorb
capilarb poroaseb nub seb întâlneșteb aceastăb situaŃie,b cib unab multb maib
complexă,bporibcubdiametrebșiblungimibvariabile,bas tfelbcăbdebitulbdebvaporib
carebdifuzeazăbprinbastfelbdebmaterialebvabfi,bevid entbmaibmicbdecâtbprinb
aer.b
AcestebmaterialebopunbobrezistenŃăblabdifuziebmultb maibmarebdecâtb
aerulbatmosferic,blucrubpusbînbevidenŃăbdeb factorul de rezistenŃă bµ,b
mărimebcaracteristicăbadimensională.b
b
FactorulbdebrezistenŃăblabdifuzie,baratăbdebcâtebor ibdifuziabvaporilorbdeb
apăbprintrVunbstratbdebmaterialbestebmaibmicăbdecât bprintrVunbstratbdebaer,b
debaceeașibsecŃiunebșibgrosime,baflatbînbaceleașibc ondiŃiibdebtemperaturăbșib
presiune.bCoeficientulbdebdifuziebalbvaporilorbdeba păbprintrVunbmaterial,bD m,b
vabfi:b
µ=DDm,b[m 2/s]b bbbbbbb[1.1.14]b
b
iarbrelaŃiab[1.1.10],bînbcazulbdifuzieibvaporilorbd ebapăbprinbmaterialbsebvab
transformabîn:b
( )0s
m vpppBBxxDxTR1SM −−µδ=&,b[kg/s]b [1.1.15]b

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b28 b
Înbprocesulbdebuscare,bdacăbzonabdebAșadar,bprocesu lbdebuscareb,b
poatebfibexprimatbprinbrelaŃiab[1.1.15]bșibreprezin tăbdifuziabvaporilorbdebapăb
înbmediibporoase.b
b
f) Clasificarea● materialelor● umede● după● comportarea● lo r● în● procesul● de●
uscare ●
Dupăbcomportareablorbînbprocesulbdebuscarebmaterial elebumedebseb
împartbînbtreibmaribgrupe:b
1)bmaterialebnehigroscopice,bcapilarVporoase;b
2)bmaterialebhigroscopice,bcapilarVporoase;b
3)bmaterialebneporoase.b
b
LabmaterialelebnehigroscopicebcapilarVporoasebproce sulbîncepebcubob
vitezăbdebuscarebconstantăbm I,bcantitateabdeblichidbevaporatăbfiindbpracticb
egalăbcubcantitateabdebapăbtransportatăbdebforŃeleb capilarebprinbmaterial.b
Vitezabdebuscarebrămânebconstantăbpânăbsebatingebpu nctulbcritic,bcândb
umiditateablabsuprafaŃabmaterialuluibdevinebegalăbc ubzero.bDupăbprimabfazăb
ab uscăriib echilibrulb hidrodinamicb seb modifică,b supr afaŃab deb evaporareb
pătrundebînbinteriorulbmaterialuluibșibîncepebabdou abfazăbabuscării.bVitezab
debuscarebînbaceastăbfazăbm II bscadebpânăblabvaloareabfinalăbm a.bTeoretic,b
acestebmaterialebsebpotbuscabpânăblabunbconŃinutbnu lbdebumiditatebșibsuntb
caracterizate;bnumaibprinbacestebprimebdouăbfazebal ebuscării.b
MaterialelebhigroscopicebcapilarVporoase,bînbproces ulbdebuscare,bseb
comportăbaproapebcabșibcelebnehigroscopice,bînsăbnu bpotbfibuscatebdecâtb
pânăblab umiditatea●de●echilibru●U e.bPrimulbpunctbcriticbestebatinsbcândblab
suprafaŃab corpuluib conŃinutuluib deb umiditateb esteb e galb cub umiditateab
higroscopicăbmaximă.bDacăbînbcentrulbmaterialuluibe stebatinsăbumiditateab
maximăbsebobŃinebalbdoileabpunctbcriticbșibvitezabd ebuscarebscadebcătreb
zero.bAbtreiabfazăbabuscăriibconstituiebunbprocesbd ebegalizarebabumidităŃiibînb
materialb șib înb majoritateab cazurilorb poateb fib negli jată.b [Banu,b 2004],b
[Mihăilă,b1982b]b
Materialelebneporoasebsebdeosebescbdebcelelaltebmat erialebprinbaceeab
