Горячая тема (более 10 ответов) Теплофизические свойства творога (число прочтений - 3929 )
БОБР
Координатор
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


иНЖеНЕР

Сообщений: 3961
Местоположение: Екатеринбург
Зарегистрирован: 10.04.2009
Пол: Мужской
Теплофизические свойства творога
12.04.2018 :: 11:12:14
Функции поста
Решил завести в Островской Тбал творог, данных по удельной теплоемкости после замерзания и теплоте фазового перехода не нашел, зная коварность данного продукта решил пересчитать по энтальпии. Получилось, что после замерзания удельная теплоемкость творога больше чем до, кто нибудь сталкивался с данным эффектом?
Результаты:
до замерзания 3,54 кДж/(кг*К);
теплота фазового перехода 299 кДж/кг, температура 0°С;
после замерзания 5,66 кДж/(кг*К) (считал среднюю ниже -3°С).
  

Tvorog.jpg (Вложенный файл удалён)

Печатаю одним пальцем
Наверх
IP записан
 
serviceman
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 1202
Местоположение: Поле.
Зарегистрирован: 04.04.2010
Пол: Мужской
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #1 - 12.04.2018 :: 15:02:02
Функции поста
Посмотрел в Ashrae refrigeration вот здесь http://www.tgbgroup.co/userfiles/file/Unfrozen%20Composition%20Data,%20Initial%2...
На стр. 9.5 Cheese Cottage, uncreamed. Начальная точка замерзания (Initial Freezing Point,°C)- –1.2
Удельная теплоемкость выше точки замерзания -  3.73 kJ/(kg·K)  Удельная теплоемкость ниже точки замерзания - 1.99 kJ/(kg·K) Теплота фазового перехода, плавления -  266 kJ/(kg·K)
  
Наверх
 
IP записан
 
Саша-63
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 249
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.12.2015
Награды: 1
Полезный автор
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #2 - 12.04.2018 :: 15:02:16
Функции поста
В программе "Острова" предполагается, что при охлаждении мы сперва имеем дело с теплоемкостью теплого продукта, затем скачком проходим фазовый переход, а затем у нас появляется теплоемкость замороженного продукта. Это - системный косяк данной программы.
Для пищевых продуктов нужно учитывать кривую вымораживания воды. Самый простой вариант - формула Чижова-Рауля, методика расчета есть в книжке Алмаши, ссылка на полное название тут: http://holod-konsultant.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1449817027
Ниже криоскопической температуры использовать понятие теплоемкости бессмысленно, поскольку там, помимо теплоемкости присутствует тепло фазового перехода.
  
Наверх
 
IP записан
 
БОБР
Координатор
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


иНЖеНЕР

Сообщений: 3961
Местоположение: Екатеринбург
Зарегистрирован: 10.04.2009
Пол: Мужской
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #3 - 13.04.2018 :: 06:31:24
Функции поста
serviceman писал(а) 12.04.2018 :: 15:02:02:
Посмотрел в Ashrae refrigeration вот здесь [url]http://www.tgbgroup.co/userfiles/file/Unfrozen Composition Data, Initial Freezing Point, and Specific Heats of Foods.PDF[/url]
На стр. 9.5 Cheese Cottage, uncreamed. Начальная точка замерзания (Initial Freezing Point,°C)- –1.2
Удельная теплоемкость выше точки замерзания -  3.73 kJ/(kg·K)  Удельная теплоемкость ниже точки замерзания - 1.99 kJ/(kg·K) Теплота фазового перехода, плавления -  266 kJ/(kg·K)

Спасибо за ссылку, но по свойствам "Cheese Cottage" ближе соответствует казеину - абсолютно обезжиренному (0,42%) творогу, вероятно творог на западе не в почете или рассматривается как сырьё.
Кстати в этом документе есть продукты у которых УТ после замерзания выше чем до.

Саша-63 писал(а) 12.04.2018 :: 15:02:16:
при охлаждении мы сперва имеем дело с теплоемкостью теплого продукта, затем скачком проходим фазовый переход, а затем у нас появляется теплоемкость замороженного продукта. Это - системный косяк данной программы.

Это не системный косяк программы, а способ расчета тепловой нагрузки. Некоторые программы применяют способ расчета по разнице энтальпий, например "Холод2000".
« Последняя редакция: 13.04.2018 :: 06:49:24 - БОБР »  

Печатаю одним пальцем
Наверх
IP записан
 
Саша-63
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 249
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.12.2015
Награды: 1
Полезный автор
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #4 - 13.04.2018 :: 08:01:41
Функции поста
Программы считают не сами по себе. В них заложена определенная методика расчета. В программе Острова процесс охлаждения-замораживания представлен тремя прямолинейными участками - "охлаждение"-"замерзание"-"охлаждение". Для заморозки до минус 18 никаких проблем не возникает, но режимы подморозки эта методика не берет. Более корректно использовать таблицу значений энтальпий, если у нее приемлемая дискретность по температуре, и интерполяцию. Еще правильнее использовать формулы, передающие физику процесса вымораживания воды (если это возможно). Эта методика реализована в программе Приток, поэтому в диапазоне -5-0 она дает более правдоподобные результаты. Учитывается наличие вымороженной воды и жидкой воды со своими теплоемкостями, а также изменение доли вымороженной воды при снижении температуры и учет соответствующего тепла фазового перехода.
Работать с единым значением теплоемкости в точке криоскопической температуры некорректно. Там присутствует излом кривой энтальпии. Соответственно, значение теплоемкости может достигать нескольких тысяч кДж/(кг*К).
Еще надо иметь в виду, что у творога, особенно жирного, кроме воды, есть еще фазовые переходы по молочному жиру. 
« Последняя редакция: 13.04.2018 :: 12:01:52 - mаks77 »  
Наверх
 
