Uniwersytet Rolniczy

im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Sprawozdanie 1

Fizyczne i technologiczne podstawy zamraŜania Jakub Kiszewski

Dorota Wajda

Jakub Urbanik

Agnieszka Walenicik

Maria Waśniowska

Ewa Wardzała

Temp.

TEMPERATURA ZEWNĘTRZNA [°C] TEMPERATURA WEWNĘTRZNA [°C]

początkowa

Czas (min)

21,1

21,6

0

21,1

21,6

2

12,0

----------------------------------------------

4

6,5

12,7

6

2,3

----------------------------------------------

8

-0,4

4,1

12

-1,7

0,6

16

-2,2

-1,1

20

-2,9

-1,5

24

-3,6

-1,8

28

-4,2

-2,0

32

-4,2

-2,3

36

-5,0

-2,6

40

-5,5

-3,0

44

-6,1

-3,5

48

-6,8

-4,2

52

-7,7

-5,6

56

-9,1

-7,1

60

-12,0

-11,0

64

-16,3

-16,1

68

-20,7

-21,1

72

-23,6

-24,4

79

-26,3

-27,2

Marchew:

Średnica

ϕ = 22mm = 0,022m

Promień

r = 11mm = 0,011m środek termiczny NOMINALNY CZAS ZAMRAśANIA:

6min –

2,3°C

52min –

-5,6°C

8min –

-0,4°C

56min –

-7,1°C

2,3 – (-0,4) = 2,7°C

7,1 – 5,6 = 1,5°C

,° 0,0225°C/s

,° 6,25 10°C/s

,°

17,78 18

,°

64

,°/

, °/

8min – 18s = 7min 42s START temp. 0°C

52min + 64s = 53min 4s META temp. -6°C

53min 4s - 7min 42s = 45min 22s NOMINALNY CZAS ZAMRAśANIA

EFEKTYWNY CZAS ZAMRAśANIA:

60 min = -11,0°C

64 min = -16,1°C

16,1-11=5,1°C

-16,1+1,1=15°C

, 0,02125°C/s

, 52

,

64min – 52s = 63min 8s

SZYBKOŚĆ ZAMRAśANIA:

"" ,&" (,)* +,/-

#$%

,'

WSPÓŁCZYNNIK POWIERZCHNIOWEJ WYMIANY: CIEPŁA DLA METODY OWIEWOWEJ Z OBIEGIEM GRAWITACYJNYM POWIETRZA

. 7,5 /,0 7,5 0,05,0 1, *234(3 5 6&78 ;

"9':

WSPÓŁCZYNNIK POWIERZCHNIOWEJ WYMIANY CIEPŁA DLA WALCA: LM 40 N 2 38°C

/< = @AB

P 5,2 6Q

>

?

CDEFG

R':

9HI

r = 11mm = 0,011m

/< = "" ," 0,01455 J/K

S 230 10 6Q

>

"

?

#$%

,'

0,01455 @AB

CDEFG

9HI

0,01455

@0

DEFT,TUU

9V,9 I

0,01455 230 10 @0

EFT,TUU

9V,9

0,01455 230 10 @

ET,TUUF

W,9

0,01455 230 10 @

W,9XT,TUUF

W,9

0,01455 230 10 76.

,

,E,@

0,01455 230 10 @,

,E,@

0,01455 230 10 @,

,E,@

3346,5 ,@ /547,2

,E,@

6,115679825

@

/ Z7,2 [ 0,011.\

,E,@

6,115679825 Z7,2 [ 0,011.\ @Z,E,@\

,E,@

6,115679825 Z7,2 [ 0,011.\ .

44,03289476 [ 0,06727247808. .

44,03289476 . N 0,06727247808.

0,9327275219. 44,03289476

] )4, 3124)^_` )4, 3(

WSPÓŁCZYNNIK POWIERZCHNIOWEJ WYMIANY CIEPŁA OBLICZANY ZE WZORÓW WYKORZYSTUJĄCYCH ENTALPIĘ: Entalpia:

LP. CZAS TEMP. PRODUKTU TEMP. OŚRODKA CHŁODZĄCEGO RÓŻNICA 1

8

-0,4

-40

39,6

20°C = 440

2

12

-1,7

-40

38,3

30°C = 480

3

16

-2,2

-40

37,8

4

20

-2,9

-40

37,1

21,1°C = 444,4

5

24

-3,6

-40

36,4

6

28

-4,2

-40

35,8

-15°C = 55

7

32

-4,2

-40

35,8

8

36

-5,0

-40

35,0

La 444,4 N 55 394,4

9

40

-5,5

-40

34,5

10

44

-6,1

-40

33,9

11

48

-6,8

-40

33,2

12

52

-7,7

-40

32,3

13

56

-9,1

-40

30,9

14

60

-12,0

-40

28,0

15

64

-16,3

-40

23,7

średnia

34,15

R = 0,011m

P 5,2 6Q

R':

A = 2

LM 34,15°C

B = 8

La 394,4

bcd Ae f

[ g9I

AB Dg

h@

ij

bcd k, f

[ ,9I

, D,

@

0,

>lm

no,o

, [ ,9

@

,

9 o,UVp9

>lm

no,o

N ,9 , / q

@

t

,

@

rlm

9 o,UVp9

no,o

T,TUU9

9V,9

9 o,UVs9

]

1,1((

u

21 y -z{|v, }v~zy ,| |v €|v +-+v |+y‚ć „… †‡ż …xxzłv, vw

^_),)

1,1((3

3`,3

3^),(`x3

WNIOSKI:

SZYBKOŚĆ ZAMRAśANIA (, )* +,/- jest zamraŜaniem intensywnym Wpływ na szybkość zamraŜania miały następujące czynniki:

• Stopień wypełnienia zamraŜarki – dzięki znacznemu wypełnieniu objętości zamraŜarki polepszeniu nastąpiło odbieranie ciepła z produktu co skutkowało przyspieszeniem procesu

• Wielkość róŜnicy temperatur zamraŜanego surowca i temperatury ośrodka chłodzącego – im wyŜsza jest ta róŜnica tym większa jest szybkość odbierania ciepła

• Wymuszony obieg w zamraŜarce byłby czynnikiem przyspieszającym proces zamraŜania

• Kształt zamraŜanego surowca ma duŜe znaczenie – regularny kształt a szczególnie jednakowa grubość surowca ułatwia proces

• Skład chemiczny produktu ma znaczenie dla prędkości zamraŜania – przyjmuje się Ŝe surowiec warzywny jest swego rodzaju roztworem, im jest on bardziej nasycony tym zamraŜanie trwa dłuŜej

• Brak opakowania pozytywnie wpływa na szybkość procesu zamraŜania Błędy które mogły się wkraść to:

• Otwieranie zamraŜalnika podczas próby w celu sprawdzenia czy z próbką jest wszystko w porządku, otwieranie pozwalało na „wlot” cieplejszego powietrza do komory zamraŜalnika

• Niedokładność odczytów temperatury podczas odliczania czasu ze stoperem Szybkość zamraŜania wpływa pozytywnie na jakość produktu – im wyszcza prędkość zamraŜania tym mniejsze kryształki lodu powstają w zamraŜanym produkcie i po rozmroŜeniu straty w nim są mniejsze, nie jest tak zniszczona tkanka produktu i następuje mniejszy wyciek soku komórkowego, przez co produkt jest atrakcyjniejszy.