К вопросу охлаждения яблок | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Кожабаев З. Б., Ермоленко М. В., Ахметов А. А. К вопросу охлаждения яблок // Молодой ученый. — 2017. — №17. — С. 56-59. — URL https://moluch.ru/archive/151/42831/ (дата обращения: 23.09.2018).



Проблема обеспечения снижения потерь продуктов растительного происхождения, а также наиболее полного сохранения их качества при холодильной обработке и хранении является объектом постоянного внимания ученых как в каждой отдельно взятой стране, так и в крупнейших международных организациях.

Успешное решение этой проблемы связано с многосторонностью исследований в областях физики, химии, биологии и других отраслей науки. Развитие теплофизических научных основ также вносит свой вклад в разработку новых технологий охлаждения пищевых продуктов [1]. При охлаждении таких продуктов нужно максимально снизить интенсивность биохимических, микробиологических и физико-химических процессов, поддерживая жизнеспособность и естественный иммунитет на минимальном уровне. С этой Целью температуру продуктов снижают от исходной до низшей границы физиологической устойчивости, зависящей от видовой (генетической) их особенности [2].

Для плодов, ягод и овощей охлаждение и хранение в охлажденном состоянии — самый надежный и распространенный способ консервирования, в основе которого лежит применение холода для поддержания оптимальных значений температуры, относительной влажности воздуха и воздухообмена [3].

Целью исследования былоопределение продолжительности холодильной обработки яблок при гидро-аэрозольном охлаждении.

Для моделирования способов и режимов холодильной обработки пищевых продуктов была модернизирована экспериментальная холодильная установка, разработанная на кафедре «Техническая физика и теплоэнергетика» [4]. В камере охлаждения была сконструирована капельная система орошения, позволяющая распылять через форсунку воду разной дисперсности. Таким образом, в камере охлаждения стало возможным проведения эксперимента по гидро-аэрозольному охлаждению яблок (рис. 1).

Для эксперимента были взяты яблоки одного размера с начальной температурой 27 °С. Охлаждение проводили при температуре в камере 0 °С до конечной температуры продукта 4 °С. По результатам исследований были построены термограммы процессов охлаждения продукта в зависимости от скорости движения воздуха (рис. 2, 3).

Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 — компрессоры; 2 — конденсаторы; 3 — фильтры-осушители; 4 — дроссельная трубка; 5 — испарители; 6 — холодильные камеры; 7 — корпус; 8 — крышки; 9 — вентиляторы; 10 — командные приборы; 11 — датчики; 12 — измерительный прибор; 13 — датчики измерительного прибора 12; 14 — насос, 15 — форсунка

Рис. 2. Термограмма процесса обработки яблока при воздушном охлаждения

Рис. 3. Термограмма процесса обработки яблока при гидро-аэрозольном охлаждения

Анализ полученных данных показал, что при гидро-аэрозольном охлаждении продолжительность процесса обработки яблок меньше, чем при воздушном. Это можно объяснить тем, что при воздушно-капельном охлаждении происходит дополнительный отвод теплоты от объекта исследования за счет фазового перехода орошаемой воды. В результате математической обработки были получены расчетные уравнения:

− воздушное охлаждение при скорости движения воздуха 4 м/с:

(1)

− воздушное охлаждение при скорости движения воздуха 2 м/с:

(2)

− воздушное охлаждение при скорости движения воздуха 0,15 м/с:

(3)

− гидро-аэрозольное охлаждение при скорости движения воздуха 4 м/с:

(4)

− гидро-аэрозольное охлаждение при скорости движения воздуха 2 м/с:

(5)

− гидро-аэрозольное охлаждение при скорости движения воздуха 0,15 м/с:

(6)

где τвремя охлаждения, мин; t — температура продукта, ºС.

По полученным данным были определены темпы охлаждения яблок для различных режимов охлаждения (рис. 4, 5).

Рис. 4. Темп охлаждения яблок при воздушном охлаждении

Рис. 5. Темп охлаждения яблока при гидро-аэрозольном охлаждении

Анализ полученных данных показал, что наиболее выгодным режимом холодильной обработки яблок является гидро-аэрозольное охлаждение при скорости движения воздуха 4 м/с.

