RU
Использование модели Стефана для расчета процесса охлаждения мяса воздушным потоком

Номер: 2-3 (392), 2023
Страницы: 93-99
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): Семенов Е.В., Белозеров Г.А., Сучков А.Н., Сла- вянский А.А., Митрошина Д.П.

Аннотация:
Для сохранения качества продуктов при быстром охлаждении или для обеспечения их длительного термостабильного хранения необходимо обладать научно обоснованным прогнозным аппаратом по развитию кинетики тепловой обработки этих субстанций. В качестве одного из перспективных путей обеспечения безопасности, сохранения качества и увеличения срока годности (хранения) пищевых продуктов при минимальной переработке сырья является технологический процесс холодильной обработки на базе охлаждения, обеспечивающего понижение температуры (на 1–2°C) ниже криоскопического значения. Практическая реализация такой технологии предотвращает развитие в пищевых продуктах крайне нежелательных необратимых изменений – явлений кристаллообразования в биологических структурах. На основе базирующегося на законе со- хранения энергии уравнения теплопроводности и концепции передачи тепла вследствие фазового перехода на фронте замерзания обоснован расчет и проведено численное и экспериментальное исследование протекания процесса охлаждения по времени стратификации температуры по толщине продукта в форме пластины. Установ- лено качественное и количественное согласие теоретических и опытных результатов исследуемого процесса.

Ключевые слова: кинетика процесса, криоскопическая температура, фронт замерзания, переохлаждение

EN
Using the Stefan model to calculate the cooling process of meat by air flow

Number: 2-3 (392), 2023
Pages: 93-99
Section: Food engineering, Processes, Equipment and Automation of Food Production
Authors(s): Semenov E.V., Belozerov G.A., Suchkov A.N., Slavyanskiy A.A., Mitroshina D.P.

Annotation:
In order to preserve the quality of products during rapid cooling or to ensure their long-term thermostable storage, it is necessary to have a scientifically based predictive apparatus for the development of the kinetics of heat treatment of these substances. As one of the promising ways to ensure the safety, preservation of quality and increase the shelf life (storage) of food products with minimal processing of raw materials is the technological process of refrigeration based on cooling, which provides a decrease in temperature (1–2°C) below the cryoscopic value. The practical implementation of such technology prevents the development of extremely undesirable irreversible changes in food products – the phenomena of crystal formation in biological structures. On the basis of the heat conduction equation based on the law of conservation of energy and the concept of heat transfer due to the phase transition at the freezing front the calculation is justified and numerical and experimental investigation of the cooling process is carried out by the time of temperature stratification along the thickness of the product in the form of a plate. The qualitative and quantitative agreement of the theoretical and experimental results of the process under study has been established.

Keywords: kinetics of the process, cryoscopic temperature, freezing front, undercooling

DOI: 10.262297/0579-3009.2023.2-3.15