- •1. Теория подобия и физическое моделирование процессов 6
- •Теория подобия и физическое моделирование процессов
- •Понятие о подобии физических явлений
- •Понятие об обобщённых безразмерных величинах
- •Первая теорема подобия
- •Вторая теорема подобия
- •Метод размерностей
- •Экспериментальное определение констант критериального уравнения
- •Третья теорема подобия
- •Моделирование и виды моделей
- •Процессы обработки пищи
- •Основные технические свойства пищевого сырья и продуктов
- •Процессы измельчения пищевых продуктов
- •Дробление
- •Резание
- •Резание пластинчатым ножом
- •Резание дисковым ножом
- •Процессы перемешивания пищевых продуктов
- •Перемешивание жидких и пластичных масс
- •Пенообразование и взбивание
- •Расчёт перемешивающих устройств
- •Процессы получения соков
- •Процессы обработки пищи сверхвысокочастотной энергией
- •Взаимодействие переменного электромагнитного поля с пищевыми продуктами
- •Свч печи
- •Параметры свч-нагрева
- •Оптимальная загрузка свч-печи
- •При доведении до температуры кулинарной готовности:
- •Тепловая обработка пищевых продуктов в свч-поле
- •Разогрев
- •Размораживание
- •(Масса 0,5 кг, мощность 2 кВт): 1 – судак; 2 – говядина тушеная; 3 – курица в белом соусе
- •Свч размораживатели
- •Свч сублиматоры
- •Процессы обработки пищевых продуктов и жидкостей
- •Выпечка
- •Уборочные процессы
- •Процессы удаления пыли и очистки изделий
- •Определение пыли.
- •Основные свойства пыли
- •Коагуляция пыли
- •Основные закономерности движения и осаждения пыли
- •Гравитационное осаждение
- •Осаждение под действием центробежной силы
- •Инерционное осаждение
- •Осаждение частиц пыли в электрическом поле
- •Фильтрация через пористые материалы
- •Мокрая очистка
- •Термофорез
- •Очистка изделий от пыли в быту
- •Механическая чистка изделий
- •Пневмомеханическая чистка изделий
- •Пневматическая чистка изделий
- •Процессы очистки газов, жидкостей и растворов
- •Процессы очистки газов
- •Процессы очистки жидкостей и растворов
- •Отстаивание и осаждение
- •Отстойное центрифугирование
- •Флотация
- •Фильтрование
- •Общая характеристика процесса
- •Гидравлическое сопротивление зернистого или пористого слоя при фильтровании
- •Фильтрование под действием перепада давлений
- •Фильтрование под действием центробежной силы
- •Ультрафильтрация и обратный осмос
- •Процессы кондиционирования помещений
- •И лучи тепловлажностных процессов
- •Процессы мойки бытовых изделий и посуды
- •Процессы облагораживания воздуха
- •Общие понятия о микроклимате
- •Вентилирование
- •Безразмерные характеристики различных типов вентиляторов
- •Электроотопление
- •Процессы химической чистки изделий
- •Обработка изделий струями жидкостей
- •Процессы обработки изделий из тканей
- •Процессы стирки
- •Моющий процесс при стирке
- •А) сферическая мицелла, б) пластинчатая мицелла
- •Динамика перемещения ткани во вращающемся барабане
- •Теория активаторного процесса стирки
- •Теория отжима белья
- •Процессы сушки изделий из тканей
- •Процессы фильтрации растворов
- •Теория фильтрования с образованием осадка
- •Теория фильтрования без образования осадка
- •Процессы влажно-тепловой обработки тканей
- •Процессы соединения тканей
- •Подача материалов в швейных машинах
- •Подача ниток в швейных машинах
- •Прокалывание материалов иглой
- •С материалом при прокалывании
- •Соединение ткани ниточным способом
- •Рабочие органы универсальной швейной машины
- •Процесс образования челночного стежка
- •Образование стежка на швейной машине с вращающимся челноком.
- •В зависимости от соотношения натяжения ветвей ниток
- •Процесс образования цепного (петельного) стежка
- •Образование однониточного цепного стежка на тамбурной машине с вращающимся петлителем.
- •(Римские цифры – положения отверстия)
- •Образование двухниточного петельного стежка на машине с колеблющимся крючком.
- •Расход мощности в процессе работы универсальной швейной машины
- •Процессы получения холода
- •Естественное и искусственное охлаждение
- •Влияние холода на пищевые продукты
- •Нахождения в замороженном состоянии :
- •Вспомогательные средства холодильного хранения продуктов
- •Термодинамические основы процессов трансформации тепла
- •Замораживание
- •Охлаждение
- •Домораживание
- •Способы получения низких температур
- •Расширение газов
- •Дросселирование
- •Эффект Пельтье и Ранка-Хильша
Вспомогательные средства холодильного хранения продуктов
К вспомогательным средствам, способствующим сохранению качества продуктов в сочетании с холодом, относят обработку ультрафиолетовыми лучами (УФЛ), ионизирующее облучение, использование углекислого газа, озона, антибиотиков и антиокислителей. Некоторые из этих средств могут применяться в бытовой холодильной технике.
Ультрафиолетовые лучи обладают консервирующим действием, основанным на их способности убивать микроорганизмы. Наиболее сильное губительное действие на микроорганизмы оказывают УФЛ при длине волны от 254 до 265 нм. Облучение можно вести непрерывно и периодически.
Установлено, что наиболее интенсивно отмирают организмы от УФЛ при низких положительных температурах. Ниже эффект облучения незначителен.
Для получения УФЛ пользуются специальными газоразрядными лампами низкого давления с самонакаливающимися катодами.
Углекислый газ подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, особенно плесеней и бактерий. Обладая высокой растворимостью в жире, углекислый газ уменьшает в нем содержание кислорода и замедляет окисление. При хранении плодов углекислый газ подавляет в них дыхательные процессы. Применяют его в различной концентрации в смеси с воздухом. При правильном применении углекислого газа срок хранения пищевых продуктов увеличивается в 1,5-2 раза.
Озон обладает сильным окисляющим действием. Он способен обеззараживать холодильную камеру и устранять нежелательные запахи. В определенных концентрациях озон способен подавлять и прекращать развитие бактерий и плесеней, а также их спор как на поверхности продукта, так и в воздухе. Озон для практических целей получают в специальных приборах-озонаторах, где под действием электрического разряда высокого напряжения из кислорода воздуха образуется озон.
Термодинамические основы процессов трансформации тепла
Замораживание
Замораживание продуктов производится с целью их длительного хранения. Процесс замораживания влагосодержащих продуктов [5] имеет три фазы (рис. 2.22).
В первой фазе (отрезок a-b) происходит охлаждение продукта от начальной температуры до криоскопической , т.е. до температуры начала образования кристаллов льда.
Вторая фаза (отрезок b-c) является собственно замораживанием. Теоретически эта фаза должна быть представлена горизонтальной линией (при замораживании чистой воды). В действительности по мере вымораживания воды растет концентрация клеточного сока, а криоскопическая температура непрерывно уменьшается. Это вызывает отклонение кривой от горизонтального положения. В точке, где кривая становится крутой (точка с), начинается новая фаза - домораживание продукта (отрезок с-d).
В этой фазе почти вся вода в продукте находится в виде льда, а снижение температуры продолжается до температуры охлаждающей среды, т.е. до температуры настройки морозильной камеры . Разделение второй и третьей фаз чисто условно и на практике за окончание второй фазы принимают точку f, лежащую на пересечении отрезков b-c и c-d. Для большинства продуктов точке соответствует температура - , при которой замораживается около 73 % общего количества воды.
Замораживание представляет собой движение границы замороженного слоя в глубь продукта. Пусть замораживаемый продукт имеет форму бесконечной пластины толщиной l, охлаждаемой с двух сторон (рис. 2.23). Замораживание начнется, когда температура продукта на поверхности опустится до значения криоскопической температуры .
Элементарное количество теплоты , которая передается в охлаждающую среду в течение времени , можно выразить на основе закона теплопроводности Фурье по формуле
, (2.31)
где k - коэффициент теплопередачи от замораживаемого слоя к охлаждающей среде;
,
где - - коэффициент теплообмена между поверхностью тела и охлаждающей средой; - теплопроводность продукта в замороженном состоянии; x - толщина замороженного слоя; S - площадь активной поверхности замораживания; ; - продолжительность замораживания.
Достаточное количество теплоты , которую необходимо отвести от продукта для замораживания слоя , составит
, (2.32)
где r - скрытая теплота замораживания (кристаллизации).
Значение r рассчитывается по формуле
e ,
где - удельная теплота замораживания; - плотность тела в замороженном состоянии.
Приравняв (2.31) к (2.32), получим
,
откуда скорость замораживания будет
. (2.33)
В конечном итоге интерес представляет продолжительность замораживания. Для бесконечной пластины она находится из интеграла
, (2.34)
где - время замораживания до полного промерзания;
Решив уравнение (2.34), получим
.
Аналогичные рассуждения дают следующее: для тел в форме бесконечного цилиндра диаметром de в замороженном состоянии
;
для тел в форме шара диаметром
. (2.35)
Для тел неправильной геометрической формы, но приближающихся к шару, применяют уравнение (2.35) с расчетом
,
где V - объем тела.
Для тела в форме параллелепипеда размерами a, b, l, где a>b>l, замораживаемого со всех сторон, продолжительность замораживания
.
Коэффициенты Р и R зависят от соотношения сторон параллелепипеда и являются табличными [5] .