Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы

Тақырып. Тамақ өнімдерін суыту

2. Суыту кезінде әкетілетін жылу мөлшері.

3. Суыту ұзақтығын есептеу.

4. Суыту кезіндегі масса тасмалы.

5. Өнімнің орта көлемдік температурасы.
Ет өнеркәсібіндегі негізгі технологиялық процесстері
Сиыр және шошқа еті жартылай тұшада, қой еті тұшада мал сою цехынан ілгек жолмен тоңазытып өңдеуге түседі.

Тоңазытып өңдеудің барлық технологиялық процестерін екі негізгі топқа бөлуге болады. – негізгі және өндірістік.

Негізгі процестерге – суыту, мұздату, сақтау және еріту жатады.

Өндірістік процестерге – тиса булану кептіргіші, сцықпен қанықтыру жатады.

Суыту – бұл криоскопиялық температурадан төмен емес температурадағы өнім температурасын төмендету.

(Өнімде мұз пайда болу температурасы)

Өніммен жылу әкетудің физикалық принципі бойынша, суытудың бар әдістері үш топқа бөлінуі мүмкін.

1. 
   Жылу өткізгіштік, конвекция және радиация.
   
2. 
   Фазалық өзгерістің салдарын суыту.
   
3. 
   Судың фазалық өзгерісі және конвекцияның нәтижесінде суыту.
   

Бұл әдістерге жасанды өткізбейтін қабықтармен оралған өнімдерді, ауада және сұйық ортада суытуды жатқызуға болады.

Фазалық өзгерістердің салдарынан жылу әкетілу жасалынатын, суыту әдістері жемістерді және көкөністерді суыту үшін қолданылады.

Бұл әдістердің мәні вакуумдау тұсында өнімде болатын ылғалдың біраз бөлігінің булануы болады (жемістер мен көкөністер камераға түсердің алдында сумен салқындатылады).

Өнеркәсіпте фазалық өзгерістердің салдарынан болатын жылу алмасу және радиация, конвекция мен өнімнен жылу берілу жасалынатын, суыту әдістері кең таралған.

Ауалы ортада өнімді суыту тұсында бірнеше әдіс қолданылады: бір, екі, үш, стадиялы және программалы.

Ауалы ортада бір стадиялы суыту 0-50С температурада және 0,5-0,8 м/с ортаның қозғалыс жылдамдығында іске асырылады.

Екі, үш стадиялы және программалы әдістер жақсырақ жетілдірілген. Олар ауалы ортаның әртүрлі параметрларын жеке стадияларында қарастырылады.

Тоңазытқыш құрал-жабдығын таңдау тұсында суыту кезіндегі өнімнен әкетілетін, жылу мөлшерін білу қажет. Бұл міндетті үш тәсілді пайдалана шешуге болады

Бірінші тәсіл. Фурье заңына негізделген және ішкі қабаттардан сыртқы бетке жылу өткізгіштікпен берілетін жылу мөлшерін анықтаумен мәлімделеді.

Есептік формуласы келесі

Есептік формуласы

Есептік формуласы:

Q = G (i_ном - i_кон)

Бірінші әдіс.

радиусы R олар үшін

Оралмаған ылғал сақтағыш өнімдерді суыту процессінде оның беттерінен ылғалдың булануы өнім массасының жоғалуымен немесе кептіруімен өтеді.

Булану және конвекция арқылы өнімнен әкетілетін жалпы жылу мөлшері мына формуламен анықталады

Q = Q_к + Q_п

Жалпы жылу мөлшері, льюс арақатынасын қолдана ауа энтальпиясының өзгеруімен есептеуге болады

мұнда - булану коэффициенті, м ⁄ с

Конвекциямен әкетілген жылу

Буланумен әкетілген жылу мөлшері

мұнда

G_пр - өнім массасы, кг;

Дененің орта көлемдік температурасы деп, егер денені адиабаттық жағдайларға орналастырғанда жеткізілетін температураны айтады

шар үшін , цилиндр үшін

2. Өндірістік процестер дегеніміз не?

3. Жылуды әкетудің физикалық принципі бойынша суыту тәсілдерін атаңыз?

4. Фурье формуласын жазыңыз?

5. Ньютона-Рихмана формуласын жазыңыз?

6. Жылуөткізгіштіктің дифференциальдық теңдеуі бойынша суыту циклының ұзақтығы қалай анықталады?

7. Кондратьевтің жылулық режимінен суыту циклының ұзақтығы қалай анықталады?

8. Буланған ылғалдың салыстырмалы массасы анықталатын формуланы шығарыңыз?

Физико-технические основы холо­дильной обработки пищевых продук­тов./Под ред. Э. И. Каухчешвили. - М.: Агропромиздат, 1985.-225 с.

64-71 беттер.

Дәріс 5
Тақырып. Тамақ өнімдерін мұздату
Сұрақтар
1. Мұздату әдістері.

2. Мұздату кезіндегі жылу-масса тасмалдау.

3. Мұздату жылдамдығы мен интенсивтігі.
Мұздату деп, өнім температурасын криоскопиялық температурадан

10 – 30 ⁰С төмендету процессін айтады.

Суыту әдістерін кезіндегі сияқты, барлық мұздату әдістерін жылу әкету принципі бойынша жәктеуге болады (жылуөткізгіштік, конвекция, радиация және фазалық өзгерістердің салдарынан жылу алмасу)

Мұздатудың келесі әдістері бар:

Тоңазытқыш құрал-жабдығын таңдау тұсында бірінші кезекте мұздату процессінде өнімнен әкетілетін жылу мөлшерін білу қажет. Мұздататын өнімнен әкетілетін жылу мөлшерін мына формуламен анықтауға болады:

Мұздату тұсында әкетілетін жылуды есептеудің қарапайым формуласы бар

Кептірілген есептік формулалар дұрыс геометриялық формалары бар өнімдер үшін, мұздату процессін анықтау үшін дұрыс.

Қиын және оңай формалар айырмашылығын есептеу үшін дененің форма коэффициенті енгізіледі.

Пластина формасы бар мұздатылған өнімнің орта көлемдік температурасын орта арифметикалық формуламен анықтайды:

Бірақ бетіндегі t_п температурасы белгісіз, осыған байланысты пластинаны ауада мұздату тұсыннда параболалық заңмен таратылуы кезіндегі орта көлемді температураны орта t-сы арқылы анықтайды.

Мұздатылған өнімнің меншікті жылусиымдылығы орта көлемдік температуралар аралығында t_кр-t_Vкон орта логарифмдік температура бойынша анықталады.

Мұздатудың жылдамдығы және интенсивтігі.

Мұздату жылдамдығы биологиялық зерзеттар қайтымдылығын анықтайтын ең негізгі параметрлардың бірі болады.

Өнімнің мұздату жылдамдығы деп, оның температурасының өзгеруінің уақыт бірлігіне арақатынасын айтады

Орта және нақты мұздату жылдамдығы деп айырады.

Орта мұздату жылдамдығы – бұл өнімнің бастапқы және соңғы

температура айырмасының процесс ұзақтығына арақатынасы, және тұрақты шама болады.

Нақты мұздату жылдамдығы уақыт функциясы және процесс
дамуымен азаяды. Нақты және орта мұздату жылдамдықтары процесстерді салаыстыру үшін қолданылады.

Мұздату камераларына суыту құралдарын таңдау тұсында мұздату процессінің интенсивтігінің өзгеруін ескеру қажет. Осыған байланысты орта және нақты деп мұздату процессінің интенсивтігін айырады. Орта процесс интенсивтігі әкетілетін жылудың жалпы мөлшерінің процесс ұзақтығына арақатынасы Нақты процесс интенсивтігі процесс дамуының мөлшері бойынша азаяды.

2. Мұздату ұзақтығы теңдеуін жазыңыз?

3. Орама өнімдер үшін мұздату циклы ұзақтығының теңдеуін жазыңыз?

5. Орта температуасы арқылы мұздатылған өнімнің орта көлемдік температурасы қалай анықталады?

6. Мұздату жылдамдығы дегеніміз не?

7. Орта мұздату жылдамдығының анықтамасын беріңіз?

8. Нақты мұздату жылдамдығының анықтамасын беріңіз?
Ұсынылатын әдебиеттер
Негізгі

Физико-технические основы холо­дильной обработки пищевых продук­тов./Под ред. Э. И. Каухчешвили. - М.: Агропромиздат, 1985.-225 с.

