Thermal conductivity of food products

• Autorzy: Aerlichman V.N. , Fatychov J. A. , Kukelka L. , Kopec A.

Warianty tytułu

PL

Przewodność cieplna produktów spożywczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The presented work is focused on the food thermal characteristics calculation methods (heat conductivity coefficient  and thermal diffusivity coefficient a). Thermal characteristics of food are important in food industry and define the intensiveness of technological processes of food refrigeration and thermal treatment, energy consumption for their realization and technological equipment production rate. They are also needed for the building and validation of mathematical models of heat transfer in food products which are useful in the design and optimisation of freezing, heating, cooking and cooling processes and equipment. It is not easy to define the food thermal characteristics. Difficulties arise from their heterogeneity, high labour consumption and complexity of experimental sets. Methods for experimental determination of heat conductivity coefficient  and thermal diffusivity coefficient a based on the regular method mode require the α → ∞ condition, which is the case of high speed of the environment which flows around the test sample, as in the case of boiling or condensing. Using the method presented in this article it is possible to determine the heat conductivity  and thermal diffusivity coefficient a even in the absence of the condition α → ∞.

PL

W pracy opisano metodę pozwalającą na obliczeniowe wyznaczenie charakterystyk cieplnych produktów spożywczych – współczynnika przewodzenia ciepłaoraz współczynnika wyrównania temperatury (dyfuzyjności cieplnej) a. Współczynniki te wpływają na przebieg procesów obróbki termicznej produktów, a także na zużycie energii i produktywność urządzeń technologicznych. Znajomość tych współczynników jest konieczna do tworzenia modeli matematycznych wymiany ciepła w produktach spożywczych, użytecznych w projektowaniu i optymalizacji procesów i urządzeń do mrożenia, ogrzewania, gotowania czy schładzania produktów. Określenie właściwości cieplnych żywności nie jest łatwe. Trudności wynikają z różnorodności produktów spożywczych, pracochłonności i złożoności stanowisk badawczych. Sposoby eksperymentalnego wyznaczania ww. współczynników oparte na metodzie stanu uporządkowane-go wymagają spełnienia warunku α→∞, co ma miejsce w przypadku dużych prędkości środowiska omywającego badaną próbkę, przy gotowaniu lub kondensacji. Za pomocą przedstawionej w pracy metody możliwe jest wyznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła  i współczynnika dyfuzyjności cieplnej a nawet w przypadku braku spełnienia warunku α→∞.

Słowa kluczowe

EN

food technology; food processing; food product; thermal treatment; thermal characteristics; thermal diffusivity; thermal conductivity; heat conductivity

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2014
• Tom: 21
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.121-129,fig.,ref.

Twórcy

autor

Aerlichman V.N.

• Departments Food and Refrigerating Machinery, Mechanics and Technology Faculty, Kaliningrad State Technical University, Sovietsky Prospect 1, 236000 Kaliningrad, Russia

autor

Fatychov J. A.

• Departments Food and Refrigerating Machinery, Mechanics and Technology Faculty, Kaliningrad State Technical University, Sovietsky Prospect 1,236000 Kaliningrad, Russia

autor

Kukelka L.

• Division of Technical Mechanics and Strength of Materials, Department of Mechanical Engineering, Koszalin University of Technology, Raclawicka 15-17, 75-620 Koszalin, Poland

autor

Kopec A.

• Division of Processes and Equipments in Food Industry, Department of Mechanical Engineering, Koszalin, University of Technology, Raclawicka 15-17, 75- 620 Koszalin, Poland

Bibliografia

• Kondratiev G.M., 1957.Heat measurements (in Russian).MASHGIZ, Moscow, Leningrad.
• Almonacid-Merino S.F., Torres J.A., 1993. Mathematical models to evaluate temperature abuse effects during distribution of refrigerated solid food. J. Food. Eng., Vol. 20, 223-245.
• Karunakar B., Mishra K. S., Bandyopadhyay S., 1998. Specific heat and thermal conductivity of Shrimp meat. J. Food. Eng., Vol. 37, 345-351.
• Marcotte M., Taherian A. E., Karimi Y., 2008. Thermophysical properties of processed meat and poultry products.J. Food. Eng., Vol. 88, 315-322.
• Pogorzelski J.A., Firkowicz-Pogorzelska K., 1998. Thermal conductivity of autoclaved cellular concreteafter pn-b-06258. Building Research Institute – Quarterly, No 2-3 (106-107), 46-59.
• Sablani S.S., Baik O-D., Marcotte M., 2002. Neural networks for predicting thermal conductivity of bakery products. J. Food. Eng., Vol. 52, 299-304.
• Simpson R., Cortes C., 2004. An inverse method to estimate thermophysical properties of foods at freezing temperatures: apparent volumetric specific heat. J. Food. Eng., Vol. 64, 89-96.
• Staniszewski B., 1979. Heat transfer (in Polish). PWN Warszawa.
• Sun D-W., 2007.Computational fluid dynamics in food processing.CRS Press, Taylor & Francis Group, 195-222.