ćw 2 oprac., sem.V, chłodnictwo


Ćwiczenie 2 CHŁODZENIE LODEM

  1. co i kiedy możemy chłodzić lodem morskim (z wody morskiej)

  2. W jakim celu i w jakiej sytuacji stosujemy lód morski (z wody morskiej)

Lód naturalny zbierany zimą na naszych rzekach i jęzorach jest zbyt silnie zakażony aby mógł służyć do chłodzenia ryb. Może on być stosowany wyłącznie do ochładzania pomieszczeń lub do oziębiania przeponowego. Natomiast lód naturalny, pochodzący z czystych fiordów norweskich, odpowiada w miejscu pozyskiwania wymaganiom higienicznym i może służyć do chłodzenia ryb.

  1. jak powstaje lód granulowany?

  1. Jak otrzymujemy lód suchy

  2. co to jest lód suchy i jak go się produkuje

Suchy lód jest to dwutlenek węgla w stanie stałym. Produkowany jest w procesie rozprężania, obniżania ciśnienia ciekłego dwutlenku węgla. W efekcie tego procesu uzyskuje się stałą strukturę podobną do śniegu, którą można formować na prasach w bloki i granulki.

Suchy lód ulega sublimacji z pominięciem fazy ciekłej, temp. sublimacji pod ciśnieniem 100kPa wynosi - 78,9 °C, ciepło sublimacji ok. 574 kJ/kg, gęstość 1560 kg/m3. Ciepło sublimacji i gęstość suchego lodu są większe niż ciepło topnienia i gęstość lodu wodnego co sprawia, że ma on przewagą nad lodem wodnym.

  1. Przy pytaniu o suchy lód - dlaczego CO2 powstrzymuje rozwój bakterii?

Dwutlenek węgla jest gazem aktywnym, reaguje z wodą tworząc kwas węglowy, co w konsekwencji obniża pH środowiska. Jest to korzystne w przypadku chłodzenia drobiu lub ryb, niższe pH hamuje rozwój bakterii. Wynika to również z fakty szybkiego ochłodzenia produktów co uniemożliwiło namnożenie się drobnoustrojów. Ponadto podczas rozprężania wypierany jest tlen co dodatkowo zwiększa jego działanie antybakteryjne ?

  1. Co to jest blanszowanie i po co się je stosuje.

  1. podziel lód we względu na przejrzystość

  2. Jak dzielimy lód blokowy

  3. Rodzaje lodu?

Ryby chłodzi się w celu przedłużenia ich świeżości, przy minimalnych zmianach właściwości.

Metody chłodzenia dzieli się wg. czynnika w jakim prowadzony jest proces.

Czynnikiem chłodniczym najczęściej jest:

Lód sztuczny wytwarzany jest pod postacią:

- płyt, bloków, rurek, brykietów, łusek, lód granulowany, lód binarny.

Lód blokowy - sztuczny lód uzyskany w wyniku ochłodzenia znużonych w roztworze solanki pojemników z wodą. Do chłodzenia solanki stosowany jest amoniak lub freon.

Otrzymywany jest w trzech postaciach:

Najczęściej spotykany jest lód matowy, o mlecznobiałej barwie powstałej z powodu zawartych w wodzie wodociągowej soli wapniowych oraz pęcherzyków powietrza.

Formy krystaliczna i przejrzysta są bardziej odpowietrzone, posiadają bardziej krystaliczną strukturę, przez co jest mniej ostry od matowego, nie kaleczy ryb i mniej się zbryla.

  1. Czy można dodać konserwanty do lodu sztucznego... jak tak to jakie, wymienić

  2. Czy lód sztuczny można konserwować, jeśli tak to czym?

Środkiem utrwalającym stosowanym w chłodnictwie, który przedłużałby trwałość produktów np. Pirosiarczyn sodowy - zapobiega on przebarwieniom krewetek.

