Un mediu de răcire este un mediu cu o temperatură mai mică decât cea a produsului, datorită căruia are loc schimbul de căldură și temperatura produsului scade. Răcirea este posibilă fără contact direct cu mediul, atunci când produsul este în ambalaj.
Condițiile de răcire fac obiectul unor cerințe. Acestea nu trebuie să degradeze prezentarea produselor, să aibă un miros, să fie toxice, să aibă un efect chimic asupra produselor și echipamentelor.
Mediul de răcire din punct de vedere fizic poate fi gazos, lichid, solid și amestecat.
Mediu de răcire gazos. În prelucrarea frigorifică a produselor alimentare, mediul aerian a devenit mediul cel mai sigur, tehnologic și economic.
În combinație cu aerul, dioxidul de carbon, azotul, un mediu gazos modificat și controlat sunt, de asemenea, utilizate în practică ca agent de răcire a gazului.
Aerul atmosferic este amestecul de bază al aerului uscat și a vaporilor de apă. Compoziția aerului uscat conține azot (78%), oxigen (21%), dioxid de carbon (0,02 - 0,03%) și argon, neon, heliu, hidrogen. Cantitatea de vapori de apă conținută în 1 m3 de aer poate varia de la o fracțiune de gram la câteva zeci de grame, în funcție de temperatura acestuia. Vaporii de apă sunt de 1,6 ori mai ușori decât aerul.
Cantitățile fizice principale care caracterizează aerul ca mediu de răcire sunt temperatura, umiditatea relativă, presiunea parțială a vaporilor saturați, viteza de mișcare a aerului.
Temperatura este o cantitate termodinamică care caracterizează starea termică a corpului și determină gradul de încălzire. Direct proporțional cu energia cinetică a mișcării termice a moleculelor.
Umiditatea relativă caracterizează gradul de saturație cu vapori de apă și se măsoară ca raportul dintre coli-funcționare a vaporilor de apă de 1 m 3 de aer, la suma maxi formală a vaporilor de apă, care pot fi conținute în acest volum, la aceeași temperatură. Umiditatea relativă este exprimată ca procent sau unități relative.
Cele mai multe produse de origine animală și vegetală descinde Denia conține o cantitate semnificativă de apă, și până la 90% din acesta este într-o formă liberă în spațiile intercelulare, și care constă din țesătură sub formă de picături mici. O astfel de apă este îndepărtată cu ușurință de produs și este de asemenea ușor absorbită de ea, astfel încât aerul în camerele de refrigerare și depozitare are o umiditate relativă ridicată. Este instalat în funcție de raportul dintre intrările de umiditate din produse, prin garduri, ușile și scurgerea de umiditate (condens) pe aparatele de răcire.
În condiții naturale, presiunea parțială a vaporilor saturați peste suprafața produsului este în general mai mare decât în camera de răcire a aerului, care determină transferul umidității din aer și produsul la pierderea in greutate produs (contracție).
Transferul de umiditate datorat evaporării depinde de viteza de mișcare a aerului. La contactul cu dispozitivele de răcire, aerul saturat cu vapori de apă cedează o parte din umiditate care le dă picături sau îngheț. Acest proces are un caracter permanent. Relația dintre cantitatea de umiditate care intră în aer în cameră și suprafețele de răcire care transferă căldura furnizată de aer determină valoarea staționară a umidității relative a aerului din cameră.
Masa de umiditate evaporată G. kg poate fi determinată din diferența de presiuni parțiale la suprafața produsului și în mediul înconjurător:
unde # 946; - coeficientul de evaporare, kg / (m 2 · Pa · s); P este presiunea parțială a vaporilor saturați la suprafața produsului, Pa; P 'este presiunea parțială a vaporilor saturați în mediu, Pa; # 966; - umiditatea relativă a aerului în camera de răcire; F este suprafața suprafeței de evaporare, m 2; # 964; - durata procesului de evaporare, p.
În camerele de stocare pe termen lung, umiditatea relativă optimă este menținută prin reglarea automată a cantității de vapori de apă furnizate camerei.
Dioxidul de carbon gazos poate fi utilizat în toate metodele de refrigerare, precum și în combinație cu alte metode de conservare.