IP записан
 
Игорь
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 164
Местоположение: г. Москва
Зарегистрирован: 21.07.2008
Пол: Мужской
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #5 - 13.04.2018 :: 15:14:05
Функции поста
На изменение удельной теплоемкости продукта сильно влияет содержание влаги в продукте. Теплоемкость воды почти в 2 раза больше чем у льда. Учитывая, что в твороге содержание влаги регламентируемое ГОСТ 31453-2013 "Творог.Технические условия" 60-80%, то увеличение УТ выглядит очень странно. Кстати если обратите внимание у всех продуктов, у которых после замораживания УТ выше влагосодержание довольно низкое (в документе "Thermal Properties of Foods", который предоставил serviceman).
  
Наверх
 
IP записан
 
БОБР
Координатор
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


иНЖеНЕР

Сообщений: 3961
Местоположение: Екатеринбург
Зарегистрирован: 10.04.2009
Пол: Мужской
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #6 - 13.04.2018 :: 22:29:34
Функции поста
Саша-63 писал(а) 13.04.2018 :: 08:01:41:
Более корректно использовать таблицу значений энтальпий, если у нее приемлемая дискретность по температуре, и интерполяцию. Еще правильнее использовать формулы, передающие физику процесса вымораживания воды (если это возможно). Эта методика реализована в программе Приток

Программа "Приток", если это Термокуловская, то в ней расчет идет по разнице энтальпии, и ничего более продвинутого..., а косяков поболее чем у Тбал Острова.

Если есть желание обсудить косяки, то можно в теме "Программа расчета теплопритоков PRITOK"
  

Печатаю одним пальцем
Наверх
IP записан
 
Саша-63
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 249
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.12.2015
Награды: 1
Полезный автор
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #7 - 31.03.2025 :: 16:49:05
Функции поста
В статье "Моделирование замораживания продуктов в условиях многозонной комбинированной системы холодоснабжения": https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-zamorazhivaniya-produktov-v-uslo
viyah-mnogozonnoy-kombinirovannoy-sistemy-holodosnabzheniya
есть данные по криоскопической температуре творога c МДЖ 5% (-3°С). Дальше ссылка ведет на статью "Стандартизация свойств пищевых продуктов / В. Латышев, Н. Цирульникова // Холодильная техника. – 1990. – № 2. – С. 33–34.". Коллеги, может есть у кого-то этот журнал? Похожие статьи Латышева по свойствам продуктов также есть в ХТ 1986 №4 и в ХТ 1990 №12.

Тут: (Патент на "Способ вакуумного замораживания творога") указана криоскопическая температура творога -1,2°С, как у ASHRAE: https://kriofrost.academy/mediateka/biblioteka/sposob-vakuumnogo-zamorazhivaniya
-tvoroga/
  
Наверх
 
IP записан
 
mаks77
Координатор
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


Похож на инженера по холодильному
оборудованию

Сообщений: 9292
Местоположение: С-Пб
Зарегистрирован: 01.05.2006
Пол: Мужской
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #8 - 01.04.2025 :: 10:10:13
Функции поста
Саша-63 писал(а) 31.03.2025 :: 16:49:05:
... Дальше ссылка ведет на статью "Стандартизация свойств пищевых продуктов / В. Латышев, Н. Цирульникова // Холодильная техника. – 1990. – № 2. – С. 33–34.". Коллеги, может есть у кого-то этот журнал? ...


Во вложении в формате DjVu:
  

Holodil_naja_tehnika__2_90.djvu ( 4392 KB | 16 Загрузки )

Наверх
 
IP записан
 
Саша-63
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 249
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.12.2015
Награды: 1
Полезный автор
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #9 - 01.04.2025 :: 11:59:41
Функции поста
Спасибо. Журнал скачал, статью изучил, никаких конкретных цифр по творогу не обнаружил. Есть только общее направление дальнейшего поиска.
  
Наверх
 
IP записан
 
Саша-63
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 249
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.12.2015
Награды: 1
Полезный автор
Re: Теплофизические свойства творога
Ответ #10 - 01.04.2025 :: 12:29:51
Функции поста
По самому первому вопросу в теме о теплоемкости ответ можно найти тут: 
https://kriofrost.academy/mediateka/biblioteka/pishchevaya-inzheneriya-spravochn...
На стр.118 есть график изменения удельной теплоемкости. При пересчете удельной теплоемкости из энтальпии в нее попадает фазовый переход, который сильнее всего сказывается вблизи криоскопической температуры. В точке криоскопической температуры удельная теплоемкость стремится к бесконечности.
Значения удельной теплоемкости замороженных продуктов, которые приведены в руководстве по расчету "Острова", относятся к зоне низких температур (-40...-60°С), когда вода полностью превратилась в лёд.
  
Наверх
 
IP записан