căbnubaubporibșibdecibînbinteriorulblorbnubestebpos ibilăbobmișcarebcapilarăbab
apeibsaubobdifuziunebabvaporilor.bUmiditateabestebt ransportatăbprinbdifuziab
lichidului,bpebbazabdiferenŃelorbdebconcentraŃii,bi arbevaporareabumidităŃiibseb
producebnumaiblabsuprafaŃabmaterialului.b
Vitezabdebuscarebscadebdeblabînceputulbprocesuluibp ânăblabvaloareab
zero,blabsuprafaŃabmaterialuluibinstalânduVsebumidi tateabdebechilibru.b
b
g) ContracŃia●materialelor●umede●în●procesul●de●uscare ●
ConŃinutulbdebumiditatebalbunuibcorpbdeterminăbprop rietăŃilebfizicoV
mecanicebalebacestuia.bAstfel,bodatăbcubmărireabcon Ńinutuluibdebumiditate,b
densitatea,b conductivitateab termicăb șib electrică,b s tabilitateab chimicăb șib
etanșeitateabscad.b
DebobimportanŃăbdeosebită,bînbprocesulbdebuscare,be stebdeformaŃiab
materialului,bprocesbcebinfluenŃeazăbnegativbcalita teabprodusuluibfinitbșib
poatebsăbducăblabrebuturibtehnologice.b

GeneralităŃi●privind●uscarea●alimentelor●●●●●●
b
b29 b
Înb generalb dimensiunileb geometriceb aleb corpurilorb s eb micșoreazăb
odatăbcubreducereabumidităŃiib(fenomenulbdebcontrac Ńie)bșibsebmărescblab
creștereab umidităŃiib (fenomenulb deb umflare).b Multeb materialeb îșib
micșoreazăbdimensiunilebînbtotbtimpulbprocesuluibde buscare.bDinbaceastăb
categoriebfacbpartebcerealele,baluatul,bpielea,bpâi neabetc.b
Obaltăbcategoriebdebmaterialebnubsebcontractăbdecât bînbprimabfazăbab
uscăriib(fazabdebuscarebcubvitezăbconstantă),bproce sulbdebcontracŃiebîncetândb
atuncibcândbsebatingebobumiditatebapropiatăbdebprim abvaloarebcritică.bDinb
aceastăbcategoriebfacbpartebunelebmaterialebcapilar bporoase.b
Altebmaterialebsebcontractăbnumaibînbfazababdouabab uscăriib(fazabdeb
uscarebcubvitezăbdescrescătoare).b
b
Majoritateab rezultatelorb experimentaleb obŃinuteb pen trub diferiteb
materialeb umedeb supuseb unuib regimb moderatb deb uscare ,b astfelb încâtb
gradientulbdebumiditatebînbinteriorulbmaterialuluib săbfiebneglijabil,bconfirmăb
obrelaŃiebliniarăbîntrebreducereablungimiibsaubvolu muluibcorpuluibșibscădereab
umidităŃii.b[Banu,b2004]b
Dacăb valoareab scăderiib volumuluib materialuluib esteb identicăb cub
valoareabvolumuluibfluiduluibeliberatbînbprocesulbd ebuscarebcontracŃiabesteb
ideală.bDacăbnubexistăbaceastăbegalitatebîntrebcele bdouăbvolume,bînseamnăb
căbînbtimpulbprocesuluibdebuscarebsebformeazăbnoibp oribsaubsebmodificăbceib
existenŃib șib contracŃiab nub areb aceeașib valoareb cab ș ib înb cazulb ideal.b
ContracŃiabliberăbaparebatuncibcândbmaterialulbsebc ontractăbuniformbînb
toatebdirecŃiile,badicăbînbtimpulbuscăriibgradientu lbdebumiditatebestebnul.bÎnb
realitatebexistăbunbgradientbdebumiditatebînbtimpul bprocesuluibdebuscareb
carebdeterminăbobdeformarebneuniformăbabmaterialulu i.b
Dacăbgradientulbdebumiditatebînbinteriorulbmaterial uluibsupusbuscăriibesteb
micb(uscareabcorpurilorbsubŃiribsaubuscareabînbregi mbmoderat)batunci,bdupăb
cumbaratăbrezultatelebexperimentalebcoeficientulbde bcontracŃieblinearăbnub
