Сущность процессов охлаждения и замораживания продуктов (стр. 2 )

Хранение яиц. Срок хранения столовых яиц при комнатной температуре 25 сут, в холодильниках при температуре 0...—2 °С и относительной влажности воздуха 85 % — 125 сут. Диетические яйца по истечении 7 сут хранения переводят в столовые с одновременной уценкой. Разрешается хранение яиц также в растворах извести в бетонных или деревянных цистернах. При таком способе поры в скорлупе закупориваются, чем предупреждается высушивание яйца и попадание микробов внутрь его. Повышение температуры яиц в летний период даже до +30 … +35С не вызывает их немедленной порчи.  Поэтому на птицефабриках яйца обычно хранят, хотя и непродолжительное время, в неохлаждаемых помещениях. Однако такое хранение в большей или меньшей степени отражается на качестве готового продукта.  При необходимости продолжительного хранения яйца хранятся при пониженной температуре.  Яйца хранят в картонных коробках или деревянных ящиках в штабелях в 10 ярусов.  Температуру в камерах хранения поддерживают на уровне 0 … +2 0С при относительной влажности воздуха 85 … 88%.

Температуру и влажность воздуха в холодильных камерах измеряют два раза в сутки одновременно в нескольких местах: в центральном проходе между штабелями и у стен камеры. Измерения проводят поверенными приборами: термометрами и гигрометрами, или термографами и гигрографами.

5. Режимы и сроки хранения овощей и фруктов.

Усушка продуктов при холодильном хранении.

Хранение овощей. Листовая зелень хранится в охлаждённом виде несколько суток. На длительное хранение закладывают картофель, морковь и др. корнеплоды. Для их хранения чаще используют метод проточного вентилирования насыпного слоя. Охлаждённый воздух принудительно продувается через 2-3 метровый слой хранимых овощей.

Хранение фруктов. При хранении фруктов обеспечивается принудительная вентиляция хранилища с кратностью циркуляции 2- 4 раза в сутки. Срок холодильного хранения фруктов и ягод складывается из периода дозревания и хранения в созревшем виде. Сроки хранения черешни, сливы, вишни, персиков - несколько дней. Яблоки, груши хорошо дозревают при хранении и могут храниться в течении нескольких месяцев. Хорошие результаты даёт хранение фруктов в регулируемых газовых средах. Используются три группы смесей, компоненты, в основном - азот, кислород, углекислый газ. Применение РГС позволяет существенно замедлить процессы дозревания и увядания плодов, удлинить сроки хранения, снизить воздействие микробиологической порчи.

Режим хранения замороженных овощей и фруктов не отличается от хранения других мороженых продуктов. Темпер. хранения не выше -18 гр., сроки хранения - 5 - 8 мес. Понижение темпер. хранения при водит к значительному замедлению нежелательных изменений в продуктах и увеличивает допустимый срок хранения.

Замороженные плодово - ягодные соки, ягоды и фрукты при температуре в камере хранения выше -8 гр. могут подвергаться брожению с образованием в них спирта:. Сохранность витаминов обеспечивается прибавлением небольшого количества сахара к плодам и ягодам перед процессом замораживания.

Усушка продуктов при холодильном хранении. Продукты, помещённые в холодильные камеры хранения без герметичной упаковки, с течением времени теряют массу. Происходит это вследствие испарения влаги с поверхности продуктов. При этом ухудшается их качество. Высохший поверхностный слой становится пористым, адсорбирует посторонние запахи и приобретает специфический привкус. Испарившаяся с поверхности продуктов влага оседает в виде снеговой шубы на поверхности охлаждающих приборов, что при водит К снижению эффективности системы охлаждения. На усушку влияет большое число факторов. К ним относятся стабильность темпер. и влажностного режимов в камере хранения, равномерность температурного поля по объёму камеры, движение воздуха по объёму камеры и др.

Для снижения усушки необходимо строго соблюдать технологические режимы хранения, при менять герметичные упаковочные материалы для хранения продуктов, использовать пищевые обмазки для продуктов (глазурирование мороженой рыбы льдом, желатиновые обмазки для мороженого мяса и пр.).

6. Термодинамические основы охлаждения. Прямой и обратный термодинамический циклы.

Понижение температуры вещества ниже температуры окружающей среды возможно только искусственным путем. При этом условии понижения температур является отведение теплоты от охлаждаемого тела или среды. Температурный диапазон искусственного охлаждения располагается от температуры окружающей среды (20° С) до абсолютного нуля (-273). Принято этот температурный диапазон делить на 2 зоны: зона умеренного холода(до -120) и зона глубокого холода (от -120…-273). Термодинамика это наука о законах и превращениях одних видов энергии в другие. Любое вещество обладает энергией. Мерой обмена энергии между телами может быть работа, теплота и др.

В технической термодинамике обмен энергией базируется на двух основных законах термодинамики. I закон термодинамики это закон сохранения энергии в применении к термодинамическим процессам.

II закон термодинамики устанавливает что невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу более нагретому.