La presiunea atmosferică, dioxidul de carbon este mai greu decât aerul, are o capacitate specifică mai mică de căldură - și, respectiv, 0,837 1.0006 kJ / (kg · K) și conductivitatea termică, respectiv, 0,0137 și 0,0242 W / (m · K). Densitate de gheață uscată 1,4-1,5 kg / dm 3 și capacitatea de răcire volumetric - de trei ori mai mare decât cea a apei. Folosirea dioxidului de carbon poate fi obținut cu o gamă largă de temperaturi și într-un amestec cu eter la -100 ° C
Pe diagrama de echilibru a fazelor de dioxid de carbon (Figura 16), apar trei linii dintr-un singur punct a, numit triplu. La parametrii corespunzători acestui punct (P = 5,28 • 10 -5 Pa, t = -56,6 ° C), bioxidul de carbon poate fi prezent în trei stări simultan și sub 5,28 · 10 -5 Pa - numai în solid și gazos. Aceasta înseamnă că, dacă căldura este transferată la dioxid de carbon solid la o presiune mai mică decât aceasta, aceasta va intra într-o stare gazoasă, ocolind faza lichidă (sublimare). Când dioxidul de carbon este strangulată la o presiune de 2-3 MPa și la-atmosferã sferica posibil să se obțină un flux gazos și o fină (sub formă de zăpadă) temperatura amestecului de -79 ° C Atunci când este pulverizat în cameră și în produse, este creată și o circulație puternică, iar efectul de căldură este îndepărtat datorită efectului de evaporare, care contribuie la accelerarea răcirii. Dioxidul de carbon inhibă dezvoltarea microorganismelor, ceea ce contribuie la crearea unui efect de conservare în depozitarea produselor. Gradul de impact al acestuia depinde de concentrația, temperatura mediului și tipul de microorganisme.
Fig. 16. Diagrama echilibrului fazelor dioxidului de carbon:
1 - vapori; 2 - solid; 3 - lichid; a este un punct triplu
aplicații promițătoare de dioxid de carbon pentru congelare carne în jumătăți, răcire și congelare carne după dezosare în perechea formă, răcire și congelare păsări de curte, congelate și semipreparate turnare produselor tocate, ambalarea produselor sub dioxid de carbon, răcire vehicule de implementare înghețatele rezistență etc.
Mediul de răcire lichid. Ca mediu lichid de răcire utilizat pentru răcire soluții saline produse de apă cu gheață și slab la revedere, și înghețarea - rastvorysoley apoasă de concentrație ridicată, glicoli, azot lichid, dioxid de carbon, aer, agenți frigorifici, etc.
Mediile lichide au o conductivitate termică mai mare și o capacitate de căldură mai mare decât cea gazoasă, astfel că atunci când sunt utilizate, durata tratamentului prin refrigerare a produselor este substanțial redusă.
Pentru a răci produsele la o temperatură apropiată de 0 ° C, utilizați apă pură de gheață. Produse răcite prin metode de imersie sau irigare. Aceste metode sunt suficient de eficiente pentru răcirea păsărilor, a peștelui și a fructelor.
Temperaturile mai scăzute pot fi obținute prin utilizarea unor soluții slabe de sare - apă de mare și soluții slabe de clorură de sodiu, magneziu, calciu. Punctul de îngheț al apei de mare, în funcție de conținutul de sare din acesta, variază între -1,5 și -3 ° C. Cele mai bune rezultate sunt adăugarea de gheață în răcitor.
Durata răcirii în apă rece depinde de tipul și volumul produsului, temperatura apei, viteza circulației acestuia și variază de la câteva minute la mai multe ore.
Pentru înghețarea produselor se utilizează soluții apoase de săruri de concentrație ridicată. Cu o creștere a concentrației de sare, temperatura lor de congelare scade. Temperatura cea mai scăzută a înghețării lor se numește criohidrat, iar concentrația corespunzătoare a sării este eutectică. O astfel de stare este o consecință a echilibrului termodinamic al trei faze - soluție, sare și gheață. Cu o creștere suplimentară a conținutului de sare din amestec, punctul de topire nu scade, ci crește.
În practică, soluții apoase de săruri utilizate în clorură de-Tria, magneziu și calciu, care sunt la eutectic concentrație-TION au un punct minim înghețarea - respectiv, dar -21.2, -33.6 și -55 ° C. Utilizarea limitată ca soluții de sulfat de sodiu, clorură de zinc și potasiu kriogidratnaya ritm-ratură care este, respectiv -1,2, -6,5 și -11,1 ° C
Clorura de sodiu este ieftin, are o conductivitate termică ridicată, dar are o mai mare capacitate de coroziune, este înghețat la-SRI produse neambalate din parțial prosalivaet; în plus, este foarte toxic, care limitează utilizarea soluțiilor acestor săruri. De obicei, acestea sunt utilizate în sisteme închise rece boului-care sunt mai puțin predispuse la coroziune datorită bo-Lee conținut scăzut de oxigen și utilizarea aditivilor speciali - (. Silicat de sodiu, amestec cromic și colab) sequestrant care reduce coroziunea. Cel mai des utilizate sunt găsite în metodele de răcire machineless holodoakkumulyatorami cu soluție ev tectic (plăci eutectice) pe transporturi frigorifice, precum și răcirea saramurii în vechea răcire frigidere mari sistem de accident vascular cerebral.
