Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice




Acasa » familie » alimentatie nutritie
Caracteristici termofizice a produselor agroalimentare

Caracteristici termofizice a produselor agroalimentare




Caracteristici termofizice a produselor agroalimentare

Valorile caracteristicilor termofizice ale produselor alimentare sunt necesare la calculul necesarului de frig si la stabilirea parametrilor tehnologici de racire si congelare. Principalele proprietati termofizice sunt: densitatea, caldura masica specifica, caldura latenta specifica de solidificare, punctul de congelare, caldura degajata de legume si fructe prin respiratie, entalpia specifica, conductivitatea termica si difusivitatea termica.

Datorita complexitatii structurii produselor alimentare, a modului de legare a apei si a caracterului fortelor de legatura dintre constituienti, proprietatile termofizice au valori cu domenii mari de variatie.

Caldura specifica masica a unui produs alimentar se exprima prin raportul dintre cantitatea de caldura necesara a fi transferata unui produs cu masa m [kg] pentru a-ti modifica temperatura cu




(1.1)

in anumite conditii si fara schimbarea starii de agregare.

In cazul apei pure caldura specifica reprezinta o anomalie tipica de variatie cu temperatura, scazand o data cu temperatura pana la atingerea unui minim dupa care creste monoton cu temperatura. Se poate considera ca in intervalul 100oC0oC caldura specifica a apei este de 4,1868 kJ/kgK (1 kcal/kgC), iar pentru temperatura de 0C caldura specifica a ghetei este de 2,0934 kJ/kgK ( 0,5 kcal/kgC).

Daca un produs alimentar este compus din n componenti componentul i, avand participatia masica si caldura specifica (si m fiind masa componentului i respectiv masa totala a produsului) caldura specifica a produsului poate fi calculata dupa relatia:

(1.2)

Relatia de mai sus este valabila cu conditia ca produsul sa nu fie electrolit iar pe intervalul de temperaturi considerat sa nu se produca nici o schimbare de faza in produs (solidificare grasimi, congelare apa s.a.).

Pentru temperaturi mai mari decat 0C, daca pentru un produs alimentar se cunoaste continutul de apa [kg/kg produs], continutul de substante uscate fara grasimi [kg/kg produs] si continutul de grasimi [kg/kg produs], atunci pentru calcule practice (cu erori, in general mai mici decat 5%) se poate calcula caldura specifica masica cu relatiile:

pentru produse de origine animala

(1.3)

pentru produse de origine vegetala

(1.4)

Relatiile de mai sus sunt valabile cu conditia ca pe intervalul de temperatura considerat sa nu se produca solidificarea grasimilor.

Caldura specifica a unui produs alimentar este practic constanta la temperaturi mai mari decat temperatura de congelare a produsului (cu exceptia zonei de temperaturi in care eventual se produce solidificarea grasimilor continute in produs), scade brusc la atingerea temperaturii de congelare si dupa aceasta scade pe masura scaderii temperaturii. Variatia caldurii specifice a unor produse alimentare in functie de temperatura este redata in tabelul 1.3.

Caldura latenta specifica de solidificare. Daca [kg/kg produs] este continutul de apa al unui produs alimentar (tabelul 1.4.), atunci caldura latenta specifica de solidificare [kJ/kg] a produsului, se poate calcula cu urmatoarea relatie:

(1.5)

in care 333,73 [kJ/kg] reprezinta caldura latenta specifica de solidificare a apei. In relatia anterioara, recomandata pentru calcule practice, s-a presupus ca intreaga cantitate de apa din produs s-a solidificat.

Tabelul 1.3. Caldurile specifice masice ale unor produse alimentare

Nr. crt.