Для передачи теплоты нужны специальные искусственные условия, организация цикла затрат и работ. Термодинамическим циклом (круговым процессом) называется процесс при котором термодинамическая система выйдя из первоначального состояния возвращается в то же состояние после завершения цикла. Различают прямые и обратные циклы. РИС 3.1

В прямом цикле теплота Q1 передается от тела с более высокой температурой t1 к телу с более низкой t2 (а). Термодинамическая система, выполняя роль посредника, превращает часть передаваемой теплоты в работу.

В обратном цикле теплота Q2 передается от тела с более низкой температурой t2 к телу с более высокой t1, но для осуществления этого цикла требуется подвод энергии или выполнение работы: L=Q1-Q2.

В холодильных машинах реализуется обратный цикл, при котором теплота Q2 при участии термодинамической системы (холодильный цикл) передается с температурного уровня t2 (холодильная камера) на более высокий температурный уровень t1 (окружающая среда, охлаждающая вода). При этом на более высокий темп-й уровень передается количество теплоты: Q1=L+Q2

7. Основные процессы получения искусственного холода за счет изменения агрегатного состояния рабочего тела.

Нагретое тело естественным путем можно охладить только до температуры среды в которой находится тело. Дальнейшее понижение температуры возможно только искусственным путем при использовании одного из способов охлаждения, а именно: изменением агрегатного состояния рабочего тела; расширением рабочего тела с совершением полезной работы; дросселированием рабочего тела; вихревой эффект; термоэлектрическое охлаждение.

К процессам изменения агрегатного состояния (фазовым переходам) относят: плавление, кипение, сублимацию. Теплота фазовых переходов веществ достаточно велика, при этом процессы происходят при постоянной температуре. Она различна, но постоянна для каждого вещества.

Разные рабочие тела также отличаются по количеству теплоты, которое необходимо подвести к 1 кг рабочего тела для этого перехода. Эту величину называют удельной теплотой фазового перехода и измеряют в кДж/кг.

Плавление (таяние) это переход рабочего тела из твердого состояния в жидкое. Для охлаждения наибольшее распространение получил водяной лед. Температура плавления 0 град, удельная теплота плавления 335 кдж/кг.

Кипение – превращение рабочего тела из жидкого состояния в парообразное. Температура кипения существенно зависит от давления над поверхностью кипящей жидкости. Меняя давление можно изменить температуру кипения. Процесс обратный кипению наз. конденсацией.

Совокупность процессов кипения и конденсации положена в основу цикла парокомпрессорной холодильной машины. Количество теплоты, необходимое для превращения в пар 1 кг жидкости наз. удельной теплотой парообразования и измеряется в кДж/кг. Существует большое количество жидких рабочих тел с температурой кипения ниже температуры окружающей среды, которые могут использоваться в качестве рабочих тел холодильных машин.

Сублимация это процесс перехода вещества из твердого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу. Таким веществом является диоксид углерода или твердая углекислота. Переход твердой углекислоты в парообразное состояние происходит при -78,9 град.

8. Процессы искусственного охлаждения при дросселировании рабочего тела и с использованием вихревого эффекта.

При дросселировании (эффект Джоуля-Томпсона): процесс понижения давления газообразного или жидкого рабочего тела без совершения внешней работы наз. дросселированием. Этот процесс осуществляется при пропускании рабочего тела с параметрами p1 и t1 через сужающееся отверстие РИС 3.2. при этом понижается давление и температура до значений p2 и t2, а также происходит испарение части жидкости.

Охлаждение с использованием вихревого эффекта или охлаждение в вихревой трубе: реализуется без внешней работы. Вихревая труба имеет цилиндрический корпус 1, внутри которого расположена диафрагма 2, рядом с которой находится сопло 4, по которому по касательной рабочее тело (сжатый и охлажденный газ, чаще всего воздух) подается в вихревую трубу. В противоположном конце трубы располагается регулирующий вентиль 3. РИС 3.3.

Сжатый воздух внутри вихревой трубы расширяется и совершает вращательное движение, в результате которого происходит его разделение на теплый и холодный потоки.

Холодный воздух через отверстие в диафрагме выводится в одну сторону охладителя, а нагретый через регулирующий вентиль - в другую.

9. Способы применения искусственного холода. Принцип работы холодильной машины с замкнутым парокомпрессионным циклом.

Одним из самых древних способов охлаждения является использование природных условий, но в холодное время года. Увеличивается продолжительность действий в природных условиях за счет применения природного льда в качестве приемника теплоты. Схема холодильной камеры с ледяным охлаждением – РИС 3.5. В теплоизолированной камере помещают емкость со льдом. Недостаток данной системы охлаждения: необходимость пополнения запасов льда и невозможность охлаждения ниже температуры таяния льда. Лед можно заменить на жидкость, кипящей при атмосферном давлении и температуре ниже тем-ры окружающей среды. Такие жидкости называются холодильными агентами. Пример использования кипящего хладагента на рис 3.6. Температуру кипения хладагента можно регулировать, изменяя давление пара в емкости. при повышении давления в емкости тем-ра кипения будет повышаться, а при понижении - понижаться. Недостаток данной системы охлаждения – необходимость периодического пополнения запаса хладагента и невыгодно выбрасывать пары хладагента в атмосферу. Эти недостатки исключаются при организации замкнутого парокомпрессорного цикла – рис 3.7.