Кріоскопічні температури деяких продуктів

Основна маса продуктів містить велику кількість води. Кількість і стан води також впливає на властивості продуктів і характер їх охолодження, особливо при заморожуванні. Перш за все це пов'язано з тим, що теплофізичні властивості води і льоду істотно відмінні. Для оцінки впливу льоду на властивості заморожених продуктів введено поняття вимороженої води. Кількість вимороженої води w визначають, як

де Сл ¾ кількість льоду;

СW ¾ загальна кількість води.

При розрахунках також використовується така фізична характеристика продукту, як його щільність r. Щільність впливає на швидкість протікання теплообмінних процесів, яка, як правило, збільшується зі зменшенням щільності. Для сипучих і штучних продуктів часто використовують поняття насипний щільності rн. яка враховує обсяг повітряного простору при зберіганні продуктів насипом або штабелями. Усереднено, для більшості продуктів rн = 0,5 ... 0,6r.

До теплофізичних характеристик продукту відносяться коефіцієнт теплоємності с. коефіцієнт теплопровідності l ікоеффіціент температуропроводности а.

Питома теплоємність С ¾ це кількість теплоти, яку необхідно підвести або відвести від тіла для зміни його температури на 1 0 С,

де Q ¾ кількість теплоти, Дж;

т ¾ маса тіла, кг;

Dt ¾ різниця температур, К.

При заморожуванні теплоємність продукту зменшується внаслідок повного або часткового переходу рідини в лід, що пов'язано з різною теплопровідністю води і льоду. Для розрахунків коефіцієнт теплопровідності замороженого продукту см можна визначити за формулою

де С0 ¾ коефіцієнт теплоємності незаморожений продукту;

W ¾ кількість вологи в продукті.

Коефіцієнт теплопровідності l ¾ це кількість теплоти, яку необхідно підвести або відвести від продукту через одиницю його площі і в одиницю часу, щоб його температура змінилася на 1 0

де q ¾ теплова потужність, Вт;

gradT ¾ градієнт зміни температури, К.

На відміну від теплоємності, теплопровідність замороженого продукту lм більше, ніж у не замороженого і розраховується як

де Dl ¾ зміна теплопровідності в інтервалі температур від криоскопической до кінцевої.

Коефіцієнт температуропровідності а характеризує теплоїнерційною властивості тіла, тобто інтенсивність процесів його нагрівання або охолодження. Він визначається за формулою

Зрозуміло, що внаслідок зміни теплопровідності і теплоємності при заморожуванні продукту відбувається зміна і його температуропроводности. При цьому відбувається і зменшення щільності продукту в середньому на 5 ... 8%, але при розрахунках цим зазвичай нехтують.

До геометричним властивостям відносять форму і розміри продукту. Вони також впливають на характер теплообміну. Чим менше розміри і правильніше форми продукту, тим швидше і рівномірніше він охолоджується або нагрівається. Складність геометричних форм продуктів оцінюється при розрахунках за допомогою емпіричних формул. Наприклад, геометричною характеристикою м'ясних туш є поверхню напівтуші

де Gn ¾ маса туші;

a і b ¾ коефіцієнти, що залежать від маси туші.

Важливою гігротермічної характеристикою пристрій продуктів є активність води аw = р / р0. де р і р0 ¾ відповідно тиск водяної пари в прикордонному шарі і тиск пари над чистою водою. Активність води впливає на процеси усушки, а також активність ферментів і мікроорганізмів. Чим менше активність води, тим менш інтенсивно протікають процеси псування продукту. Саме з цією метою при холодильному зберіганні прагнуть підвищити тиск в охолоджуваних камерах, якщо це можливо.