6.1. Теплофізичні властивості

Від теплофізичних властивостей фруктів, овочів, сировини, що з них виготовляють, і готових продуктів залежить швидкість їхнього охолодження або нагрівання. Характеристики теплофізичних властивостей фруктів і овочів використовують для розрахунків необхідної кількості теплової енергії для охолодження продукції при зберіганні, транспортуванні і заморожуванні.

Теплоємність характеризує інтенсивність зміни температури фруктів і овочів при їхньому охолодженні і нагріванні. Питома теплоємність - це величина, яка показує кількість тепла, необхідного для нагрівання одиниці маси (кг) фруктів, овочів на 1°С. Питому теплоємність визначають за формулою, Дж/(кг-К)

де Q - кількість теплової енергії, Дж; т - маса плодів, овочів, кг; At - перепад температури, °С.

Питома теплоємність фруктів і овочів залежить від вмісту в них води, органічних, мінеральних речовин, структури і властивостей тканин. Між вмістом води і питомою теплоємністю є пряма залежність. Так, у картоплі (75 % води) коефіцієнт теплоємності - 3550-3559 Дж/(КГ-К), у вишнях - (85,5 % води) - 3350-3850, у баклажанах (91,0 % води) - 3930-4030, у огірках (95 % води) -4057-4103. Вода має найвищу теплоємність - 4203 Дж/(кг-К).

Коефіцієнт теплопровідності - це кількість теплової енергії, що проходить за одиницю часу (с) через 1 м² поверхні фруктів і овочів на товщину 1 м при різниці температур в 1 °С, що визначають за формулою, Вт/(м² -К):

де Q - кількість теплової енергії, Дж; В - товщина прошарку, м; S - площа, через яку передається тепло, м²; Z- час, с

Абсолютна величина коефіцієнту теплопровідності фруктів і овочів залежить від вмісту в них вологи, температури, будови тканин, шпаруватості.

Коефіцієнт теплопровідності води - 0,599 Вт(м²К), баклажанів -0,37, огірків - 0,44, вишень - 0,57, картоплі - 0,61 Вт(м²-К).

При зберіганні овочів насипом (у засіках, кагатах, траншеях, контейнерах) необхідно враховувати теплопровідність самих овочів і повітря, яке знаходиться між окремими екземплярами (шпаруватість). Чим менша шпаруватість, тим більше тепла може бути навколо плодів, що може бути причиною самозігрівання їх, особливо тоді, коли тепле повітря не відводиться з насипу.

Зігрівання продукції виникає завдяки теплу, яке виділяється з фруктів, овочів внаслідок дихання. Фрукти і овочі виділяють також пари води, що може призводити до самозволоження. Тому при проектуванні сховищ, вентиляційних систем враховують тепло- і вологовиділення окремих видів фруктів і овочів.

Тепловиділення - це кількість енергії, яка виділяється 1 т фруктів, овочів за 1 добу. Цей показник залежить від особливостей енер-гообміну кожного виду овочів, фруктів, температури і періоду зберігання.

Вологовиділення - іде кількість води, виділеної 1 т фруктів, овочів за 1 добу. Вологовиділення залежить від багатьох факторів - здатності фруктів і овочів утримувати вологу,тиску осмотичного і атмосферного, відносної вологості зовнішнього повітря.

Температуропровідність - показник, який характеризує швидкість прогрівання або охолодження фруктів і овочів. Чим вищий коефіцієнт температуропровідності, тим швидше охолоджуються або нагріваються фрукти і овочі.Величина теплопровідності залежить від щільності, шпаруватості фруктів та овочів, а також температури.

Температуропровідність визначають за формулою:

де d - коефіцієнт температуропровідності, м²/с; Я - коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м²-К); С - питома теплопровідність, Дж/(кг-К); Р - щільність маси фруктів, овочів, кг/м³.

Коефіцієнт температуропровідності баклажанів становить 11,9 м²/с, огірків - 11,4-15,0, вишень - 15,8, картоплі - 16,4, капусти -27,1-36,1 м²/с.