Praktycznego zastosowania nie znajduje stosowanie CO2, pomimo, iż przy stężeniu 30-40%

trwałość ryb przedłuża się o 30%. Mógłby on znaleźć zastosowanie w systemie kontenerowym. Lód zawierający dodatek 0,1% azotynu sodowego przedłuża trwałość ryb o 2-3 dni, a 0,15% do 8 dni. Przy pH poniżej 6,5 obniża powstawanie trójmetyloaminy. Przy stężeniu 0,02% hamuje rozwój Clostridium botulinum, Clostridium sporogenes, Staphylococcus aureus. Przechowywanie ryb lodowanych (przy dodatku 0,1 % azotynu) wydłużyło się o tydzień, jednakże tkanka ryby zmieniła kolor i miała metaliczny posmak.

Pozytywny wynik daje mycie ryb w chlorowanej wodz, zaw. 1-3 mg wolnego chloru w litrze.

Przedłużenie świeżości ryb uzyskiwano też stosując EDTA.

Większe wydłużenie świężości ryb uzyskuje się stosując antybiotyki np. Chlototetracyklina, oksytetracyklina, chloromycetyna w ilości 1-10 mg/t lodu. Oprócz stosowania antybiotyku jako dodatku do lodu możliwe jest dodawanie antybiotyków do wody słodkiej lub morskiej iużywanie jej do obmywania ryb przez zanużenie ich w kąpieli na 2-10 min. a następnie szybka zalodować. W obawie przed wywołaniem odporności mikroflory przez stosowanie tych samych antybiotyków w utrwalaniu żywności co w lecznictwie do przedłużania trwałości ryb można stosować te antybiotyki, które nie są używane jako leki.

  1. Dlaczego kruszymy lód?

Podstawowy wpływ na intensywność chłodzenia ma stopień rozdrobnienia lodu.

Chłodzenie rozdrobnionym lodem, gdy kawałki lodu ściśle przylegają do ryby oraz zwiększa się intensywność omywania wodą powstałą z topniejącego lodu, powierzchnia wymiany ciepła jest zwiększona a w efekcie krótki czas chłodzenia.

Lód o mniejszych kawałkach, poza większym efektem chłodniczym, w mniejszym stopniu deformuje ryby oraz powoduje ich uszkodzenie.

Proces chłodzenia zachodzi pomiędzy:

Powietrze w przestrzeniach między kawałkami lodu ma temp. 0°C, jednakże ponieważ powietrze ma niskie przewodnictwo cieplne oraz niskie ciepło właściwe jego wpływ na chłodzenie jest niewielki. Wynika to również z faktu, że w zamkniętej przestrzeni nie zachodzi wymiana typu konwencyjnego. Dużo większy wpływ na efekt chłodzenia ma woda tworząca się podczas topnienia lodu. Temp. wody jest zmienna bowiem spływając na przemian ochładza się i ogrzewa. W tym przypadku zachodzi konwekcyjna wymiana ciepła.

Pojemność cieplna i przewodnictwo wody są znacznie wyższe niż powietrza, znaczenie tej wody jako środka chłodniczego jest wyższa.

Szybkość procesu chłodzenia zależy m.in. od:

  1. Bakterie chorobotwórcze które giną podczas chłodzenia lodem?

Warunki chłodnicze w większym stopniu hamują rozwój mikroflory mezofilnej

niż psychotropowej i psychrofilnej dlatego w wyniku przechowywania zmienia się udział po szczególnych grup drobnoustrojów w ogólnej populacji.

Artykuły żywnościowe przechowywane nieprzerwanie w temp. poniżej 275 K nie podtrzymują wzrostu bakterii patogennych.

Produkty żywnościowe wykazują cechy zepsucia wywołanego działaniem drobnoustrojów przy ogólnym zakażeniu mikrobiologicznym rzędu 107-108 w 1 gramie, niekiedy jednak można stwierdzić zepsucie produktów przy zawartości 104-105 bakterii w 1 g. Różne szczepy Pseudomonas wywołują objawy zepsucia przy liczebniściach107 żywych bakterii w 1 g, natomiast Achromobacter dopiero przy zakażeniu ok. 6*108.

