1. Изучите методические указания

2. Найдите типовой геометрический размер продукта, его начальную температуру (t_н) и температуру охлаждающей среды (t_с). Установите в продукт термопары термометра цифрового (в центр и на поверхность).

Заложите продукт в среднетемпературную витрину и производите замеры температур продукта с интервалом в 15 минут до достижения температуры в центре продукта (t_кц) +4 ⁰С; результаты опытов сведите в таблицу 1

Таблица 1 Результаты опытов

Наименование продукта	Продолжительность охлаждения τ, ч
	0,25	0,5	0,75
Поверхности картофеля
Центра картофеля
Поверхности моркови
Центра моркови

3. Рассчитайте продолжительность охлаждения продукта, используя исходные данные из таблиц 2 и 3, согласно варианту.

Таблица 2

№ варианта	Продукт	Масса продукта G, кг	Физ. модель	Характерный размер 2l*, м	Продолжительность охлаждения, мин	Температура продукта начальная, tн, 0С	Температура продукта конечная, tк, 0С	Температура среды tс, 0С,	Вид охлаждающей среды
1	Говядина	60	Пластина	0,06	60	23	4	1	Воздух
2	Рыба	65	Цилиндр	0,08	90	14	4	0	Воздух
3	Яблоко	70	Сфера	0,05	85	17	4	2	Воздух
4	Свинина	55	Пластина	0,03	40	11	4	0	Воздух
5	Помидор	54	Цилиндр	0,02	55	21	4	1	Воздух
6	Клубника	48	Сфера	0,04	110	26	4	2	Воздух
7	Морковь	30	Цилиндр	0,08	120	28	4	5	Воздух
8	Свинина	25	Цилиндр	0,09	60	19	4	0	Воздух
9	Картофель	20	Сфера	0,01	150	29	4	1	Воздух
10	Птица	15	Пластина	0,07	190	33	4	4	Воздух

Примечание: * - величина характерного размера (2l) соответствует для пластины полной ее толщине, для цилиндра и сферы – диаметру.

1) Определите количество теплоты, отводимой от охлажденного продукта

Q = G С_охл (t_н - t_к ) ,

где G - масса продукта, кг;

С_охл - удельная теплоемкость охлажденного продукта (выше t_кр), кДж/ (кг К);

tн , tк - соответственно среднеобъемная начальная, и конечная температура продукта, ºС;

2) Определите температуропроводность продукта:

_охл - коэффициент теплопроводности продукта (выше t_кр) , Вт/м*К;

С_охл – теплоемкость продукта, кДж/кг*К;

ρ- плотность продукта, кг/м³ .

Значения , С и ρявляются табличными значениями и выбираются из таблиц 2 и 3.

3) Рассчитайте критерий Био:

- коэффициент теплоотдачи между продуктами и охлаждающей средой, Вт/м2*К,

210 Вт / м² * К (для охлаждающей среды – воздух, для приближенных расчетов);

l – половина величины характерного размера (толщины, диаметра) продукта, м;

4) Рассчитайте продолжительность режима охлаждения продукта (до момента достижения на поверхности продукта криоскопической температуры)

где F₀ - критерий Фурье, найденный по номограмме для полученных расчетом числа Био (Bi) и безразмерной температуры на поверхности продукта (п).

где:

l – половина характерного размера продукта, м ;

а_охл – коэффициент температуропроводности продукта, м²/с;

где tс – температура среды, ⁰С;

tн – начальная температура продукта^{, 0}С.

tк – конечная температура продукта, ⁰С.

Таблица 3 Теплофизические характеристики пищевых продуктов

Наименование Продукта	Влагосо- держание W, %	Криоско- пическая температура tкр, 0С	Плотность ρ, кг/м3	Теплоемкость, С [кДж/(кг*К)] при температуре		Коэффициент теплопроводности, λ, [Вт/(м*К)] при температуре
				ниже tкр	выше tкр		ниже tкр	выше tкр
Говядина	62 - 80	-1,7	960 - 1070	1,59 - 1,8	2,93 - 3,52		0,94 - 1,53	0,48 - 0,5
Свинина	48 - 55	-1,7	900 - 1030	1,3 - 1,34	2,01 - 2,26		0,77 - 1,39	0,46 - 0,49
Птица	69 - 74	-1,8	980 - 1070	1,68 - 1,88	3,18 - 3,3		1,5	0,41 - 0,51
Рыба	62 - 82	-2,2	950 - 1070	1,26 - 1,84	2,76 - 3,6		0,81 - 1,16	0,35 - 0,56
Картофель	78	-1,2	920 - 1020	1,68 - 1,8	3,43 - 3,68		1,09	0,58
Томаты	94 - 95	-0,9	940 - 1064	2,05 - 2,09	3,98 - 4,05		2,16	0,51 - 0,57
Яблоки	84,1	-1,5	804 - 889	1,88	3,64 - 3,85		1,45	0,49 - 0,6
Клубника	89,9	-0,9	840 - 900	1,75	3,85		1,1	0,48
Морковь	78 - 89	-1,6	970 - 1035	1,93	3,77		1,3	0,46