Практическое занятие № 6

Решение задач по определению продолжительности

замораживания продуктов

Продолжительность замораживания пищевых продуктов животного происхождения зависит от их формы и размеров, от температуры и свойств охлаждающей среды, а также от свойств продукта.

Продолжительность замораживания определяется по формулам. предложенным двумя учеными.

По формуле Планка определяется продолжительность замораживания продукта предварительно охлажденный до криоскопической температуры.

 =, ч (6.1)

где q₃ - удельное количество затраченной теплоты, Дж/кг;

t_кр и t₀ - криоскопическая температура продукта и температура окружающей среды, К;

P и R - коэффициенты, зависящие от способа замораживания в плиточных аппаратах Р = 0,5; R = 0,125; в потоке воздуха P = 0,25; R= 0,062.

По формуле Рютова определяется продолжительность замораживания продукта от любой начальной до заданной температуры:

ч (6.2)

где  - удельная плотность продукта, кг/м³ ;

_м - коэффициент теплопроводности для средней температуры между криоскопической и среднеобъемной конечной, Вт/(м^.К);

q- количество тепла, отводимое при замерзании продукта принимается равным 54

t_н - начальная температура продукта, К;

t_кр - криоскопическая температура, К;

t₀ - температура окружающей среды, К;

n - поправочный коэффициент принимается равным при быстром замораживании 1,03…1,06 при медленном 1,16…1,20.

с_м - средняя удельная теплоемкость замороженного продукта в интервале температур t_кр ... t_с.к. , кДж/(кг^.К);

t_с.к. - среднеобъемная конечная температура продукта, С;

 - толщина продукта, м.

 - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м^2.К).

Для определения времени продолжительности замораживания необходимо научиться определять скорость замораживания и среднюю конечную температуру замороженной рыбы.

Скоростью замораживания называется скорость перемещения зоны кристаллизации в замороженном объекте. Она снижается по мере промерзания продукта и определяется по формулам:

V₃ =X/( ); Х=D/2; V₃ =D/(2 ) (6.3)

где D - максимальная толщина рыбы, см;

- продолжительность замораживания рыбы от температуры – 1С в поверхностном слое до – 5 С в центральном слое, ч.

Свежевыловленную рыбу рекомендуется замораживать со скоростью от 1 до 3 см/ч.

В процессе замораживания температура в продукте изменяется по сложной зависимости, отраженной в соответствующих графиках.

В практических расчетах, при заданной начальной и конечной температурах замораживания нужно пользоваться средней конечной температурой замораживания.

При полном замораживании начальной температурой является криоскопическая температура (это понятие используется в таблицах).

Изменение температуры от поверхности к центру продукта (блока рыбы) носит линейный характер, если температура в центре не выше - 5С. В этом случае среднюю температуру определяют по формуле:

t_с.к. =(t_ц + t_c )/2 (6.4)

где t_ц - температура в центре рыбы, С;

t_c - температура окружающей среды, С.

При температурах в центре продукта (блока рыбы) ниже чем – 5С ,

средняя конечная температура вычисляется по формуле:

t_с.к. =, (6.5)

Задание № 6

3.1. Определить скорость замораживания крупной скумбрии, если известно, что ее продолжительность замораживания от – 1С на поверхности до - 5С в центре равна 90 минут.

3.2. Определить продолжительность замораживания блока рыбы от 1С на его поверхности до -5С в центре, если скорость замораживания равна 2.5 см/ч, а температура охлаждающей Среды равна - 32С .

3.3. определить температуру охлаждающей Среды для замораживания блока рыбы. Если известно, что его среднеобъемная конечная температура равнялась – 10С ;

3.4. Определить, какая температура будет в центре блока рыбы при его замораживании в аппарате типа LBH, если известно, что среднеобъемная конечная температура равнялась – 8С.

3.5. Определить среднеобъемную температуру пиленгаса, толщина которого 150 мм, при его замораживании в туннельной морозильной камере;

3.6. определить температуру в центре судака, толщина которого 100 мм, если среднеобъемная температура равна - 6,5С, а замораживание происходило в плиточном аппарате.

3.7. Определить продолжительность замораживания рыбы в блок-форме с учетом использования условий задачи № 5.2.

3.8. Определить продолжительность замораживания рыбы, зная что ее начальная температура равна +16С; средняя толщина равна 80 мм, а процесс замораживания осуществляется воздушным потоком, скорость которого равна 2 м/с, при температуре -28С.