  1. Czy lód naturalny jest dobrą metoda konserwowania żywności?

Lód naturalny zbierany zimą na naszych rzekach i jęzorach jest zbyt silnie zakażony aby mógł służyć do chłodzenia ryb. Może on być stosowany wyłącznie do ochładzania pomieszczeń lub do oziębiania przeponowego. Natomiast lód naturalny, pochodzący z czystych fiordów norweskich, odpowiada w miejscu pozyskiwania wymaganiom higienicznym i może służyć do chłodzenia ryb.

  1. Jak się produkuje lód naturalny (chyba produkuje się sztuczny) i do czego się go stosuje

Dla celów przemysłowych wytwarza się lód sztuczny z wody wodociągowej odpowiadającej pod wzgl. jakościowym wodzie pitnej. albo z czystej wody morskiej.

urządzenia do produkcji lodu

Lód naturalny zbierany zimą na naszych rzekach i jęzorach jest zbyt silnie zakażony aby mógł służyć do chłodzenia ryb. Natomiast lód naturalny, pochodzący z czystych fiordów norweskich, odpowiada wymaganiom higienicznym i może służyć do chłodzenia ryb.

dla celów przemysłowych wytwarza się lód sztuczny z wody wodociągowej odpowiadającej pod wzgl. jakościowym wodzie pitnej.

Lód sztuczny wytwarzany jest pod postacią:

- płyt, bloków, rurek, brykietów, łusek itp.

Lód blokowy - sztuczny lód uzyskany z solanki w wyniku chłodzenia za pomocą amoniaku lub freonu.

Otrzymywany jest w trzech postaciach:

Najczęściej spotykany jest lód matowy, o mlecznobiałej barwie spowodowanej dodatkiem soli wapniowych oraz pęcherzykami powietrza.

Formy krystaliczna i przejrzysta są bardziej odpowietrzone, posiadają bardziej krystaliczną strukturę, przez co jest mniej ostry od matowego, nie kaleczy ryb i mniej się zbryla.

Wadą urządzenia jest długi czas zamrażania, mała produkcyjność z 1 m2 , wysokie koszty, konieczność stałego uzupełniania solanki.

Dużą wydajnością produkcji lodu blokowego charakteryzuje się system Wilbuschewicha.

Wytwarzanie lodu odbywa się przez bezpośrednie odparowywanie czynnika chłodzącego.

Częste zastosowanie znajdują wytwornice lodu rurkowego. Czynnikiem chłodzącym jest amoniak. W wyniku parowania amoniaku temp. obniża się a znajdująca się w metalowych rurkach woda zamarza w czasie ok. 3 min. Powstające lodowe rurki są o śr. 10-12 mm.

Wykorzystywane są również wytwornice lodu taflowego.

Wszystkie wspomniane rodzaje ludu wymagają rozdrobnienia, co wymaga dużych nakładów, w związku z tym szerszym powodzeniem cieszy się wytwarzanie lodu w formie płatków, łusek lub śniegu. Te rodzaje lodu nie powodują uszkodzeń ryby, mają lepszy bezpośredni kontakt z rybą co daje większą powierzchnię chłodzenia a koszt ich wytworzenia jest niski.

Produkcja lodu łuskanego polega na zamrażaniu cienkiej warstwy wody na oziębionej powierzchni cylindrycznego parownika i zeskrobaniu powstałego lodu nożem lub frezem.

Zaletą wytwornic ludu łuskanego są małe rozmiary, które pozwalają na wykorzystanie ich na statkach rybackich. Zamrażaniu może też być poddawana słona woda morska. Wadą lodu łuskanego jest zbrylanie się podczas magazynowania.

  1. Oprócz lodu czym innym można schładzać

  2. Jakie są metody schładzania

Chłodzenie i zamrażanie produktów spożywczych możemy prowadzić w środowisku chłodzącym:

Metody chłodzenia ryb

Ryby chłodzi się w celu przedłużenia ich świeżości, przy minimalnych zmianach właściwości.

Metody chłodzenia dzieli się wg. czynnika w jakim prowadzony jest proces.

