93 / 116
U - криоскопическая постоянная воды, U = 1,86 кг К/моль;
R - газовая постоянная, R = 0,462 кДж /кг К,
Результаты расчетных данных a w и Е, а также измеренных знамений активности воды для мяса
при Т = 268- 253 К приведены в таблице.
т . к
... Активность
волы,
а_*
Энергия связи влаги Е,
кДж/кг
измерение
! расчет
268
0.950
-0,951
5,96
263
0,908
0.905
12,10
258
0,862
0.860
'18,32
253
0,815
0,820
23,46
Различие в измеренных значениях a w и расчетных нс превышает 1%.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРВОГО ЭТАПА ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПРОДУКТОВ В
МНОГОЗОНИОМ КРИОГЕННОМ СКОРОМОРОЗИЛЬНОМ АППАРАТЕ
И.Л.Аксельрод, К.П.Венгер, Е.Е.Ковтунов
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
В.И.Стсфанчук
ТОО «Термоннжснирииг»
(Россия)
Расширение производства быстрозамороженных продуктов - один из эффективных путей
сокращения потерь сельскохозяйственного сырья. Анализ приведенных затрат на производство таких
продуктов показал, что затраты, связанные с потерями массы от усушки, составляют от 50% до 90%
всех приведенных зазрат. Высокоинтенсивный процесс замораживания в многозонном криогенном
аппарате является эффективным способом снижения потерь на усушку, поэтому математическое
моделирование этого процесса представляет значительный интерес.
Обычно при анализе процессов замораживания мясопродуктов используют модель,
основанную на приближенном методе интегральных соотношений Л.Лейбензона, развитом
А.Пирвердяном, В.Карпычевым, А.Бражниковым. При этом предполагается, что общая
продолжительность охлаждения продукта до момента достижения криоскопическон температуры на
поверхности продукта значительно больше, чем время достижения центра продукта температурным
фронтом охлаждения. Поэтому последним при расчете продолжительности охлаждения
пренебрегают. Однако для процессов высокой интенсивности это неверно.
С помощью математической программной системы "Mathcad 7.0й выполнен расчет глубины
расположения температурного фронта (в безразмерной форме р =
х/L,
где
х
- координата фронта,
L
-
полутолщина пластины) к моменту достижения криоскопическон температуры на поверхности
пластины для теплообменных параметров, харакиерньгх для первого этапа замораживания в
многозонном криогенном аппарате (температура среды
t
от *60°С до -30°С,
коэффициент
теплоотдачи а от 30 до 80 Вт/м2*К) при полутолщине пластины до 7 см. В результате расчета
установлено, что в этих условиях значения р лежат в пределах от 0,1 при / = -60°С, а = 80 Вт/м2-К до
0,85 при
t
= -30°С, а = 20 Вт/м2*К. Это особенно важно в связи с тем, что условия теплообмена в
многозонном криогенном аппарате являются существенно несимметричными, так что можно сделать
вывод, что на этапе замораживания термический центр изделия не совпадает с его геометрическим
центром.
Проведен также численный расчет времени т, необходимого для достижения
криоскопической температуры на поверхности пластины, для тех же условий охлаждения. Получена
приближенная аналитическая зависимость т от / и а для указанного диапазона, которая имеет вид
т = то (2О/а)2 (-50//) 2, где То - значение
%
при
t
- -50°С и а * 20 Вт/м2-К.
235
Научная электронная библиотека ЦНСХБ