Для данного режима была получена расчетная формула и проведен теоретический расчет продолжительности гидро-аэрозольного охлаждения яблок, что составило 73,3 минуты. Расхождение экспериментальных и расчетных данных составило 2 %, что показывает хорошую корреляцию расчетной формулы определения продолжительности гидро-аэрозольного охлаждения яблок.

В результате проведенных исследований было установлено, что наилучшим способом холодильной обработки яблок является гидро-аэрозольное охлаждение при скорости движения воздуха 4 м/с. Корреляция расчетных и экспериментальных данных составляет 2 %.

Литература:

  1. Филиппов В. И., Кременевская М. И., Куцакова В. Е. «Технологические основы холодильной технологии пищевых продуктов» учебное пособие. —: ГИОРД, 2014. — 576 с.
  2. Цуранов О. А., Крысин А. Г. «холодильная техника и технология» / Под ред. проф. В. А. Гуляева — СПб. Лидер, 2004. — 448 с.
  3. Большаков С. А. Холодильная техника и технология продуктов питания: Учебник для студ. высш. учеб. заведений — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 304 с.
  4. Патент РК № 2003/0402.1, Ермоленко М. В., Асамбаев А. Ж., Алдажуманов Ж. К. Холодильная установка для низкотемпературных испытаний. Опубликовано от 25.03.2003. – 3 с.
Основные термины (генерируются автоматически): скорость движения воздуха, гидро-аэрозольное охлаждение, воздушное охлаждение, гидро-аэрозольное охлаждение яблок, холодильная обработка яблок, камера охлаждения, холодильная обработка, расчетная формула, измерительный прибор, темп охлаждения яблок.


Похожие статьи

Анализ систем жидкостного охлаждения электронной аппаратуры

Стоит отметить, что на сегодняшний день воздушное охлаждение является наиболее распространённым. Принцип действия системы воздушного охлаждения заключается в том...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Ключевые слова: малая холодильная машина, бытовой холодильный прибор, охлаждение конденсатора, вентилятор, термоэлектрический преобразователь.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Ключевые слова: теоретическая модель, бытовая холодильная машина, система nofrost, эффективность работы, приточное охлаждение

В нижней и в верхней части холодильной камеры (далее ХК) проделаны два отверстия D=40 мм (Рис.2.), для подачи воздуха из...

Экспериментальное исследование влияния интенсивности...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности охлаждения конденсатора малой холодильной машины. Описание теоретической модели бытовой холодильной машины с приточным вентилируемым охлаждением.

Методика исследования тепловлажностных процессов...

Нами проведено исследование охлаждения картофеля и яблок в холодильной камере, где внутренний воздух с параметрами t = 33 °С, j = 35 % охлаждается до температуры t = 5 °С. Барометрическое давление воздуха для условий г. Карши В = 981×102 Па...

Теплотехнический расчет углубленного плодоовощехранилища...

I режим – холодильная обработка (охлаждение) продукции после загрузки камеры; II режим – формирование газовой среды заданного состава после охлаждения продукции и герметического закрытия камеры

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Мартынов А. В. Установки для трансформации тепла и охлаждения.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с использованием нетрадиционных источников энергии.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой...

При охлаждении и хранении плодоовощной продукции необходимо поддерживать оптимальный теплотехнический режим в холодильных камерах и хранилищах. Теплофизические процессы, связанные с тепловлагообменом, при хранении плодов и овощей достаточно хорошо изучены...

Анализ систем жидкостного охлаждения электронной аппаратуры

Стоит отметить, что на сегодняшний день воздушное охлаждение является наиболее распространённым. Принцип действия системы воздушного охлаждения заключается в том...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Ключевые слова: малая холодильная машина, бытовой холодильный прибор, охлаждение конденсатора, вентилятор, термоэлектрический преобразователь.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Ключевые слова: теоретическая модель, бытовая холодильная машина, система nofrost, эффективность работы, приточное охлаждение

В нижней и в верхней части холодильной камеры (далее ХК) проделаны два отверстия D=40 мм (Рис.2.), для подачи воздуха из...

Экспериментальное исследование влияния интенсивности...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности охлаждения конденсатора малой холодильной машины. Описание теоретической модели бытовой холодильной машины с приточным вентилируемым охлаждением.

Методика исследования тепловлажностных процессов...