Czynnikiem chłodniczym najczęściej jest:

a w systemie kombinowanym lodowanie z jednoczesnym ochładzaniem ładowni,

Proces chłodzenia zachodzi pomiędzy:

Powietrze w przestrzeniach między kawałkami lodu ma temp. 0°C, jednakże ponieważ powietrze ma niskie przewodnictwo cieplne oraz niskie ciepło właściwe jego wpływ na chłodzenie jest niewielki. Wynika to również z faktu, że w zamkniętej przestrzeni nie zachodzi wymiana typu konwencyjnego. Dużo większy wpływ na efekt chłodzenia ma woda tworząca się podczas topnienia lodu. Temp. wody jest zmienna bowiem spływając na przemian ochładza się i ogrzewa. W tym przypadku zachodzi konwekcyjna wymiana ciepła.

Pojemność cieplna i przewodnictwo wody są znacznie wyższe niż powietrza, znaczenie tej wody jako środka chłodniczego jest wyższa.

Szybkość procesu chłodzenia zależy m.in. od:

  1. Jajka jaką metodą się schładza

Jajka są schładzane wyłącznie w powietrzu. Jajko zbudowane jest ze oraz półprzepuszczalnej otoczki. Otoczka częściowo ogranicza ususzkę jednakże parowanie również występuje i jest ono intensywniejsze w tępym końcu jajka, gdzie skorupka jest bardziej porowata. Chłodzenie jajek w chłodni odbywa się w stanie dostarczonym - w skrzyniach, pudłach z przekładkami. Intensyfikację schładzania uzyskuje się poprzez zwiększenie przepływu powietrza i obniżenie jego temperatury do wartości wykluczającej podmrażanie białka.

  1. Dlaczego schładza się do temperatury 3,3

  1. Sposoby schładzania drobiu

Bity drób jest schładzany w powietrzu przy zastosowaniu tych samych czynników intensyfikacji

Procesu co przy schładzaniu mięsa.

Mięso jest schładzane wyłącznie w powietrzu.

W celu uniknięcia ususzki proces prowadzi się max. szybko, stosując wymuszoną cyrkulację powietrza 0,5 - 2 m/s, obniżoną temperaturę - 0 °C przy możliwie wysokiej wilgotności powietrza ale są to metody przestarzałe a z uwagi na znaczne ubytki masy mięsa stosowane tylko w starych zakładach.

W celu intensyfikacji schładzania stosuje się zwiększenie przepływu do 10 m/s najczęściej 3,0-3,5 m/s. Obniża się temp. powietrza do - 5 °C w pierwszym etapie, a w przypadku wieprzowiny do - 8°C. Dwustopniowe schładzanie jest najczęściej stosowane, bowiem w I fazie następuje szybkie odprowadzenie ciepła z powierzchni mięsa po czym podnosi się temp. powietrza i zmniejsza cyrkulację powietrza co powoduje wymianę ciepła wewnątrz tusz i wyrównanie temperatury w całej tuszy.. Ta metoda max. skraca czas chłodzenia, zmniejsza ilość ususzki a schładzane mięso posiada wysoką jakość.

Odpowiednio kierowane schłodzone powietrze w formie natrysków powietrznych - pionowo od góry na partie biodrowe zawieszonych tusz i półtusz pozwala zintensyfikować proces.

W celu ograniczenia ususzki schładzanego mięsa- stosuje się metodę tzw. promieniowania. Z bilansu cieplnego wynika, iż podczas chłodzenia ciepło odprowadzana jest stała ilość ciepła na którą składa się ciepło odprowadzane przez konwekcję, promieniowanie i parowanie. Z tego wynika, że większe odprowadzenie któregoś ciepła wpłynie na zmniejszenie pozostałych. Dlatego zwiększenie oddawania ciepła przez promieniowanie spowoduje zmniejszenie oddawania ciepła przez parowanie a tym samym zmniejszy ususzkę.

W celu zmniejszenia ususzki stosuje się wilgotne osłony do przykrywania półtusz oraz nasycanie powietrza parą wodną.

Ponadto w przypadku drobiu stosowane jest również schładzanie tuszek drobiu w cieczach przez zanurzenie lub przez natrysk. Stosuje się niekiedy schładzanie początkowo w cieczach a następnie w powietrzu.

  1. ile wynosi ciepło topnienia lodu

Ciepło topnienia lodu 335 kJ/kg

  1. czym oprócz lodu można schładzać

Ryby chłodzi się w celu przedłużenia ich świeżości, przy minimalnych zmianach właściwości.

Metody chłodzenia dzieli się wg. czynnika w jakim prowadzony jest proces.

Czynnikiem chłodniczym najczęściej jest:

- lód wodny, naturalny i sztuczny,

- oziębiony r-r solanki

  1. Czynniki wpływające na skuteczność lodowania ryb.

Właściwy efekt chłodzenia i trwałość surowców żywnościowych (ryb) zależy głównie od:

  1. Czy temp. otoczenia wpływa na lodowanie?

  1. Metody podmrażania

  1. Co to jest podmrażanie, po co się je stosuje, w jakich temp., czym podmrażamy

Szczególnym wariantem technologii schładzania owiewowego jest tzw. podmrażanie (superchilling), tj. obniżanie temperatury wewnętrznej produktów nieco poniżej Tkr (do ok. -3 ÷ -4°C). Powoduje to częściowe podmrożenie powierzchniowych warstw produktów. Z technologicznego punktu widzenia jest to proces prowadzony na pograniczu schładzania i zamrażania, powodujący wzrost trwałości produktów wskutek spowolnienia przemian mikrobiologicznych i biochemicznych oraz pewne ograniczenie ubytków masy, przy jednoczesnym wystąpieniu niekorzystnych zmian struktury oraz cech sensorycznych i użytkowych (np. nieprzydatność do produkcji filetów).

Istnieją dwie podstawowe techniki realizacji jego procesu:

• sukcesywne, powolne schładzanie produktów w komorze o stałej lub stopniowo obniżanej

temperaturze do -3°C, lub

• uprzednie zamrożenie zewnętrznej warstwy produktów o ograniczonej grubości i następujące po

nim wyrównanie temperatury w całej masie produktu, przeniesionego do komory o temperaturze ok. -3°C.

Oba procesy stwarzają znaczne trudności zapewnienia wymaganej, precyzyjnej regulacji temperatury i nie zawsze przynoszą korzystne efekty jakościowe. Za poprawniejszą pod względem technologicznym i organizacyjnym uważana jest metoda druga.

TRWAŁOŚĆ MORSKICH SUROWCÓW ŻYWNOŚCIOWYCH

Za dolną granicę rozwoju drobnoustrojów przyjmuje się -10oC co ogranicza czas przechowywania ryb.

Właściwy efekt chłodzenia i trwałość surowców żywnościowych (ryb) zależy głównie od:

PRZEBIEG PROCESU CHŁODZENIA

Szybkość schładzania to stosunek zmian jego temp. do czasu, w którym te zmiany następują.

O szybkości chłodzenia decydują:

W obliczeniach szybkości chłodzenia uwzględnia się:

c = 0x01 graphic
[kcal/kg °C]

W- zawartość wody w rybie [%]

0,34 - pojemność cieplna suchej masy ryby (entalpia)

Jako wartość przeciętną ciepła właściwego ryby przyjmuje się 0,84 [kcal/kg °C]

Ciepło właściwe zamrożonych produktów żywnościowych - wzrasta wraz ze wzrostem zawartości

wody, i wyższe jest w zakresie wyższych temperatur. Ciepło właściwe w temperaturach wyższych

prawie się nie zmienia, nie dotyczy to jednak artykułów zawierających tłuszcz. Ciepło właściwe tych

produktów zmienia się w zależności od stanu skupienia tłuszczu.

ciepło właściwe wody = 4190 [J / kg K] , ciepło właściwe lodu = 2100 [J / kg K]

ciepło właściwe dla substancji suchej art. spożywczych wynosi śr. 1,34 [kJ / kg K]

0x01 graphic
= 0,52 0x01 graphic
+ 0,22 (1- 0x01 graphic
) [kcal/m h °C] lub [kJ / m h K]

0,52 - przewodnictwo cieplne wody [kcal/m h °C]

0,22 - przewodnictwo cieplne suchej masy ryby [kcal/m h °C]

Współczynnik przewodzenia ciepła 0x01 graphic
produktów zamrożonych jest większy niż produktów nie

zamrożonych, dlatego wyrównywanie się temperatur wewnątrz zamrożonego produktu zachodzi

szybciej. Współczynnik przewodzenia ciepła 0x01 graphic
produktów zamrożonych jest większy, ponieważ

współczynnik przewodzenia ciepła lodu jest 4 x większy niż wody.

Świeże

wsp. przew. ciepła 0x01 graphic
[ W / m K]

Zamrożone

wsp. przew. ciepła 0x01 graphic
[ W / m K]

Soki owocowe

0,55

2,08

ogórki

0,53

1,25

Wieprzowina tłusta

0,37

0,72

Wieprzowina chuda

0,50

1,58

Dorsz - filety

0,53

1,19

Współczynniki przewodzenia ciepła wzrastają w produktach zamrożonych w miarę obniżania

temperatury kJ / m h K

- 1 °C

- 5 °C

- 10 °C

- 20 °C

Mięso oraz ryby

2,50

4,19

5,02

5,86

Tłuszcz

0,72

0,75

0,83

0,92

a = 0x01 graphic
[m2 / h]

0x01 graphic
- ciężar właściwy ryby [kG / m3]

Ciężar właściwy ryb wynosi od 950 do 1070 kG/m3. Średnio przyjmuje się 1000 kG/m3 Dla większości produktów spożywczych a = 0,0005 - 0,0028 m2/h

Oddawanie ciepła w ciałach cylindrycznych i kulistych przebiega szybciej niż w płaskich, bowiem stosunek powierzchni do objętości dla ciał płaskich dla ciał płaskich wynosi 0x01 graphic
, gdzie R - to połowa grubości ryby,

dla ciał cylindrycznych jest to 0x01 graphic
, a dla kuli 0x01 graphic
, gdzie R to promień cylindra lub kuli.

Zatem dla tej samej wartości R ciało kuliste chłodzi się trzy razy szybciej.

Temperatura czynnika chłodniczego powinna być możliwie niska, ale nie niższa niż -3 do - 4 °C ze względu na rozpoczynające się wymarzanie wody. Szybkość chłodzenia jest większa przy cyrkulacji 0,2 -0,5 m/s czynnika chłodzącego

Współczynnik przejmowania ciepła 0x01 graphic
[W/m2 K] jest to ilość ciepła przejmowanego przez powierzchnię 1 m2 , w ciągu 1 sek., przy różnicy temperatur między powierzchnią ścianki a wymieniającym z nią ciepło ośrodkiem, równej 1 K .

8



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Instrukcja ćw 2, technologia żywności, chłodnictwo
cw 5, studia, 4 sem, sprawka
Cw-9, studia, sem 5, Lab. Energoelektronika, sinusoidalnym prądem wejscia
Bio cw 3 i 4, Biotechnologia sem
cw 1 metrologia sem 5, Szkoła, Semestr 5, Metrologia II, Metrologia II
Wnioski cw 7, Uczelnia, sem I, fiza, LABORATORIUM, Nowe laborki, promienie y, użyte
TI sprawozdanie cw 2, studia, sem 5, Lab. Technologia informacyjna w elektroenergetyce, projekt
-ćw- II sem, College, Pedagogika, rok II, Pedagogika opiekuńcza
Cw III sem 12 13 Mechatronika 6 12 2012
sprawozdanie z cw 6, ETI sem 3, metro
Cw-7 i 8, studia, sem 5, Lab. Energoelektronika
cw.202-sem ogniw metoda kompensacji, POLITECHNIKA POZNAŃSKA, sem.1, fizyka lab
cw 11 sem 2
tabela cw 8, Uczelnia, sem I, fiza, LABORATORIUM, Nowe laborki, promienie y, użyte

więcej podobnych podstron