Glicolii sunt lichide ale căror soluții apoase au un punct de îngheț scăzut. Glicolii sunt mai puțin agresivi față de metale, dar sunt mai vâscoși și conduc mai puțin la căldură. Etilena slab toxic, inodor și miscibil cu apa în orice proporție, punctul de congelare al etilenei pure -17,5 ° C, iar soluția a acestuia de 70% în apă -67,2 ° C Propilenglicolul în soluții apoase nu interacționează cu metalele, este netoxic. Aceste lichide de răcire sunt foarte eficiente pentru înghețarea rapidă a produselor cu masă mică într-o formă ambalată.
Pentru congelarea alimentelor la -40 ° C poate fi utilizat ca diclormetan, este un lichid incolor, aproape insolubil în apă, punctul de îngheț al -6 ° C Deficiențele sale includ o mică capacitate de căldură și o inflamabilitate.
Azotul lichid este utilizat pentru a îngheța produse deosebit de valoroase prin irigare sau imersie, precum și pentru obținerea azotului cu gaz și utilizarea acestuia într-un amestec cu aer. Temperatura de fierbere a azotului lichid este -195,6 ° C, astfel că se creează o scădere importantă a temperaturii între produsul de congelare și mediul de răcire, ceea ce intensifică foarte mult procesul. În mod similar, utilizați dioxid de carbon lichid, aer, refrigerone.
Mediu de răcire solid. Mediile apoase solide includ gheața de apă, un amestec de gheață și sare (răcire cu gheață), gheață uscată.
Gheața de apă, obținută din apă proaspătă și din apă de mare, este utilizată pentru răcirea, depozitarea și transportul produselor alimentare.
Utilizarea largă a gheții ca mediu de răcire este explicată mai întâi de proprietățile sale fizice, precum și de factorii economici. Temperatura de topire a gheții de apă de presiune sferica atmosferã la-0 ° C, căldura specifică de topire 334,4 J / kg, densitate 0,917 kg / m3 căldură specifică de 2,1 kJ / (kg • K), conductivitatea termică de 2,3 W / ( m · K). Când apa este transferată din stare lichidă în stare solidă (gheață), volumul crește cu 9%.
gheața naturală, recoltate prin tăierea sau buhaiul-Libanius blocuri mari de gheață formate în rezervoare naturale-TION stratificat înghețare a apei asupra capacității de site-uri orizontale-TION stalactite în turnuri de răcire. (Cererea specială în scopuri alimentare și utilizează Groenlanda gheață antark-matic drept. Gheață cea mai pură vârstă Groenlanda mai mult de 100.000 de ani.) Gheața stocat pe site în cleme, adapostea vrac depozitare izolație și gheață, cu izolație constantă și cu timp de mennoy.
Gheața artificială este obținută prin înghețarea apei proaspete proaspete sau de mare în ghețarii. Calitatea gheții, forma, dimensiunea și modul de obținere, depozitare și livrare către consumator sunt determinate de scopul și de aplicația specifică.
Gheata mată este fabricată din apă potabilă fără nici un tratament în timpul procesului de congelare. Spre deosebire de naturale, are o culoare lăptoasă, datorită prezenței unui număr mare de bule de aer, care se formează în timpul transformării apei în gheață. Bulele reduc permeabilitatea gheții la razele de lumină și devin opace.
Gheața transparentă arată ca sticla. Pentru ao obține, apa este turnată în matriță și aerul comprimat este suflat prin ea prin duze. Trecând prin apa înghețată, captează și transportă cu ea bule de aer. Gheața transparentă este făcută sub formă de bucăți de dimensiuni mici și este utilizată pentru răcirea băuturilor.
Gheața cu aditivi bactericizi este destinată să răcească pește, carne, păsări de curte și anumite tipuri de legume prin contact direct cu acestea. Aditivii bactericizi reduc contaminarea produselor cu microorganisme.