Denumirea produsului

Caldura specifica masica cp(kJ/ kgK) (kcal/ kgC) la

10'C

4C

-12C

-18C

-23C

-29C

-34C

-40C

Carne de vita (71,5% apa)

Carne de porc (52,0%)

Carne de pasare (65% apa)

Salamuri proaspete (65% apa)

Salamuri afumate

Peste

Melanj ou (74,2% apa)

Inghetata (70,4%)

Mazare verde (80% apa)

Morcov (88% apa)

Fasole verde (68,5% apa)

Tomate (94,8% apa)

Mere (83,7% apa)

Portocale (80,3% apa)

Piersici (89,6% apa)

Capsuni (90,9% apa)

In cazul produselor alimentare care contin grasimi sau uleiuri, la racirea sub anumite temperaturi, se poate produce solidificarea grasimilor sau uleiurilor cu degajarea caldurii latente specifice de solidificare a acestora.

Punctul de congelare pentru apa pura, adica temperatura de congelare, la presiunea atmosferica este de 0C. Marea majoritate a produselor agroalimentare, contin ca element preponderent apa, in care sunt dispersate celelalte componente. Avand in vedere acest lucru, produsele alimentare pot fi considerate ca fiind sisteme complexe, care cuprind o faza continua de solutii apoase si o faza dispersata formata din dispersii coloidale sau grosiere. In consecinta, la scaderea temperaturii sub 0C, congelarea apei din produsele agroalimentare nu se mai produce, ca in cazul apei pure, la temperatura de 0C. Procesul de congelare a apei din produs incepe la valori ale temperaturii inferioare punctului de congelare a apei pure iar pe masura scaderii temperaturii, creste procentul de apa solidificata din produs. Pentru cele mai multe dintre produsele agroalimentare intreaga cantitate de apa congelabila din produs se solidifica de abia la temperaturi cuprinse intre -50 si -60C.

Tabelul 1.4. Valori medii ale temperaturilor de congelare si ale procentelor de

apa solidificata in produsele alimentare, in functie de temperatura

Nr. crt.

Grupa de produse

Temperatura medie de congelare [oC]

Temperatura produsului [oC]

Melanj de ou; salata

Lapte, pesti hipo-tonici

Carne pasari, tomate

Ciuperci, mazare verde

Fasole verde, morcov

Mere, pere, prune, cartofi, pesti izotonici

Portocale, lamai, struguri

Cirese



Banane

Se accepta sa se defineasca ca punct de congelare a unui produs alimentar, temperatura sau intervalul de temperatura, situat sub 0C, la care are loc solidificarea unei cantitati importante din apa continuta de produs, solidificare care confera produsului o consistenta tare, net diferita de consistenta pe care o are produsul la temperaturi peste 0C. In acest sens, in tabelul 1.4. sunt redate valori medii ale temperaturilor de congelare pentru unele produse alimentare precum si continutul de apa solidificata in functie de temperatura.

Caldura degajata prin procesul de respiratie. Procesul de respiratie este o caracteristica a proceselor biochimice care au loc in legume si fructe. In urma acestui proces se degaja o anumita cantitate de caldura, deci se produce un efect exotermic, a carui intensitate este necesara a fi cunoscuta la calculul necesarului de frig in cadrul proceselor de racire.

Cantitatea de caldura degajata prin respiratie depinde de specie si de nivelul temperaturii (tabelul 1.5.).

Entalpia specifica. Entalpia specifica este o marime termica de stare foarte utila la calculul necesarului de frig in procesele de racire. Acest lucru se explica prin dificultatea calculului cantitatilor de caldura extrase de la un produs alimentar, pe baza caldurii specifice si a caldurilor latente specifice, dat fiind faptul ca, in multe cazuri, caldura extrasa de la un produs include atat calduri specifice cat si calduri latente, dificil uneori de cuantificat.

Daca [C] este temperatura initiala a unui produs alimentar de masa m [kg] care trebuie racit pana la temperatura finala [C], atunci cantitatea de caldura Q [kJ] care urmeaza a fi extrasa de la un produs se poate calcula cu relatia:

(1.6)

Tabelul 1.5. Valori medii ale cantitatilor de caldura degajata de

legume si fructe prin respiratie

Nr. crt.

