Poljoprivredni fakultet - Univerziteta u
Beogradu,
Nemanjina 6, 11080,
Beograd – Zemun
HLAĐENJE GOVEĐEG I SVINJSKOG MESA
Predmet: Osnovi tehnologije animalnih proizvoda
Nastavnik:
Student:
Mart, 2013
Hlađenje goveđeg i svinjskog mesa
SADRŽAJ:
1.
UVOD
..............................................................................................................3
2.
RASHLADNA POSTROJENJA
..................................................................4
3.
PRENOS TOPLOTE I MASE PRI HLAĐENJU
.......................................5
4.
POSTUPCI HLAĐENJU
..............................................................................6
4.1.
Indirektni postupci hlađenja
........................................................................6
4.1.1.Hlađenje bez prisilne cirkulacije................................................................6
4.1.2.Hlađenje sa prisilnom cirkulacijom............................................................6
4.1.2.1.
Regulacija temperature
...........................................................................7
4.1.2.2.
Regulacija brzine strujanja vazduha
.......................................................8
4.1.2.3.
Regulacija relativne vlažnosti vazduha
...................................................8
4.1.3.Dvofazno brzo hlađenje............................................................................10
4.1.4.Dvofazno veoma brzo hlađenje................................................................11
4.2.
Direktni (vlažni) postupci hlađenja
.........................................................11
5.
PROMENE U MESU TOKOM HLAĐENJA
...........................................12
6.
PROSTOR ZA HLAĐENJE MESA
..........................................................13
7.
ZAKLJUČAK
...............................................................................................14
8.
LITERATURA
.............................................................................................15
2
Hlađenje goveđeg i svinjskog mesa
2. RASHLADNO POSTROJENJE
Cilj hlađenja mesa je odvođenje toplote, odnosno snižavanje temperature sa 38- 40
0
C, do
zadate krajnje interne temperatureko (od 0 do 4
0
C) u najdubljim delovima, što se ostvaruje
transferom toplote sa polutki u atmosferu ili neki drugi medijum. Transfer toplotne energije
sa mesa može se ostvariti korišćenjem dva osnovna načina poznata u tehnici hlađenja kao:
- direktno hlađenje, kada se meso dovodi u neposredan dodir sa nekim fluidom kojem predaje
toplotnu energiju, pri čemu se on zagreva (voda) ili menja agregatno stanje (led, suvi led,
tečni CO2, N2, i dr.) a mesu se snižava temperatura i
- indirektno hlađenje, pri čemu se toplotna energija mesa preko posrednika predaje nekom
fluidu. Taj fluid (NH3, freon) najčešće na račun primljene toplote menja agregatno stanje (iz
tečnog prelazi u gasovito). Dovođenjem nove količine energije rashladni fluid iz gasovitog
ponovo prelazi u tečno stanje, čime je zatvoren krug, ciklična promena agregatnog stanja
rashladnog fluida: tečno-gasovito-tečno. Taj fizički princip se koristi za hlađenje pomoću
rashladnih uređaja i on je najviše zastupljen u tehnici hlađenja
Komponente koje ulaze u sastav rashladnog postrojenja (Slika 1.) funkcionišu na sledeći
način. Gasoviti amonijak, jedini radni fluid u industrijskim objektima, se iz isparivača,
smeštenih u komorama u kojima se nalazi meso koje se hladi, usisava pomoću kompresora
niskog pritiska i komprimuje. Komprimovanom gasu se u međuhladnjaku oduzima izvesna
koičina toplote, tako da mu se entalpija smanjuje. Zatim se gasoviti amonijak usisava u
kompresor visokog pritiska i ponovo komprimuje. Komprimovani gas visokog pritiska se
kondezuje u konezatoru, kroz koji cirkuliše voda, a gasoviti amonijak prelazi u tečno stanje
pri konstantnom pritisku i u drugom stepenu kondezacije se pothladi. Pomoću prvog
regulacionog ventila tečnom amonijaku se smanju pritisak, a u međuhladnjaku se oduzme
nešto toplote, pa se entalpija promeni. Dok se drugim regulacionim ventilom prigušuje pri
konstantnoj entalpiji a sa promenom pritiska. Na račun toplote oslobođene prigušivanjem
ispari jedan deo tečnog amonijaka, koji se odvaja u odvajaču tečnosti i odmah biva usisan od
kompresora niskog pritiska, dok se tečni amonijk podhladi u ovom odvajaču, koji funkcioniše
kao izmenjivač toplote, zatim se u isparivaču na račun toplote koja se oduzima mesu, preko
vazduha kao posrednika, ponovo prevodi u tečno stanje i ciklus se zatvara.
