Цель работы:

Закрепление теоретических знаний по процессам искусственного охлаждения пищевых продуктов. Получение навыков в проведении экспериментального исследова­ния.

В результате работы должна быть определена температура в центре охлаждаемого продукта в зависимости от его теплофизических свойств, температуры охлаждающей среды и времени охлаждения; должна быть определена тепловая нагрузка от продукта.

Задачи работы:

1. Определить экспериментально-аналитическим путем темпера­туру в центре одного из предложенных охлаждаемых продуктов (ябло­ке, картофель, мясо, рыба и т.п.).

2. По полученным экспериментальным и расчетным данным пост­роить график зависимости температуры в центре охлаждаемого про­дукта от времени охлаждения (t_K=f(τ)).

3. Определить тепловую нагрузку от продукта.

4. Составить отчет о выполненной работе.

5. Обсудить результаты работы.

Температура в центре охлаждаемого продукта в конце процесса охлаждения определяется графо-аналитическим методом, при этом ис­пользуются номограммы для тел правильной геометрической формы (пластины, цилиндра, шара) (приложение 4). На оси абсцисс номограммы нанесены значения критерия Фурье (F₀). На оси ординат отложены значения безразмерной температуры (1 – Q). Критерий Фурье рассчитывается по уравнениям:

F₀ = а · τ / δ² =

или    F₀ = а · τ / R² =

где а – коэффициент температуропроводности продукта, таблица П.1.2., м²/с;

τ – продолжительность охлаждения, определяется при проведении эксперимента с;

δ – половина толщины пищевого продукта, замеряется с помощью штангенциркуля, м;

R – радиус пищевого продукта, замеряется с помощью штангенциркуля, м.

Значения безразмерной температуры Q определяется по уравнению:

где t_к, t_н - температура в центре продукта, соответственно в начале и в конце охлаждения, °С;

t_c - температура воздуха в камере, °С.

Каждой линии номограммы соответствует определенное значение критерия Био (Bi). Значение критерия Вi определяется по уравнению:

                                        (2.3)

где λ - коэффициент теплопроводности продукта, таблица П.1.2., Вт/м ·К;

a – коэффициент теплоотдачи от продукта к охлаждающей среде, Вт/м² К;

a = 6,2 + 4,2w;

w - скорость движения воздуха в камере охлаждения, замеряемая анемомет­ром, м/с.

Расход холода на охлаждение продуктов определяется по урав­нению:

Q = G · с₀ (t_н - t_к)=

где с₀ - теплоемкость продукта при охлаждений, кДж/кг К, определяется по таблице П.1.2 ;

  G - масса охлаждаемого продукта, определяется путем взвешивания, кг.

Рис. 2.2.– Схема установки.

1– компрессор;

2– воздушный конденсатор;

3– фильтр-осушитель;

4– ресивер;

5– РВ;

6– воздухоохладитель в холодильной камере

Таблица 2.1

Результаты полученные при выполнении лабораторной работы

Графика темпа охлаждения различных продуктов