Produsul

Cantitatea de caldura degajata (kJ/kg-24h) la temperatura de:

0C

5C

10C

15C

20C

Ceapa

Cartofi

Fasole verde

Mazare

Morcovi

2J3.8

Pepene galben

Praz

Ridichi

Salata

Spanac

Sparanghel

Sfecla rosie

Telina

Tomate

Usturoi

Varza alba

Varza rosie

Agrise

Banane nematurate

Caise

Cirese

Capsuni

Mure

Mere

Nuci

Portocale

Piersici

Pere

Prune

Struguri

In tabelul 1.6. sunt redate entalpiile specifice pentru unele produse alimentare in functie de temperatura. S-a considerat ca entalpia are valoarea 0 la temperatura de -40C.

Tabelul 1.6. Valorile entalpiilor specifice ale unor produse alimentare

Nr.

crt.

Denumirea produsului alimentar

Continut de

apa (%)

Entalpia specifica  , la temperatura de:

Carne de vita cu 5% grasime

Carne de porc cu  8% grasime



Cod

Hering cu 2% grasime

Albus de ou

Galbenus de ou

Oua

Unt cu 82% grasime

Untura

Capsuni

Mazare

Spanac

Morcov

Paine alba

Pentru grasimile si uleiurile (anhidre) din produsele alimentare grase, in diagrama din fig. 1.1. sunt redate variatiile entalpiilor specifice i [kcal/ kg grasime sau ulei] si procentul de grasime sau ulei nesolidificat [kg/ kg grasime sau ulei] in functie de temperatura. S-a considerat ca entalpia specifica este 0 la temperatura de -50C.

Pentru un produs alimentar care contine apa in participatie [kg/kg produs] si grasimi sau uleiuri in participatie [kg/kg produs[, variatia entalpiei totale [kJ/kg], la racirea produsului de la temperatura initiala [C] pana la temperatura finala [C] se poate calcula dupa relatiile:

- pentru refrigerare

(1.7)

- pentru congelare

in care variatia entalpiei specifice a grasimilor sau a uleiurilor din produs se pot lua din diagrama din fig. 1.1.

Pentru un produs alimentar care contine grasimi sau uleiuri in participatie [kg/kg produs] si apa si substante uscate negrase in participatie de [kg/kg produs], variatia entalpiei totale [kJ/kg] la racirea produsului se poate calcula dupa relatia:

(1.9)

in care variatia entalpiei se ia din diagrama din fig.6.1, iar variatia a entalpiei partii negrase din produs (apa + substante negrase) se poate lua din tabelul 1.6. sau se poate calcula pe baza diagramei din fig. 1.2. Relatia de mai sus poate fi folosita pentru diverse produse alimentare grase cum ar fi de exemplu carnea grasa.

In cazul unui produs alimentar complex, pentru care entalpiile specifice totale nu sunt redate in tabelul 1.6. si care contine si componentul k avand participatia [kg/kg produs], se poate utiliza urmatoarea relatie pentru calculul entalpiei specifice, totale la racirea produsului intre temperatura si .

(1.10)

In relatia de mai sus, calculul variatiei entalpiilor specifice pentru componentul k se poate face pe baza relatiilor (1.7), (1.8) sau (1.9) sau cu ajutorul relatiilor:

- pentru refrigerare

(1.11)

- pentru congelare

(1.12)

in care: sunt caldurile specifice medii ale componentului k pe intervalele de temperaturi si respectiv

- caldura latenta specifica de solidificare a grasimilor sau uleiurilor

continute in 1kg de component k;

- caldura latenta specifica de congelare a apei continute in 1 kg de component k.

Coeficientul de conductibilitate termica. Coeficientul de conductibilitate termica [W/mK] a produselor alimentare variaza in functie de temperatura asa cum se poate observa in tabelele 1.7. si 1.8.