71-82 беттер.


Лекция 6
Тема. Тамақ өнімдерін еріту және сақтау.

Сұрақтар
1. Тамақ өнімдерін еріту.

2. Еріту кезіндегі жылу- масса тасмалы.

3. Тамақ өнімдерін сақтау.

4. Сақтау кезіндегі жылу- масса тасмалы.

Тамақ өнімдерін ерітудің әдістерін негізгі екі топқа бөлуге болады.

Беттік және көлемдік қыздыруды қолданумен еріту әдісітері.

Беттік қыздыруды қолданумен еріту әдісіне ауалы ортада, сұйық ортада, бумен қыздырылған беттерді пайдаланып өңдеу әдістері жатады.

Көлемдік қыздыруды қолданумен еріту электр өрісінде еріту әдісі жатады.

Еріту процесінің ұзақтығы әкелінетін меншікті еріту жылуына, сонымен қоса жылу бергіш ортаның түріне ( ауа, су, рассол ) және өнім салмағына тәуелді. Меншікті еріту жылуы өнімнің бастапқы және соңғы температурасынан, және ондағы сақталған су мөлшеріне тәуелді.

Мысалы: - 20 ºС-тан 0 ºС-ге шейін еріту тұсында 1 кг сүттің меншікті жылуы 317,8 кДж-ге, шырындардікі 271,7 кДж тең.

Ауалы ортада өнімді еріту ұзақтығын мына формуламен есептейді.

Мұнда ∝- өнім бетіне ауалы ортадан жылу берілу коэффициенті,

Ф – пластинаның өнім формасының айырмашылығын ескеретін, форма факторы.

M_r - Өнім температурасының бастапқыдан аумалы күйге шейін және соңғы аумалы күйге шейін өзгеру тұсындағы процесс ұзақтығын ескеретін коэффициент.

q- фазалық ауысу жылуы.

Өнімді еріту тұсында әкелінетін жылу мөлшерін мына формуламен анықтайды.

Q=G_np(i_кон-i_нач);

Құрал-жабдыққа жылулық жүктеу қоршаған ортаға жоғалтқан жылуды ескере анықталады.

Q_об =;

Мұнда – b – қоршаған ортаға жоғалтқан жылуды ескеретін коэффициент.

Тамақ өнімдерін сақтау

Сақтаудың мақсаты тамақ өнімдерінің сапасын нашарлататын өзгерістерді бәсеңдету жолымен жарамдылық мерзімін арттыру. Осыған байланысты сақтау ұзақтығы бұл процесстің негізгі мінездемесі болады. Сақтау ұзақтығы көп факторладан тәуелді ( Температура t, ылғалдылық , қозғалыс жылдамдығы v, қасиеті С және орта қысымы Р, өнім орамы У және басқалар) және жалпы былай көрсетуге болады.

-20t-6⁰C температура шегінде сақтау ұзақтығын анықтау үшін келесі формуланы қолдануға болады.

=A*10^-bt_b

Мұнда А және b – өнім қасиетінен тәуелді тұрақты коэффициентте; (қой және сиыр еті үшін А1,25, балық және шошқа еті үшін 1,78, тауық үшін 1,58. Осы барлық өнімдер үшін b0,05, ал сары май үшін А=2,85 және b0,036. t_b- сақтау температурасы, ⁰C

Сақтау тұсында кептіруден өнім салмағының жоғалуы мына теңдеуден анықталады.
G= (d_n-d_b)/C_p*(F_/(1/_)+(1/_n);

Кептіруге әсер ететін негзгі фактор сақтау камерасының ауасы температурасы, ал оның салыстырмалы ылғалдылығы кептіруге әсер етпейді деседе болады.

Қазіргі уақытта мұздатылған өнімдерді сақтаудың рационалдық температурасы -25⁰C 30⁰C есептеледі.

Бірақ жалпы қабылданған -18 -20⁰C болсада, бір қатар ескі тоңазытқыштарда -12⁰C температурасы қабылданады.

2. Еріту циклы ұзақтығы қалай анықталады?

3. Сақтау циклы ұзақтығының формуласын жазыңыз?

5. Суытылған және мұздатылған сақталу температурасын атаңыз?

Физико-технические основы холо­дильной обработки пищевых продук­тов./Под ред. Э. И. Каухчешвили. - М.: Агропромиздат, 1985.-225 с.

71-82 беттер

Дәріс 7
Тақырып. Тамақ өнімдерін кептіру

Сұрақтар
1. Тамақ өнімдерін кептіру әдістері.

2. Қоршаған орта температурасынан төмен температурада кептіру.

3. Кептірудің физикалық-химиялық негіздері.

5. Кептіру процессінің ұзақтығы.

Жанаспалы кептіру кезінде материалды қыздыру жылу өткізітен қабырға арқылы жүргізіледі. Сонымен бірге кетіретін материалды жоғарғы жиілікті токпен(диэлектриктік кептіру) қыздыру арқылы және инфрақызыл сәулелермен жылу беру жолымен (радиациялық кептіру) кептіру қолданылады. Кептірудің барлық әдістерінде кептірілетін материал материал газбен, негізінен ауамен жанасады. Ылғал ауаның негізгі қасиеттері жеткілікті дәлділікпен технологиялық есептеулер үшін белгілі I-d диаграммасы бойынша анықталады. Егер кептірілетін материал бетіндегі ылғал буының қысымын Р_м деп белгілеп, онда кептіру процессін жүргізу үшін келесі шарт р_м> Р_п сақталуы керек. Мұндағы Р_п – су буының парциальдық қысымы. Кептіру кезін белгілі уақыт мерзімінде материал ылғалдылығы қандай да бір шекті мәніне жақындайды, яғни Р = Р_п теңдігіне сәйкес күйге. Осы күйге жеткенде материал мен орта арасындағы ылғал алмасу процессінде тепе-теңдік пайда болады. Бұл күйде материал ылғалдылығы тұрақтанады, ол тепе-тең ылғалдылық деп аталады, яғни кептіру процессі аяқталады.

Материал ылғалдылығы d, материалда сақталатын ылғал массасының m,материалдың жалпы массасына /m/ немесе материалда сақталған абсалюттік құрғақ заттың /d / массасына қатнасы:
%; %
Тіке булану (сублимация) дегеніміз, бұнда қатты заттың газ тәріздес күйге, сұйыққа айналмай тікелей өтуін айтамыз. Заттың газ тәріздес күйден қатты фазаға өтуі, сұйыққа айналмай десублимация деп аталады.

Сублимациялық кептіруде материалдан әкетілетін ылғал қатты күйде болады және сыртқа бу немесе газ күйінде тасмалданады, бірақ кетірілетін материал капиллярының ішкі структурасы бұзылмайды, ол сусыздандырылғаннан кейін жылдам өзінің бастапқы ылғалдылығы мен көлемін алады, сондықтан сублимациялық кептіру тағыда лиофильді деп аталады.

Атмосфералық сублимациялық кептірудің құрал-жабдығы қарапайым, бірақ, бұл процесс үлкен энергетикалық шығындарды талап етеді және өнімділігі төмен. Сондықтан атмосфералық кептірудің қолданылуы шектеулі.

Қазіргі уақытта өнеркісіпте кеңінен вакуумдық сублимациялық кептіру қолданылады. Бұл әдісті қолданған кезде ертіндіден тазланған немесе құрғақ зат алынады. Әдеттегі әдісттердегі сияқты температура жоғарлағанда қышқылданып бөлінбейді. Сублимацялық кептірудің жылдамдығы екі мезгілден тұрады. Кептірудің бірінші мезгілінде берілетін жылу мөлшеріне тәуелді жылдамдықпен мұз тіке буланады

2. Өнімдерді кептіру әдістерін атаңыз?

3. Материал ылғалдылығы дегеніміз не?

4. Вакуумда мұзды сублимациялау ұзақтығын анықтауға арналған Е.А. Ермаковпен алынғын формуласын жазыңыз?

Цой А.П., Ли В.Т. Технология произ­водств потребителей искусственного холода.-методические указания.-А-А.:РУМК, 1988.-47 с

23-26 беттер

Дәріс 8
Тақырып. Тоңазытқыш технологиялық құрал-жабдық.
Сұрақтар
1. Тунелдік ауа тарату жүйесі.

2. Жалған төбе.

3. Ауамен тұншықтыру жүйесі.

4. Бойлық саңлаумен жасалған ау жолдары.

5 Бір каналды ауа тарату жүйесі және каналсыз ауа тарату жүйесі.
Етті жартылай ұшады және тұшада тоңазытып өңдеудің үй болмесі камералар немесе тунелдер болады.

Камералар мен тунелдер бір релстң аспа жолжар мен цептік немесе штангалы конвейерлермен жабдықталады. Олар жолмен жартылай ұшалардың қозғалысына қызмет етеді. Қоршап тұрған конструкцияларын термоизоляциялайды.

Аспа жолдардың арасындағы қашықтықты 900-1100мм жасайды. Аспалы жол релсінің биіктігі камера еденінен, оның жоғарғы жиектеріне дейін ірі қара үшін 3350мм, кіші қара үшін 2000мм.

Суық шығынын төмендету үшін етті тоңазытып өндеу камераларының есіктерін ауа перделермен жабдықтайды.

Етті суыту, мұздату және еріту камераларында аспа жолдардың барлық ұзындығы бойынша тең орналатырады.

Суытатын үй болмеде ауа қозғалысын ұйымдастыру үшін, өзі ауа тарату жүйесін құрайтын арнайы құра- жабдықтарымен жабдықтайды. Оларға жалған төбе; ауамен тұншықтыру жүйесін; бойлық және көлденен сопалы ауа жолдарын; екі каналсыз бір каналды және каналсыз жүйелер.

Ауа тарату жуйесі технологиялық корсеткіштерге қоршаған орта параметрлерін ( температура, ылғалдылық, жылдамдылық) тең тарату жатады.

Суыту, мұздату, ерітү және сақтау камераларында уақыт бойынша бұл параметрлердің тұрақтылығы, өнімнің кептірілүі және суыту(мұздату) интенсивтігі жатады.

Экономикалық көрсеткіштерге меншікті капитальдық және эксплуатациалық шығындар жатады, ал эксплуатациалық көрсеткіштерге эксплуатациалау және жөндеу монтаждау ыңғайлығы, сонымен қкса суытатын үй бөлме жұмыс жағдайын өзгерту тұсында жүйені реттеу мүмкіндігі жатады.
Тунелдік ауа тарату жүйесі

Тунельдік жүйе аспалы күйде өнімдер орналасқан тунельден және жүйеде ауа ағыны қозғалысын ұйымдастыратын қалқадан тұрады. Бұл жүйенің элементтері төменде келтірілген:

1-ауа таратқыш, 2 – қалқа, 3-тунель.

Сурет 1 – Тік жазықтықта ауа қозғалатын тунельдік ауа тарату жүйесі
Тунельдік ауа тарату жүйесін өнімді тоңазытып өңдеу камераларында қолданылады
Жалған төбе
Жалған төбе жасау үшн қоршау қалқалары және аспа жолдар балкалар арасындағы аралықты ас бошиферлық немесе пластикалық табақтардан дайындлған щиттар мен бөледі.

Аспа жолдар рельсінің үстіне қойылған щиттарда ені 30-40мм саңлаулар қарастырылады. Жалған төбемен жамылғы арасындағы кеністік биіктігі көп этажды тоназытқыштардың камераларында 800мм құрайды, ал бір этажды тоңазытқыштарда 800 14000мм аралығында төбе жабындысын кеністігіне байланысты болады.

Жалған төбемен жабдықталған камера конструкцияларының элементтері төменде көрсетілген:

1-жалған төбе, 2аспалы жол, 3-жартылай ұша.

Сурет 2- Жалған төбе конструкциясы.
Ауа ағынын зерттеулердің көрсетуі бойынша осындай ауа тарату жүйесінде тұшалардың жамбасы жағында оның қозғалыс жылдамдығы 0,3тен 1,1м.с, орта тұсында 0,54 м.с, ал бүйірі мен қолы тұсында 0,47 және 0,36 м.с аралығында болады.

Келтірілген көрсеткіштер бойынша, бұл жүйеде айтарлықтай энргия шығындалатынына қарамастан тұшы бойында қажетті (1 2м.с) өнімді тоңазытып өңдеу қозғалыс жылдамдығымен қамтамасыз етпейді.