Расчет продолжительности замораживания пищевых продуктов. Кондратьев К.П - 2 стр.

     Методические указания предназначены для выполнения расчетных работ по курсам
«Холодильная технология пищевых продуктов» и «Основы хранения продовольственного
сырья» студентами специальности 270800, 270900 дневного и заочного обучения и направ-
ления 552400.




      Сущность процесса замораживания пищевых продуктов заключается в понижении тем-
пературы продуктов ниже криоскопической до полного или частичного превращения в лед
содержащейся в продукте влаги.
      Замораживание предназначено для последующего длительного хранения замороженных
продуктов, получения мороженого, льда и отделения влаги от продукта в процессах сублима-
ционной сушки, кон центрирования соков.
      Относительным количеством вымороженной влаги ω называют отношение массы льда,
образовавшегося в продукте при данной температуре, к общей массе воды, содержащейся в
продукте, включая твердую и жидкую фазы. Относительное количество вымороженной влаги
является функцией температуры и изменяется от 0 при температуре выше криоскопической
до 1 при полном замораживании продукта. Однако полного замораживания многих продук-
тов не удается добиться даже при очень низких температурах, и процесс замораживания при-
останавливается на промежуточной стадии. В этот момент температурное поле распределено
в продукте неравномерно: в центре продукта температура выше, чем у поверхности.
      Средней конечной температурой продукта называют среднюю интегральную темпера-
туру продукта, т.е. такую температуру, которую замороженный продукт принял бы в адиа-
батных условиях при достижении теплового равновесия. Среднюю конечную температуру tс.к
можно оценить по формуле Д.Г. Рютова, если известны температуры в центре продукта tц и
охлаждающей среды tс:
                           tс.к = 0,5 ( tц ( Bi + 2 ) + tс Bi) / (Bi + 1),
 где Bi — критерий Био [ Bi = αb / λ, где α — коэффициент теплоотдачи от поверхности
продукта к внешней среде в процессе замораживания, Вт ( м2 ⋅К);
 b — кратчайшее расстояние от поверхности продукта до центра, м; λ — коэффициент теп-
лопроводности замороженного продукта при средней температуре процесса замораживания,
Вт / (м⋅К) ].

     Коэффициент теплоотдачи от поверхности продукта к внешней среде зависит от усло-
вий замораживания и равен следующим значениям:
                                                                                       Таблица 1
                                                                                2о
                           Условия замораживания                     α, ккал/ч·м · С


            В воздухе при конвективном движении – естественной
            циркуляции                                                    5 – 10
            В воздухе при циркуляции со скоростью до 1 м/сек             15 – 20
            В воздухе при циркуляции со скоростью свыше 1 м/сек          25 – 30
            В рассоле при ламинарном движении                           200 – 250
            В рассоле при турбулентном движении (v = 1 – 2 м/сек )      300 – 500
            В жидком азоте                                             500 – 1000
            На металлических плитах с кипящим внутри них холо-
            дильным агентом или циркулирующим рассолом                  250 – 300