Нами проведено исследование охлаждения картофеля и яблок в холодильной камере, где внутренний воздух с параметрами t = 33 °С, j = 35 % охлаждается до температуры t = 5 °С. Барометрическое давление воздуха для условий г. Карши В = 981×102 Па...

Теплотехнический расчет углубленного плодоовощехранилища...

I режим – холодильная обработка (охлаждение) продукции после загрузки камеры; II режим – формирование газовой среды заданного состава после охлаждения продукции и герметического закрытия камеры

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Мартынов А. В. Установки для трансформации тепла и охлаждения.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с использованием нетрадиционных источников энергии.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой...

При охлаждении и хранении плодоовощной продукции необходимо поддерживать оптимальный теплотехнический режим в холодильных камерах и хранилищах. Теплофизические процессы, связанные с тепловлагообменом, при хранении плодов и овощей достаточно хорошо изучены...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Анализ систем жидкостного охлаждения электронной аппаратуры

Стоит отметить, что на сегодняшний день воздушное охлаждение является наиболее распространённым. Принцип действия системы воздушного охлаждения заключается в том...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Ключевые слова: малая холодильная машина, бытовой холодильный прибор, охлаждение конденсатора, вентилятор, термоэлектрический преобразователь.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Ключевые слова: теоретическая модель, бытовая холодильная машина, система nofrost, эффективность работы, приточное охлаждение

В нижней и в верхней части холодильной камеры (далее ХК) проделаны два отверстия D=40 мм (Рис.2.), для подачи воздуха из...

Экспериментальное исследование влияния интенсивности...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности охлаждения конденсатора малой холодильной машины. Описание теоретической модели бытовой холодильной машины с приточным вентилируемым охлаждением.

Методика исследования тепловлажностных процессов...

Нами проведено исследование охлаждения картофеля и яблок в холодильной камере, где внутренний воздух с параметрами t = 33 °С, j = 35 % охлаждается до температуры t = 5 °С. Барометрическое давление воздуха для условий г. Карши В = 981×102 Па...

Теплотехнический расчет углубленного плодоовощехранилища...

I режим – холодильная обработка (охлаждение) продукции после загрузки камеры; II режим – формирование газовой среды заданного состава после охлаждения продукции и герметического закрытия камеры

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Мартынов А. В. Установки для трансформации тепла и охлаждения.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с использованием нетрадиционных источников энергии.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой...

При охлаждении и хранении плодоовощной продукции необходимо поддерживать оптимальный теплотехнический режим в холодильных камерах и хранилищах. Теплофизические процессы, связанные с тепловлагообменом, при хранении плодов и овощей достаточно хорошо изучены...

Анализ систем жидкостного охлаждения электронной аппаратуры

Стоит отметить, что на сегодняшний день воздушное охлаждение является наиболее распространённым. Принцип действия системы воздушного охлаждения заключается в том...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Ключевые слова: малая холодильная машина, бытовой холодильный прибор, охлаждение конденсатора, вентилятор, термоэлектрический преобразователь.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Ключевые слова: теоретическая модель, бытовая холодильная машина, система nofrost, эффективность работы, приточное охлаждение

В нижней и в верхней части холодильной камеры (далее ХК) проделаны два отверстия D=40 мм (Рис.2.), для подачи воздуха из...

Экспериментальное исследование влияния интенсивности...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности охлаждения конденсатора малой холодильной машины. Описание теоретической модели бытовой холодильной машины с приточным вентилируемым охлаждением.

Методика исследования тепловлажностных процессов...

Нами проведено исследование охлаждения картофеля и яблок в холодильной камере, где внутренний воздух с параметрами t = 33 °С, j = 35 % охлаждается до температуры t = 5 °С. Барометрическое давление воздуха для условий г. Карши В = 981×102 Па...

Теплотехнический расчет углубленного плодоовощехранилища...

I режим – холодильная обработка (охлаждение) продукции после загрузки камеры; II режим – формирование газовой среды заданного состава после охлаждения продукции и герметического закрытия камеры

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Мартынов А. В. Установки для трансформации тепла и охлаждения.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с использованием нетрадиционных источников энергии.

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой...

При охлаждении и хранении плодоовощной продукции необходимо поддерживать оптимальный теплотехнический режим в холодильных камерах и хранилищах. Теплофизические процессы, связанные с тепловлагообменом, при хранении плодов и овощей достаточно хорошо изучены...

Задать вопрос