depinde,baproapebdebloc,bdebregimulbdebuscare.b
b
Procesulbdebfisurare,bdeformarebșibcrăparebalbmater ialelorbumedebînb
timpulbuscăriibconstituiebfactorulbprincipalbcarebî mpiedicăbuscareabrapidăbab
acestora.bLabfoartebmultebmaterialebfenomenulbdebfi surarebaparebînbprimab
fazăbabuscării,bcândbumiditateabiniŃialăbestebmare. b[Banu,b2004]b
Deoareceb vitezab deb uscareb limităb nub poateb fib stabil ităb peb caleb
matematică,bdeterminareabeibsebfacebpebcalebexperim entală,bînbcondiŃiib
controlateb deb uscare.b Cab vitezăb deb uscareb admisibil ăb esteb consideratăb
vitezabmaximăblabcarebnubaparbdeformări,bfisurări,b orificii,bvizibilebcubochiulb
liber.bb
ProcesulbdebfisurarebdepindebșibdebumiditateabiniŃi alăbabmaterialuluib
precumbșibdebvitezabaerului.bDebaceea,bpentrubfieca rebmaterialbînbparte,b
estebnecesarbabsebstabili,bpebcalebexperimentalăbcu rbelebtehnologicebdeb
uscare,bcarebfurnizeazăbdatelebnecesarebconduceriib știinŃificebabprocesului,b
înbvedereabobŃineriibunuibprodusbdebbunăbcalitate,b întrVunbtimpbscurtbșibcub
unbconsumbredusbdebenergie.b
b
d

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b30 b
1.2.dOportunitateadcercetăriiduscăriidprindcongelar ed
(liofilizării)dadalimentelord
b
Prinb uscare●prin●congelare b(cunoscutăbșibsubbdenumiri,bcumbarbfi:b
liofilizare, buscarebprinbsublimare,bcriodesicarebetc.)bsebînŃel egebprocedeulb
deb uscareb rapidăb ab produselorb alimentareb înb prealab ilb congelate,b prinb
sublimareabgheŃii,bsubbvidbînaintat,burmatăbdebusca reabsecundarăbpentrub
îndepărtareabapeibnecongelate.b[Banu,b2009]b
Uscarea●prin●congelare ,bestebunbprocesbdebuscarebcaracterizatbprinb
eficienŃa,bingeniozitateabșibnoutateabsa.bProcesulb constăbdinbcongelareab
produsului,bdupăbcare,bprinbsublimarebsebextragebum iditateabdinbacesta.bb
Înd lucrared sed vad utiliza,d înd continuared termenuld de d
LIOFILIZARE,dfiinddconsideratdmaidreprezentativdșid maidcunoscutdînd
literaturaddedspecialitate.dd
Liofilizarea b esteb ob tehnologieb neconvenŃionalăb dinb ceb înb ceb mai b
studiată,bdatorităbperformanŃelorbatinsebînbprezent bdebștiinŃăbșibtehnică,b
performanŃebcarebpotbreducebconsiderabilbpreŃurileb debcost,baspectbdecisivb
înbaplicareabacesteia.bProduselebastfelbobŃinutebnu bsuntbatâtbdebieftine,bdarb
calităŃilebnutritivebsuntbexcelente.bÎnbunelebsitua ŃiibnubexistăbaltăbsoluŃieb
pentrubconservareabunorbalimentebdecâtbprinbcongela re,bcumbarbfibcazurib
dinbindustriabfarmaceuticăbsaubnevoibalebproiectelo rbNASA. ●
LiofilizareabarebmultebavantajebînbcomparaŃiebcubal tebtehnicibdebuscareb
șibconservare.bb
b
Liofilizareabprezintăburmătoareleb avantaje :b
– păstrarea●proprietăŃilor●senzoriale :bproduselebliofilizatebîșibpăstreazăb
bineb ansamblulb proprietăŃilorb senzorialeb (textură,b gust,b miros).b
ProdusulbliofilizatbîșibpăstreazăbformabiniŃială,bn ubfacebspumă,bnubseb
contractă,b nub seb producb concentrărib localeb alb anumi torb fracŃiunib
solubile;b
– păstrarea● valorii● nutritive :b vitaminele,b aciziib grașib polinesaturaŃi,b
proteinele,b (inclusivb proteinVenzimele),b substanŃel eb deb aromăb suntb
conservatebînbstareablorboriginală.bCaburmarebprodu selebbiologicebîșib
menŃinb proprietăŃileb biochimice,b fiziologiceb sib ter apeutice;b [Anghel,b
2003b],b[Banu,b2008],b[***,bwwwbc],b[***,bwwwbh],bb
– stabilitatea :bproduselebliofilizatebambalatebînbambalajebetanșe ,bpotbfib
păstrateb pentrub ob perioadăb îndelungată,b fărăb precau Ńiib speciale.b
Produselebliofilizatebșibambalatebcorespunzătorbpot bsuportabtemperaturib
caracteristiceb climatuluib tropical,b variaŃiib termic eb importanteb
caracteristiceb climatuluib temperat.b Transportulb șib depozitareab
produselorbliofilizatebnubridicăbprobleme;b
– diminuarea● greutăŃii● și● volumului :b deoareceb apab esteb eliminatăb
aproapebtotal,bgreutateabproduselorbliofilizatebest eb1/4b÷b1/10bdinb
greutateabiniŃială.bÎnbcazulbproduselorbpulbere,bre ducereabînbgreutateb
estebînsoŃităbdebobreducerebechivalentăbabvolumului ,bceeabcebînseamnăb
căbtransportulbșibdepozitareabsuntbmaibușoarebșibma ibpuŃinbcostisitoare;b

Oportunitatea●cercetării●uscării●prin●congelare●(li ofilizării)●a●alimentelor●
b
b31 b
– reconstituire●ușoară :bdatorităbporozităŃiibfine,bproduselebliofilizateb seb
rehidrateazăbușor,bpregătireabpentrubconsumbabunuib produsbliofilizatb
fiindbfoartebsimplă.bDacăbînaintebdebcongelarebprod usulbabfostbfiert,b
friptbsaubprăjit,bsebpoatebconsumabimediatbdupăbreh idratareabînbapăb
caldă.bb
b
Dezavantajele bliofilizării,b(pânăbînbprezent),bsuntburmătoarele: b
– produsbfoartebhigroscopicb(datorităbporozităŃii,bso lubilităŃiibușoareb
șibuscăriibcomplete);b
– instalaŃiibscumpebcareblucreazăbcubrandamentbscăzut ;b
– tehnicabdeblucrubestebrelativbcomplicată;b
– personalulbdebdeservirebtrebuiebsăbaibăbobcalificar ebînaltă.b[Banu,b
2008]b
b
AplicaŃiidaledliofilizării :● [Anghel,b2003f],b[Banu,b2008],b[***,bwwwbc],b
[***,bwwwbh] ●
– industria●alimentară b–bCeabmaibmarebpiaŃăbpentrubproduselebliofilizate, b
esteb industriab alimentară.b Produseleb alimentareb lio filizateb suntb
consumateb deb cătreb excursioniști,b vânători,b astrona uŃi,b militari,b
precumbși/saubpotbfibutilizatebînbindustriabaliment arăbpentrubobŃinereab
unorb supeb deshidratateb șib meniurib pentrub consumator ib înb
supermarketuri.b Cafeauab liofilizatăb reprezintăb prod usulb cub ceab maib
marebcererebpebpiaŃă.bTotuși,bcomparativbcubcantita teabdebalimenteb
carebestebanualbconservată,balimentelebliofilizateb reprezintăbmaibpuŃinb
debunublabsutăbdinbtotalulbalimentelorbconservate; ●
– industria●farmaceutică●–● IndustriabfarmaceuticăbabfostbrevoluŃionatăb
prinbprocesulbdebliofilizare.bAnumitebmedicamentebc are,bfabricatebprinb
procedeeb tradiŃionaleb aub unb termenb deb valabilitateb foarteb scurt,b
obŃinutebacumbprinbliofilizare,bacesteabaubunbterme nbmultbextinsbdeb
valabilitate,b potb fib transportateb șib depozitateb înb locurib maib puŃinb
pretenŃioase.bDeșibprinbabdouabvariantăbmedicamente lebsuntbobŃinuteb
cub costurib maib mari,b acesteab suntb maib eficienteb pen trub sănătate,b
valoarebdebutilizare,bsalvânduVsebastfelbmultebvieŃ i; ●
– medicină b –b Seb aplicăb asuprab microorganismelor,b maib alesb pen trub
reacŃiibdebfermentare.bMicroorganismelebliofilizate bsuntbreconstituitebșib
utilizateb înb reacŃiib deb bioconversie.b Deb asemenea,b microorganismeb
liofilizarebsuntbstocatebpentrubcercetare.bDupăbdec enii,btulpinilebpotbfib
reînviate.bDeșibconservareabsângeluibestebextrembde bdificilăbdinbcauzab
naturiibfoartebdelicatebabcelulelorbsanguine,bpărŃi bdinbsânge,bprecumbșib
sângebamestecatbcubglicerină,baubfostbliofilizatebc ubsucces,breușinduVseb
astfelbcondiŃiibdebpăstrarebmultbmaibcorespunzătoar ebșibpentrubunbtimpb
multb maib îndelungat,b făcânduVseb economiib lab depozit areab acestuia,b
atâtbprinbmodalitateabdebpăstrarebcâtbșibdebspaŃiu. bÎnbmediilebdebînaltăb
presiune,btemperaturibscăzutebsebpotbproduce,buneor i,bmumiibnaturaleb
printrVunbprocesbdebliofilizare; ●

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b32 b
– industria●chimică●–● înbsintezăbchimică,bproduselebsuntbadeseabliofiliza teb
pentrubablebfacebmaibstabile,bsaubsăbsebdizolvebînb apăbmaibușorbpentrub
utilizareabulterioară.bÎnbbioseparaŃie,bliofilizare abpoatebfibutilizată,bdeb
asemenea,bcabobprocedurăbdebpurificarebpentrubultim abfază,bdeoareceb
seb potb eliminab înb modb eficientb solvenŃi.b Înb plus,b e steb capabilăb deb
concentrarebabsubstanŃelorbcubgreutatebmolecularăbm ică,bcarebsuntb
preabmicibpentrubabfibîndepărtatebprintrVobmembrană bdebfiltrare; ●
– industria●ceramică●–● înbproceselebfabricăriibceramicii,buneori,butilizar eab
procesuluibdebliofilizarebpoatebcreabobpulberebform atăbdintrVobceaŃăbdeb
suspensiebpulverizată.bLiofilizareabcreazăbparticul ebmultbmaibmoi,bcubob
compozitiebchimicăbmultbmaibomogenăbdecâtbuscareabt radiŃionalăbprinb
pulverizareblabcald; ●
– horticultură● Ń● Procesulbdebliofilizareb abflorilorbestebunbprocedeu bdeb
conservareb totb maib desb folositb lab flori.b Acestb proc esb permiteb
conservareab florilor,b deb ab păstrab formab lorb origina lă,b înb timpb șib ab
culorilorb acestora.b Fiecareb floareb esteb liofilizată b separat,b pentrub ab
asigurabunbaspectbesteticbfrumos.bFlorilebindividua lebsuntbetichetatebșib
plasatebînbinstalaŃiebcubatenŃie,bpentrubabevitabor iceblovituri.bTulpinileb
suntb eliminateb pentrub ab permiteb floriib săb steab înb p icioare.b Dupăb
terminareabprocesuluibdebliofilizare,bflorilebliofi lizatebsuntbdelicatbscoaseb
dinbinstalaŃiebpentrubabnubsebdeteriora.bFiecarebfl oarebestebapoibstropităb
cubobsoluŃiebspecialăbcarebpermitebflorilorbsăbfieb moibsibmaleabile, ●
– taxidermie b –b Taxidermieb esteb unb termenb generalb prinb careb seb p otb
descrieb multeb metodeb deb ab seb reproduceb imagineab une ib vieŃib
asemănătoare,b reprezentareab tridimensionalăb ab unuib animalb pentrub
afișareab permanentă.b Cuvântulb "taxidermie"b esteb der ivatb dinb douăb
cuvintebgrecești;b taxiuri;b(sensulbdebcirculaŃie)bșib derma ,b(sensulbdeb
piele).bPrinburmare,bînseamnăbtaxidermiebobcirculaŃ iebabpielii.bPracticab
modernăbdebtaxidermiebîncorporeazăbmultebmeșteșugur i,bcumbarbfib
tâmplărie,bprelucrareablemnului,btăbăcirea,blaminar ebșibturnare;bdarb
necesită,bdebasemeneabtalentulbartistic,binclusivba rtabdebabsculpta,b
picturăbșibdesen.bUniibaubînceputbsăbfoloseascăbtax idermiabfolosindb
liofilizareabpentrubabpăstrabanimale,bcumbarbfibani malebdebcompanie.b ●
b
Seb poateb afirmab căb liofilizareab predominăb faŃăb deb u scareab prinb
convecŃiebobŃinânduVsebcalităŃibmultbsuperioare.bSp rebexemplu,bînbcazulb
cafeleibliofilizate,bcarebarebobcalitatebmultbmaibb unăbdecâtbceabuscatăbprinb
metodab convectivă.b Uneleb firmeb amestecăb înb cafeauab uscatăb șib cafeab
liofilizatăbpentrubridicareabcalităŃiibacesteia.b
b
Oportunitateab liofilizăriib ab produselorb alimentareb derivăb dinb
avantajelebenumerate,bexistândbchiarbsituaŃiibdebex clusivitatebtehnologică.b
Astfel,bsebfacebnecesarăbobabordarebcomplexăbabstud iilorbasuprabacesteib
tehnologii,bînbgeneralbprinbprismabprincipiilorbing inerieibabsistemelorbdeb
uscare,bînbspecialbpentrubcazulbliofilizăriibalimen telor.b[Anghel,b2003b],b
[Banu,b2008]b
b

Oportunitatea●cercetării●uscării●prin●congelare●(li ofilizării)●a●alimentelor●
b
b33 b
Calitateabproduselorbalimentarebabdevenitbobpreocup arebmajorăbab
cercetărilorbînbdomeniubîncăbdinbdecadabanterioară. b
b
b
1.3.dObiectiveledtezeiddeddoctoratd
b
Oportunitateabsubiectuluibtezeibdebdoctoratbderivăb dinbimportanŃab
folosiriib tehnologieib deb liofilizareb ab alimentelor, b bazatăb peb avantajeleb
oferite,b înb multeb cazurib chiarb exclusivitateab folos iriib acesteiab pentrub
obŃinereab stăriib uscateb ab unorb alimente,b pentrub păs trareb îndelungată,b
pentrub alimentaŃieb umanăb asiguratăb înb condiŃiib spec ialeb saub utilizareab
acestorabînbaltebcompoziŃiibalimentare.bbb
b
Obiectivulbgeneralbalbtezeibdebdoctorat,benunŃatbsi nteticbchiarbînbtitlu,b
estebdebaboptimizabsistemulbdebliofilizarebabalimen telor,bînbprincipalbprinb
găsireabunorbprincipiibdebcompatibilizarebîntrebali mentelebsupusebliofilizăriib
șibmaterialelebmetalicebcubcarebvinbînbcontactbpebd uratabproceselor,bfărăb
cauzareab unorb efecteb nefavorabileb șib ireversibileb a tâtb materialuluib
alimentarbcâtbșibmaterialelorbmetalice.bb
b
Optimizareab sistemelorb deb liofilizareb ab alimentelor b presupuneb
parcurgereabunuibansamblubdeblucrăribdebcercetarebo peraŃionalăbcubscopulb
găsiriibceleibmaibbunebsoluŃiibpentrubstabilireabce lorbmaibpotrivitebmaterialeb
metaliceb pentrub confecŃionareab tăvilorb suportb careb vinb înb contactb cub
alimentele,bdinbcomponenŃabstructuriibconstructivVf uncŃionalebabinstalaŃiilorb
industriale.bb
b
PentrubatingereabobiectivuluibprincipalbsVabîntrepr insbunbprogrambvastb
debcercetare,bcubcomponentele:b
– bibliografice;b
– experimentale;bb
– operaŃionale.b
●
Cercetarea●bibliografică babcuprinsbparcurgereabmaibmultorbtitluribdeb
cărŃi,b darb înb special,b articoleb știinŃificeb apărute b înb diferiteb revisteb deb
specialitate,bcubgradbmarebdebimpact.bb
b
b
Tabelul 1.3.1. – EvoluŃia●numărului●de●articole●știinŃifice,●care●an alizează●
parametrii●de●calitate●ai●procesului●de●liofilizare ●în●ultimii●35●de●ani
Anib
b
Parametriib1975 d1980 d1985 d1990 d1995 d2000d 2005d 2010d
Culoared 3b 9b 18b 31b 48b 72b 68b 76b
Rehidrataredd 9b 16b 24b 42b 65b 81b 97b 112b
Volumd 0b 4b 8b 19b 20b 47b 68b 84b
InstalaŃiid 2b 4b 6b 9b 13b 19b 35b 43b
b

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b34 b
020 40 60 80 100 120
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Num ăr articole
Ani Culoare Rehidratare Volum Instala Ńii
b
Figura 1.3.1. – EvoluŃia●numărului●de●articole●știinŃifice,●care●an alizează●
parametrii●de●calitate●●●ai●procesului●de●liofiliza re●în●ultimii●35●de●ani
b
Dinb analizab tabeluluib 1.3.1.b șib ab figuriib 1.3.1.,b î nb careb esteb
reprezentatăb evoluŃiab număruluib deb articoleb știinŃi fice,b careb analizeazăb
parametriibdebcalitatebaibprocesuluibdebliofilizare bdinbultimiib35bdebani,b
rezultăbcăbacestbdomeniubestebînbcontinuăbcreștere, binteresulbcercetăriib
fiindb orientatb cătreb finalitateab consumuluib deb alim enteb liofilizate,b dupăb
rehidratareabacestuia.b
b
Tabelul 1.3.2. – EvoluŃia●numărului●de●articole●știinŃifice,●care●an alizează●
domeniul●de●aplicaŃie●a●procesului●de●liofilizare●î n●ultimii●35●de●ani●
Anib
b
Parametriib1975 d1980 d1985 d1990 d1995 d2000 d2005 d2010 d
Farmaceutică d8b 14b 21b 45b 56b 72b 86b 99b
Alimentarăd 2b 9b 13b 21b 32b 43b 57b 75b
Medicinăd 0b 3b 7b 14b 29b 51b 61b 89b
Alteddomeniid 4b 5b 10b 31b 36b 58b 68b 86b
b
b
Dinbanalizabtabeluluib(tabelulb1.3.2.)bșibabfigurii b(figurab1.3.2.)bînbcareb
estebreprezentatăbevoluŃiabnumăruluibdebarticolebșt iinŃifice,bcarebanalizeazăb
domeniulbdebaplicaŃiebabprocesuluibdebliofilizarebî nbultimiib35bdebani,brezultăb
căbacestbdomeniubalimentarbestebmaibpuŃinbcercetat, bdarbinteresulbpentrub
procedeulbdebconservarebprinbliofilizarebestebînbco ntinuăbcreștere.b
b

Obiectivele●tezei●de●doctorat●
b
b35 b
020 40 60 80 100
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Num ăr articole
Ani Farmaceutic ă Alimentar ă Medicin ă Alte domenii
b
Figura 1.3.2. – EvoluŃia●numărului●de●articole●știinŃifice,●care●an alizează●
domeniul●de●aplicaŃie●a●procesului●de●liofilizare●î n●ultimii●35●de●ani●
●
Deb aceea,b prezentab tezăb sVab orientatb cătreb aspecteb maib puŃinb
cercetate,bdarbcarebsăbaducăbunbplusbdebîncrederebî nbaceastăbtehnologie,b
cub ob perspectivăb deb compensareb ab costurilorb ridicat eb printrVob calitateb
superioarăb ab alimentelorb liofilizate,b chiarb imposib ilb deb atinsb prinb alteb
procedee.bb
b
Cercetarea● experimentală b ab presupusb realizareab unuib programb deb
experimente,bavândbtreibpărŃi:bb
– experimentebrealizatebpentrubstudiulbcomportamentul uibmaterialelorb
metalicebaflatebînbcontactbcubalimentelebpebperioad abprocesuluibdeb
liofilizare;b
– cercetareab experimentalăb ab comportamentuluib aliment elorb peb
perioadabprocesuluibdebliofilizare;b
– cercetarebexperimentalăbabefectelorbtehnologieibdeb liofilizarebasuprab
mediului.b
b
Cercetarea●operaŃională bsVabderulatbînbvedereabpregătirii,bbazatăbpebob
justificarebștiinŃifică,babdecizieibdebalegerebabma terialuluibmetalicbpotrivitb
pentrub alimentulb supusb liofilizării.b Înb acestb conte xtb sVaub folositb
raŃionamenteblogice,bcalculebpentrubdeterminareabva lorilorbunorbparametriib
carebsăbmaximizezebvaloareabuneibfuncŃiibstabiliteb pentrubcaracterizareab
procesului.bPentrubobmaibmarebprofunzimebabcercetăr iiboperaŃionalebsVab
căutatbmodelareabprocesuluibdebliofilizare,besenŃia lbpentrubtehnologiabdeb
liofilizare,b folosinduVseb interdisciplinaritateab ca b modalitateb deb studiub

Oportunitatea●și●obiectivele●tezei●
b
b36 b
complex,bjustificărilebcubajutorulbmatematiciibșiba btehniciibdebcalcul,bșibpeb
bazab ab unorb considerenteb economicoVmatematiceb flexi bileb careb săb
contribuieblabfundamentareabmaibbunăbabdeciziilorbm anagerialebînbcondiŃiib
debeficienŃăbpentrubproducător.bSVaubfolositbanumit ebmodelebdebculegerebșib
prelucrarebabdatelorbfolositebîntrVobmodelarebmatem atică,bmetodebexacteb
careb permitb obŃinerea,b înb cadrulb studiuluib ab uneib p roblemeb deb decizieb
economică,b ab uneib soluŃiib careb săb îndeplinească,b fă răb nicib ob eroare,b
restricŃiileb impuseb și/saub condiŃiileb deb optim,b cer uteb prinb criteriileb deb
eficienŃă.b
b
Optimizareabrealizatăbcreeazăbpremiselebunuibpachet bdebconcluziibșib
recomandăribcarebsăbasigurebobîmbunătăŃirebabcondiŃ iilorbdebliofilizarebab
alimentelor,b cub ob eficientizareb ab tehnologieib șib ob calitateb superioarăb ab
produsuluibalimentarbuscatbprinbacestbprocedeu.bb
Înbetapelebparcursebpentruboptimizareabimplicităbab sistemuluibtehnicb
debliofilizarebabalimentelorbsVaubaplicatbșibaltebv alenŃebalebacŃiunilorbceb
vizeazăb înb generalb optimizarea,b urmărinduVse,b pentr ub acestb caz,b
contribuŃiab lab aducereab instalaŃiilorb deb liofilizar eb ab alimentelorb lab unb
randamentboptim,bcubrespectareabparcursuluibdebapli carebabtehnologieibînb
condiŃiilebunorbexigenŃebsporitebreferitoareblabefi cienŃabaplicăriibmetodeibșib
labobŃinereabuneibcalităŃibsuperioarebabalimentelor buscate.bb
ÎnbcadrulbcercetăriibsVabfolositbșibexperimentulbli ofilizăriibunorbalimenteb
aflatebînbcontactbcubmaibmultebmaterialebmetalice,b iar,bdupăbobanalizăbab
datelorb experimentale,b sVab realizatb totb ob optimizar eb prinb alegereab șib
propunereab materialuluib metalicb celb maib bunb (optim) b dintreb toateb
materialelebîncercate.b
b
b