În funcție de forma și masa gheții artificiale este bloc (5 - 250 kg), scalabil, extrudat, tubular și cu zăpadă.
Blocarea gheții este zdrobită în mari, medii și fine.
Gheața de gheață se obține prin pulverizarea apei pe un tambur rotativ, o placă sau un cilindru, care sunt evaporatoare ale agentului frigorific. Apa de pe suprafața tamburului îngheață repede, iar gheața rezultată este tăiată cu freze sau fără arbori atunci când este rotită. Producătorii de gheață produc de la 60 la 5000 kg / zi de gheață. Scalda de gheață este eficientă atunci când se răcește pește, produse din carne, legume verzi, unele fructe. Cea mai mare coeficient de transfer de căldură este obținut atunci când produsele sunt în contact cu gheața când se răcește.
Ca rezultat al amestecării gheață pisată apoase cu diferite săruri, în plus față de căldura absorbită de căldura de topire a sării de dizolvare gheață în apă, ceea ce permite reducerea semnificativă a temperaturii amestecului. Soluția poate fi răcită până la punctul criohidrat.
Răcirea prin sare cu gheață se realizează atât prin contact, cât și prin metoda fără contact.
Dezavantajul răcirii în contact cu gheață este sărăcia produsului, care, atunci când este stocată o perioadă lungă de timp, stimulează oxidarea grăsimilor, determină o scădere a valorilor de prezentare și a consumatorilor. Răcorirea fără sâmburi de gheață sub formă de plăci goale cu soluții eutectice evită aceste dezavantaje.
Uscat gheață - dioxid de carbon solid. Producerea de gheață uscată constă din trei etape succesive: producerea de dioxid de carbon gazos pur, pentru a forma lichefiere sale snowlike masa și presarea ultimelor blocuri plotnos Tew 1400- 1500 kg / m 3 Distincția presiuni scăzute ciclu de producție SEASON one, medii și mari.
Gheața uscat de dioxid de carbon lichid se obține, de asemenea, două-trei moduri: prin gâtuirea dioxid de carbon lichid din presiunea punctului triplu, urmată de presarea zăpadă vrac umed în blocuri de gheață uscată; strangularea la presiunea atmosferică cu bloc de gheață de etanșare în timpul ldoob-infor. Ca mediu de răcire are proprietăți semnificative înainte ca gheața pre-apoasă: capacitatea de răcire per unitate de greutate este de 1,9, iar pe unitatea de volum de 7,9 ori; la presiunea atmosferică, gheață uscată se transferă într-un yanie- gazos de stat, ocolind faza lichidă, care elimină produsul umezite suprafață sti. Datorită temperaturii scăzute de sublimare de gheata uscata (-78,9 ° C) și a elibera gazul de bioxid de carbon scade concentrația oxigenului la suprafața produsului, co-zdayutsya condițiile de viață nefavorabile pentru microorganismele.
Gheața uscată este așezată în partea de sus și între pachetele de produse și este utilizată ca mediu de răcire pentru depozitarea înghețatei, fructelor, fructelor de pădure. Gheața uscată este utilizată în sisteme speciale de răcire, pentru care este împiedicată în recipiente metalice. Produsele de sublimare a gheții sunt redirecționate în volumul de marfă al camerei sau în exterior.
Prin ejectarea directă a dioxidului de carbon lichid, se obține un dioxid de carbon solid granular sau de zăpadă, care se utilizează pentru răcirea produselor ambalate (carne, pește, legume).
În transportor mnogoplitochnyh și congelatoare ca mediu de transfer termic utilizând diferite metale sub formă de plăci tubulare, în interiorul căruia circulă agentul frigorific intermediar. Metalele au o conductivitate ridicată a căldurii și temperaturii și, direct în contact cu produsul, intensifică schimbul de căldură. Cele mai utilizate oțel, fontă, cupru, aluminiu și aliaje de aluminiu.
În gheață melkodrobleny, granule polimerice, precum și compoziția (de exemplu, un amestec constând din grișului, zahăr, sare și melkodroblenogo gheață) ca aer suspensie în mediul de transfer de căldură intermediar de răcire în timpul fluidizant metoda Zamora-zhivaniya utilizat. Un astfel de mediu sub influența unui ascendent, la un debit aerisit picior de viteză redusă generată de ventilator, este convertit în stratul de fierbere conductiv, prin care un produs solidificabil se mișcă. În acest mod îngheață fructe de padure, legume, produse semifinite.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: