Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności
Technologia Żywności i Żywienia Człowieka
Sem. V, grupa 1,
Czwartek, 830 – 1100
Laboratorium z Przechowalnictwa żywności
ZAMRAŻANIE- cukinia i pomidor
Iga Białasiewicz
Sara Nastałek
Daria Woźniak
Data wykonywania ćwiczenia: 03.12.2015
Data oddania sprawozdania: 10.12.2015
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest doświadczalne ustalenie wpływu kształtu zamrażanego produktu na czas i szybkość zamrażania oraz na wielkość ubytków masy zamrażanego produktu.
TABELARYCZNE ZESTAWIENIE WYNIKÓW
Kształt i rodzaj zamrażanych produktów:
Cukinia (walec) m=46,64 g średnica 5,5 cm
Pomidor koktajlowy (kula) m = 15,44g średnica 2,5 cm
T1- temperatura przy skórce cukinii
T2- temperatura w środku cukinii
| Czas [min] |
Temperatura walca [oC] T1 |
Temperatura walca [oC] T2 |
|---|---|---|
| 0 | 9,6 | 11,0 |
| 3 | 9,3 | 10,8 |
| 6 | 8,7 | 10,3 |
| 9 | 7,9 | 9,7 |
| 12 | 6,9 | 8,9 |
| 15 | 6,4 | 8,4 |
| 18 | 6,2 | 7,7 |
| 21 | 5,2 | 7,0 |
| 24 | 4,6 | 6,2 |
| 27 | 4,2 | 5,4 |
| 30 | 3,5 | 4,6 |
| 33 | 2,8 | 3,9 |
| 36 | 2,4 | 3,3 |
| 39 | 2,0 | 2,7 |
| 42 | 1,7 | 2,1 |
| 45 | 1,4 | 1,6 |
| 48 | 1,3 | 1,3 |
| 51 | 1,2 | 1,0 |
| 54 | 1,1 | 0,8 |
| 57 | 0,7 | 0,6 |
| 60 | 0,6 | 0,4 |
| 63 | 0,5 | 0,2 |
| 66 | 0,4 | 0,2 |
| 69 | 0,4 | 0,2 |
| 72 | 0,4 | 0,2 |
| 75 | 0,3 | 0,2 |
| 78 | 0,2 | 0,2 |
| Czas [min] |
Temperatura kuli [oC] T1 |
Temperatura kuli [oC] T2 |
|---|---|---|
| 0 | 14,0 | 14,0 |
| 3 | 13,0 | 13,3 |
| 6 | 12,0 | 12,8 |
| 9 | 11,0 | 11,9 |
| 12 | 10,0 | 10,8 |
| 15 | 8,1 | 9,6 |
| 18 | 6,8 | 8,5 |
| 21 | 5,8 | 7,6 |
| 24 | 4,7 | 6,5 |
| 27 | 3,6 | 5,5 |
| 30 | 2,6 | 4,4 |
| 33 | 1,6 | 3,4 |
| 36 | 1,4 | 2,5 |
| 39 | 0,6 | 1,6 |
| 42 | 0,0 | 0,8 |
| 45 | -0,1 | 0,0 |
| 48 | -0,2 | -0,4 |
| 51 | -0,2 | -0,5 |
| 54 | -0,2 | -0,5 |
| 57 | -0,2 | -1,0 |
| 60 | -0,1 | -1,1 |
| 63 | -0,1 | -1,4 |
| 66 | -0,1 | -1,2 |
| 69 | -0,1 | -1,0 |
| 72 | -0,2 | -0,9 |
| 75 | -0,1 | -0,9 |
| 78 | -0,3 | -0,9 |
PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA:
Na początku otrzymane produkty do zamrażania (cukinia i pomidor koktajlowy) wycięto odpowiednie kształty wskazane przez prowadzącego doświadczenie.
Przygotowane produkty zważono i zanotowano masy.
Czujnik w kształcie igły jednego termoogniwa wbito w próbę tak, aby jego koniec znalazł się w środku termicznym produktu. Jednocześnie czujnik drugiego termoogniwa umieszczona tuż pod powierzchnią badanej próbki.
Próbki produktu umieszczono w zamrażarce i rozpoczęto proces zamrażania.
Pomiary temperatury prowadzono co 3 minuty.
Doświadczenie nie zostało przeprowadzone do końca, zatem część danych zaczerpnięta jest z wartości tablicowych.
WYKRES ZMIAN TEMPERATURY PRODUKTU ZAMRAŻANIA:
OBLICZENIA
Średnia liniowa szybkość zamrażania dla kuli
1 godzina – 60 minut
x - 78 minut
x= 1,3 godziny
Wielkość ubytków masy dla kuli
Masa kuli przed zamrożeniem: 15,44 g
Masa kuli po zamrożeniu: 13,75 g
100% - 15,44 g
x - 13,75 gx=89,05%
100%-89,05%=10,95%
Wartość współczynnika wnikania ciepła
Wartość współczynnika wnikania ciepła (α) dla kuli wynosi 6 W/(m2*K).
Ciepło właściwe zamrożonego produktu w kształcie kuli
Wartość wynosi -15 °C. Jest to wartość szacowana, gdyż ze względów powolnego zamrażania produktu, doświadczenie nie mogło zostać przeprowadzone do końca.
Całkowite ciepło zamrażania jednostki masy produktu w kształcie kuli
Przewodnictwo cieplne zamrożonego produktu w kształcie kuli
1,875
Czas zamrażania produktu w kształcie kuli
2,62*10-3 h
0,8785g/cm3=1000000/1000=878,5kg/m3
Współczynnik wyrównania temperatur dla produktu w kształcie kuli
1,01*10-3 m2/s
WNIOSKI
Produktami, które zamrażałyśmy była cukinia w kształcie walca, oraz pomidor koktajlowy w kształcie kuli. Zauważyłyśmy, że w wyniku zamrażania doszło do utraty masy w obu przypadkach, jednak większe straty widać w pomidorze w kształcie kuli. Zapisane przez nas wyniki w tabelach pokazują, że kształt ma istotny wpływ na szybkość zamrażania.
Po przeliczeniu wszystkich wskazanych wartości, zestawiłyśmy wyniki w tabeli:
| Lp | Nazwa obliczanej wartości | Wartość doświadczalna |
|---|---|---|
| 1 | Średnia liniowa szybkość zamrażania [cm/h] | 1,92 |
| 2 | Wielkość ubytków masy [%] | 10,95 |
| 3 | Ciepło właściwe zamrożonego produktu [kJ/kgK] | 2,11 |
| 4 | Całkowite ciepło zamrażania jednostki masy produktu [kJ/kg] | 420,112 |
| 5 | Przewodnictwo cieplne zamrożonego produktu [W/m2K] | 1,875 |
| 6 | Czas zamrożonego produktu [h] | 2,62*10-3 |
| 7 | Współczynnik wyrównania temp dla produktu [m2/s] | 1,01*10-3 |
Wyniki zostały przedstawione tylko dla pomidora. Wpływ na wyeliminowanie cukinii miał między innymi skrócony czas doświadczenia, rodzaj i kształt produktu zamrażanego, jak i jego właściwości wewnątrz strukturalne.