9). Охлаждение и замораживание продуктов питания. Определение расхода холода для этих целей.

Самым лучшим способов консервирования является хранение в холоде. К нему относится охлаждение, переохлаждение, подмораживание, замораживание.

Охлаждения – понижение температуры продукта до криоскопической (начало образования льда в продукте). Охлажденным считается продукт, в толще которого поддерживается температура от 0 до+4С.

Переохлаждение – понижение температуры ниже криоскопической на 1-2С без образования в лед содержащейся в продукте воды. Существует два способа охлаждения: в воздушной среде и в жидкой среде.

Подмораживание – понижение температуры ниже криоскопической на 3-4С при этом не весь сок превращается в лед.

Замораживание – понижение температуры значительно ниже криоскопической до превращения в лед большей части соков продукта. Существует два способа замораживания: быстрое и медленное (хуже, так как образуется крупные кристаллы льда).

Значительная часть воды, находящаяся в связанном состоянии не замерзает даже при низких температурах.

Количество тепла отводимое при охлаждении продукта (расход холода при охлаждении)

Q=GC(t1-t2)=G(i1-i2)

Для плодоовощей необходимо учитывать биохимическое тепло:

Q=qG/3,6·1000

q – тепло выделяемое в течении 1 часа свежими плодоовощями вследствие продолжения в них жизнедеятельности.

Количество тепла отводимое при замораживании продукта (расход холода на замораживание):

Q=G[C1(tн – tз)+qωr+ C2(tз – tк)

q – количество воды в продукте;

ω – количество вымерзшей воды;

r – удельная теплота льдообразования, 335 кДж/кг.

Замораживание производят двумя способами:

в воздушной среде при t = -30С и скорости циркуляции воздуха 5 м/с;

в жидкой среде контактным и бесконтактным способом (1 – продукт помещают в раствор NaCl t = -45С, 2 – в емкость помещают продукт, а емкость опускают в раствор). Мясо замораживают в тушах, полутушах, четвертинах при t = -35С в течении 48 часов. Рыбу морозят контактным способом в жидкой среде при t = -45С. Масло замораживают в воздушной среде до t = -12 …-15С.

10). Термодинамические основы работы холодильных машин.

Работа холодильных машин основана на двух законах термодинамики, согласно которым для передачи тепла от менее нагретых тел более нагретым необходимо энергия и третье тело. В качестве третьего тела используется хладагент, который совершает обратный круговой процесс. В газообразном состоянии х/а забирает тепло, в жидком – отдает. Для перевода х/а из одного состояния в другое необходимо затратить энергию, т.е. совершить работу Q=Q0 + L.

Совокупность процессов, которые при этом осуществляет х/а, называется холодильным циклом.

Таким образом, холодильная машина представляет собой замкнутую систему аппаратов и устройств, осуществляющих холодильный цикл, т.е. круговой тепловой процесс рабочего вещества (х/а).

По способу реализации замкнутого цикла х/м бывают:

компрессионные;

абсорбционные;

адсорбционные;

струйные.

Количество х/а, циркулирующего по замкнутому кругу постоянно. Количество отведенного тепла от тела в течении часа называется холодопроизводотельностью Qo, которая зависит от удельной холодопроизводотельности (qo) и количества (G) х/а циркулирующего в системе.

Qo= qoG

Эффективность работы холодильной машины характеризуется холодильным коэффициентом (ε), который равен отношению отнятого тепла (Qo) к выполненной при этом работе (L).

Для изучения циклов работы х/м, происходящих в них процессов и определения параметров х/а используют энтальпийные диаграммы и таблицы разработанные на основе экспериментальных исследований.

Энтальпия (теплосодержание) – общее количество энергии, т.е., тепла и механической работы, которые должны быть подведены в телу, чтобы перевести его из заданного состояния в следующее.

Энтальпийнце диаграммы строятся в осях давления (Р, вертикальная ) и энтальпии (I - горизонтальная). На диаграмму наносятся две пограничные кривые: левая характеризует состояние насыщенной жидкости (паросодержание х=0), правая - состояние сухого насыщенного пара (х=1). Между пограничными кривыми расположена область влажного пара 2. Левая кривая отделяет область переохлажденной жидкости 1, правая – область перегретого пара 3. Кривые ограничены двумя изобарами (давление всасывания и давления нагнетания).