Slika1. Šema rashladnog postrojenja
4
1
4
6
7
8
9
2
5
3
isparivač
odvajač tečnog NH3
kompresor niskog pritiska
međuhladnjak
kompresor visokog pritiska
kondezator
sakupljač tečnog NH3
I regulacioni ventil
II regulacioni ventil
Hlađenje goveđeg i svinjskog mesa
Da bi se odvela određena količina toplote u traženom vremenu, potrebno je što tačnije
odrediti kapacitet rashladnog postrojenja (Qu), a za njegov proračun neophodno je poznavati
količinu toplote koju treba odvesti od mesa (Q
1
) da bi mu se temperatura snizila od početne
do krajnje zadate, a izračunava se prema formuli: Q
1
=G*c
m
*(t
p
-t
k
), gde je;
G- dnevni unos mesa
c
m
- specifična toplota mesa
t
p
- temperatura mesa na početku hlađenja
t
k
- temperatura mesa na kraju hlađenja
3. PRENOS TOPLOTE I MASE PRI HLAĐENJU MESA
U procesu hlađenja učestvuju dva osnovna sistema koja se nalaze u interakciji:
- meso koje se hladi, mase (m
1
), temperature (t
1
), koje sadrži količinu toplote Q
1
i
- vazduh koji hladi, mase (m
2
) i temperatura (t
2
), koji mora da primi količinu toplote Q
1
, da bi
se temperatura mesa snizila do željne,
- pri tome dolazi do neželjenog prenosa mase (K) sa mesa koje se hladi, na vazduh kojim se
hladi.
U procesu odvođenja tražene količine toplote od mesa (Q
1
), u izvedenim sistemima hlađenja
potrebno je obezbediti:
- što kraće vreme hlađenja
- što manji gubitak mase
- što niža investiciona ulaganja
- što niže troškove eksploatacije
Kako bi se ostvarili postavljeni zahtevi, proističe da u procesu hlađenja treba obezbediti
razliku između temperature mesa i temperature vazduha (t
1
>t
2
) i stalnu temperaturu vazduha
(t
2
=const). Razliku u temperaturama nije teško obezbediti, a za održavanje stalne temperature
vazduha potrebno je da toplotni kapacitet sistema za hlađenje bude ne samo jednak ili veći od
ukupne količine toplote koju sadrži meso (Q
1
), već i da u svim fazama procesa može
prihvatiti potreban deo ukupne toplota (ΔQ
u
).
Prenos toplote koji treba ostvariti u procesu hlađenja se iskazuje diferencijalnom jednačinom:
dQ= αc*A(t
p
-t
v)
-L*K
g
*(p
s
-p
a
)
dτ
αc- koeficijent prelaza toplote konvekcijom
A- površina preko koje se toplota prenosi na vazduh
t
p
- temperatura površine mesa
t
v
- temperatura vazduha
L- letalna toplota isparavanja vode
K
g
- koeficijent prenosa mase
p
s
- pritisak vodene pare na temperaturi površine mesa
p
a
- parcijalni pritisak vodene pare u vazduhu
Prvi član jednačine predstavlja toplotu koja se odvede prelaženjem sa mesa na vazduh
(senzibilna toplota), a drugi član je toplota koja se utroši za isparavanje vode sa površine
mesa (letalna toplota).
Smanjenje gubitka mase
i skraćenje vremena hlađenja predstavlja glavni problem procesa
hlađenja mesa, a prevazilazi se sa manje ili više uspeha primenom određenih postupaka
hlađenja o čemu će biti reči u tekstu koji sledi.
5