Tabelul 1.7. Valori ale conductivitatii termice pentru unele produse alimentare

de origine animala

Nr. crt.

Denumirea produsului

Apa

(%)

Grasime (%)

Directia fluxului de caldura fata de fibrele musculare

Conductivitatea termica,

intervalul de temperatura

>0C

0C -10C

-10 -20C

< -20C

Carne de vita

ridicat

Carne de vita

scazut

Muschi de vita



Pulpa de porc

Pulpa de porc

Pulpa de miel

Pulpa de miel

Pulpa de vitel

Pulpa de vitel

Piept de curcan

Piept de curcan

Cod

Somon

Ficat de vita

Grasime de vita

Grasime de porc

Uger de vaca

Slanina de porc

Lapte integral

Smantana

Unt nesarat

Melanj ou

Tabelul 1.8. Valori ale conductivitatii termice pentru unele produse alimentare

de origine vegetala

Nr. crt.

Denumirea produsului

Densitate medie in ambalaj kg/m3

Conductivitate termica [(W/mK)(kcal/mhC)] in intervalul de temperaturi

>0C

0C -10C

-10C -20C

Conopida blansata

Morcovi intregi blansati

Morcovi feluii blansati

Piure de morcovi

Tomate

Mazare blansata

Piure de cartofi

Fasole verde felii, blansata

Dovlecei

Agrise

Grapefruit

Portocale

Prune

Capsuni intregi

Capsuni intregi in sirop de zaharoza

Difuzivitatea termica. Difuzivitatea termica a [m2/s] a unui produs alimentar se calculeaza cu relatia

in care: [W/m2oC] este coeficientul de conductibilitate termica;

[kg/m3] - densitatea produsului;

[J/kgC] - caldura specifica masica a produsului.

Difuzivitatea termica exprima viteza cu care se poate raci un produs in conditii date de transfer termic. Cu cat difuzivitatea termica a unui produs este mai mare cu atat produsul va absorbi sau ceda mai repede caldura.

Produsele alimentare congelate au difuzivitate termica net mai mare decat produsele necongelate.

Pentru produsele alimentare, difuzivitatea termica variaza in functie de continutul de apa, modul de legare al acesteia, densitate, continutul in grasime, porozitate si alte insusiri.







Politica de confidentialitate


.com Copyright © 2020 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 SCHITA DE PROIECT DIDACTIC GEOGRAFIE CLASA: a IX-a - Unitatile majore ale reliefului terestru
 PROIECT DIDACTIC 5-7 ani Educatia limbajului - Cate cuvinte am spus?
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 Proiect - masurarea si controlul marimilor geometrice

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 LUCRARE DE DIPLOMA MANAGEMENT - MANAGEMENTUL CALITATII APLICAT IN DOMENIUL FABRICARII BERII. STUDIU DE CAZ - FABRICA DE BERE SEBES
 Lucrare de diploma tehnologia confectiilor din piele si inlocuitor - proiectarea constructiv tehnologica a unui produs de incaltaminte tip cizma scurt

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 LUCRARE DE LICENTA CONTABILITATE - ANALIZA EFICIENTEI ECONOMICE CAI DE CRESTERE LA S.C. CONSTRUCTIA S.A TG-JIU
 Lucrare de licenta sport - Jocul de volei
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 PROIECT ATESTAT MATEMATICA-INFORMATICA - CALUTUL INTELIGENT
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 ATESTAT PROFESIONAL TURISM SI ALIMENTATIE PUBLICA, TEHNICIAN IN TURISM




Igiena aerului in unitatile de industrie alimentara
Sublimarea (uscarea primara)
LAPTE SI PRODUSE LACTATE
Studiul privind certificarea calitatii laptelui si produselor lactate
Alimentatia femeii in perioada de sarcina si alaptare
ALIMENTATIA NATURALA SI ALIMENTATIA ARTIFICIALA
Procese de baza privind conditionarea aerului
Conditionarea si ambalarea produselor liofilizate




Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu