Parametrii de răcire pentru fructe și legume de diferite dimensiuni într-un sistem de răcire

Parametrii fructelor și horticulturii de diferite dimensiuni într-un sistem cu apă dulce

Bárbara Teruel I, *; Theo Kieckbusch II; Luis Cortez I.

I UNICAMP/Faculdade de Engenharia Agrícola, C.P. 6011 - 13083-970 - Barão Geraldo - Campinas, SP - Brazilia
II UNICAMP/Facultatea de Inginerie Chimică, C.P. 6066 - 13083-970 - Barão Geraldo - Campinas, SP - Brazilia

Răcirea fructelor și legumelor în sistemul de răcire poate fi o tehnică adecvată. Această lucrare a vizat definirea timpului de răcire pentru fructe și legume de diferite dimensiuni, prezentând indici practici care ar putea fi utilizați pentru a estima timpul de răcire pentru produsele cu caracteristici similare. Fructe (pepene galben- Cucumis melo, mango- Mangifera indica, guava- Psidium guajava, portocaliu- Citrus sinensis Osbeck, prune- Prunus domestica, lime- Citrus limon și acerola- Prunus cerasus) și legume (castraveți- Cucumis sativus, morcov- Daucus carota și fasole verde - Phaseolus vulgaris), au fost răcite într-un sistem de răcire la 1 ° C. Volumul de fructe și legume a variat între 8,18 cm 3 și 1.150,35 cm 3 și între 13,06 cm 3 și respectiv 438,4 cm 3. Timpul de răcire a variat proporțional pentru a produce volumul (de la 8,5 la 124 min pentru fructe și de la 1,5 la 55 min pentru legume). Relația dintre volum și timpul necesar pentru răcirea fructelor (de la 1,03 min cm -3 la 0,107 min cm -3) și a legumelor (de la 0,06 min cm -3 la 0,12 min cm -3) este un indice care ar putea fi utilizat pentru estimarea răcirii timp pentru fructe și legume cu dimensiuni similare cu cele prezentate în această lucrare.

Cuvinte cheie: timpul de răcire, volumul produsului, sfericitatea

Băutura cu înghețată poate fi folosită pentru fructe și fructe proaspete. Ar trebui să lucrați cu obiectivul în timp ce alegeți ritmul fructelor și horticulturii de diferite dimensiuni și să prezentați indicatori practici care pot fi utilizați pentru a estima rata de reîmprospătare a produsului cu caracteristici caracteristice. Fructe (melão- Cucumis melo, manga- Mangifera indica, goiaba- Psidium guajava, laranja- Citrus sinensis Osbeck, ameixa- Prunus domestica, limão- Citrus limon e acerola- Malpighia glabra) e hortaliças (pepino- Cucumis sativus, cenoura- e vagem - Phaseolus vulgaris), foram resfriadas num sistema por imersão em água à 1 ° C. Volumul fructelor oscilează de la 1150,35 cm 3 la 8,18 cm 3 și hortalele între 438,4 cm 3 și 13,06 cm 3. Ritmul refracției a variat proporțional cu volumul fructelor, de la 8,5 minute la 124 minute (fructe) și de la 1,5 minute la 55 minute (scurt). Calculați raportul dintre volum și timpul de reîmprospătare a fructelor (1,03 min cm -3 până la 0,107 min cm -3) și hortal (0,06 min cm -3 până la 0,12 min cm -3), care poate fi utilizat pentru estimarea timpului de răcorirea fructelor și horticulturii cu dimensiuni comune.

Palavras-Chave: timpul de răcorire, volumul produselor, eficiența

În climatul tropical, unde temperaturile medii anuale pot depăși 32 ° C, pierderile de fructe proaspete ajung până la 30%. Temperatura joacă un rol foarte important în conservarea produselor recoltate recent. Pentru a realiza o scădere rapidă și eficientă a temperaturii produsului, utilizarea sistemelor de răcire rapidă este deosebit de importantă.

Utilizarea sistemelor care utilizează apă rece (hidrocooling) este o tehnologie interesantă, care permite rate de transfer de căldură ridicate, care pot duce la timpi de răcire de trei ori mai mici în comparație cu produsele răcite cu aer forțat sau de zece ori, când produsele sunt plasate în cameră convențională sau de depozitare (Mitchell, 1992; Talbot și Chau, 1991; Delgado & Wen Sun, 2001; Fraser și Otten, 1992; Teruel și colab., 2002).

Obiectivul acestei lucrări a fost de a defini timpul de răcire pentru fructe și legume de diferite dimensiuni, stabilind relația dintre timp și volumul produselor, pentru a prezenta indici practici care ar putea fi utilizați pentru a estima timpul de răcire a produselor cu caracteristici similare celor prezentate în această lucrare.

MATERIAL SI METODE

Experimente de răcire

Pepene galben, mango, guava, portocaliu, tei, acerola și prune, cu dimensiuni diferite și o geometrie sferică aproximativă, și castraveți, morcovi și fasole verde, cu o geometrie cilindrică aproximativă (Figura 1), toate recoltate în regiunea Campinas, au fost supus răcirii într-un sistem de răcire de tip imersiune cu circulație a apei. Sistemul frigorific consta din compresor ermetic, condensator de aer, supapă de expansiune termostatică, rezervor de apă și pompă de circulație. Rezervorul de apă (780 × 580 × 570 mm) avea o capacitate de 0,23 m 3 și un debit de apă de 0,001 m 3 s -1, izolat cu fibră de sticlă (5 cm) acoperit cu membrană asfaltică (Figura 2a). Apa a fost tratată cu o soluție activă de clor (150 mg L -1). Temperatura apei din rezervorul de imersie a fost măsurată cu termocupluri (1 ± 0,4 ° C).

pentru

Temperatura fructelor a fost măsurată cu termocupluri de tip T (Cu-Co, AWG # 28), calibrate la cel mai apropiat (± 0,15 ° C). Termocuplurile au fost inserate în fructe în funcție de relația r/4 (produse sferice) sau r/3 (produse cilindrice) (Van der Sman, 2003). Raza longitudinală (rL) și transversală (rT) au fost măsurate cu o regulă de etrier, iar sfericitatea fructelor a fost calculată pe baza datelor (E = rT/rL). La legume s-au măsurat raza și lungimea. Înainte de efectuarea experimentelor, fructele și legumele au fost cântărite pe o cântare digitală.

Termocuplurile au fost introduse în trei produse conținute în ambalaj (Figura 2b). Produsele (15 kg în fiecare experiment), au fost ambalate într-un pachet perforat din plasă de sârmă (450 × 300 × 300 mm) și transportate în primele ore ale zilei la laborator.

Un sistem computerizat de achiziție de date a fost utilizat pentru a achiziționa și monitoriza datele de temperatură. Sistemul consta dintr-un convertor A/D, o placă de condiționare a semnalului și un microcomputer. Citirile au fost stocate în fișiere pentru analiză și procesare ulterioară.

Timpul de răcire este un parametru care poate fi utilizat pentru a evalua eficiența sistemelor de răcire rapidă în scopuri comerciale și/sau de cercetare. Se iau în considerare doi termeni legați de timpul de răcire, și anume timpul de răcire pe jumătate (TAT 1/2) și timpul de răcire cu șapte-opt (TAT 7/8). Acest parametru (timpul) poate fi determinat de rata de temperatură fără dimensiuni (TAT) (ASHRAE, 1994; Mohsenin, 1980):

unde Tp este temperatura măsurată în produs în timpul răcirii, Ti este temperatura inițială a fructului și Ta este temperatura din mediul de răcire (apă la 1 ° C).

REZULTATE SI DISCUTII

Răcirea fructelor

Temperatura medie inițială a fructelor a fost de 25,1 ± 0,9 ° C. Timpul de răcire a tuturor fructelor a variat proporțional cu volumul, scăzând temperaturile la 12,5 ° C (TAT 1/2) și 3,2 ° C (TAT 7/8) în intervale de timp cuprinse între 8,5 min și 125 min. Fructele mai mari au fost răcite în intervale de timp de 14 ori mai lungi decât fructele mai mici (Figura 3).

Dincer și colab. (1992) au răcit 15 kg de piersici (r = 2,3 cm), prune (r = 1,85 cm) și pere (r = 2,8 cm) într-un sistem de răcire la o temperatură de 1 ° C; timpii de răcire au fost de 17 min, 15 min și, respectiv, 25 min. Pere au atins timpul de răcire de șapte-opt în intervale de 47% până la 66% mai lungi. Teiul, portocaliul, guava și pepenele galben au prezentat valori de sfericitate mai mari (E = 1,01 până la 1,06, cu o geometrie ușor prolată) decât acerola și pruna (E = 0,97 până la 0,99, cu o geometrie care tinde spre forma oblată), diferit de mango (E = 1.12), care a prezentat o geometrie mai prolată (Tabelul 1).

Răcirea legumelor

Temperatura medie inițială a legumelor a fost de 24,8 ± 0,4 ° C, iar jumătatea de răcire și șapte-opt ori de răcire au fost atinse atunci când au atins o temperatură de aproximativ 12,4 ° C și 4,1 ° C (Figura 4). Castravetele a necesitat 36 de ori mai mult timp decât fasolea verde (37%) pentru a atinge temperatura de 4 ° C, ca urmare a diferenței de volum între ambele legume, care a fost cu 97% mai mare (Tabelul 2).

Perioada de timp va fi mai lungă în funcție de temperatura finală destinată produsului. Dincer & Genceli (1994) au răcit 20 kg de castraveți (D = 3,8 cm și L = 16 cm) la 4 ° C în 33 de minute (timp de răcire de șapte-opt) într-un sistem de răcire.

Indicii prezenți în această lucrare, care raportează timpul și volumul de răcire, ar putea fi utilizate pentru a estima timpul de răcire pentru fructele și legumele cu dimensiuni similare. -a opta răcire (»3 ° C) ar fi de 139 min. Fasolea verde cu 18 cm 3 s-ar răci la 3 ° C în aproximativ 2 minute.

FAPESP pentru sprijin financiar.

SOCIETATEA AMERICANĂ DE INGINERIE DE ÎNCĂLZIRE, REFRIGERARE ȘI CLIMATIZARE - Sisteme și aplicații ASHRAE. Metode de răcire prealabilă a fructelor, legumelor și florilor. Atlanta, 1994. [Link-uri]

BAIRD, C.D.; GAFFNEY, J.J. O procedură numerică pentru calcularea transferului de căldură în cantități mari de fructe sau legume. Tranzacții ASHRAE, v.82, p.525-535, 1976. [Link-uri]

DELGADO, A.E.; WEN SUN, D. Modele de transfer de căldură și masă pentru prezicerea procesului de îngheț - o revizuire. Journal of Food Engineering, v.47, p.157-174, 2001. [Link-uri]

DINCER, I.; GENCELI, O.F. Procesul de răcire și parametrii de transfer al căldurii produselor cilindrice răcite atât în ​​apă, cât și în aer. International Journal Heat Transfer, v.37, p.625-633, 1994. [Link-uri]

DINCER, I.; YILDIZ, M; LOKER, M.; GUN, H. Parametrii procesului pentru hidrocooling caise, prune și piersici. Jurnalul internațional de știință și tehnologie alimentară, v.27, p.347-352, 1992. [Link-uri]

FRASER, H.; OTTEN, L. Prezicerea timpilor de răcire de 7/8 pentru piersici prin compararea modelelor de transfer de căldură și a metodelor de măsurare pe teren. Sf. Iosif: ASAE, 1992. 10p. (Hârtie, 92-6016). [Link-uri]

MITCHELL, F.G. Nevoia de răcire. În: KADER, A.A. (Ed.) Tehnologia post-recoltare a culturilor horticole. 2ed. Berkley: Division of Agriculture and Natural Resources, University of California, 1992. p.53-56. (Publicație, 3311). [Link-uri]

МОХСЕНИН, Н.Н. Proprietățile termice ale alimentelor și materialelor agricole. New York: Gordon și Beach, 1980. 405p. [Link-uri]

TALBOT, M.T.; CHAU, K.V. Preîncălzirea căpșunilor. Gainesville: Institutul de Științe Alimentare și Agricole, Universitatea din Florida, 1991. 8p. (Circular, 942). [Link-uri]

TERUEL M.B.J.; CORTEZ, L.A.B.; LEAL, P.M; LIMA, G.A.B. Studiu de studiu teoretic cu forțarea diferitelor fructe geometrice. Review of Science and Technology of Foods, v.21, p.228-235, 2001. [Link-uri]

TERUEL, B.; CORTEZ, L.; NEVES, L. Studiu comparativ al studiului Valencia în trei sisteme de reflecție. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.5, p.481-486, 2002. [Link-uri]

VAN DER SMAN, R.G.M. Model simplu pentru estimarea transferului de căldură și masă în alimentele cu formă obișnuită. Journal of Food Engineering, v.60, p.383-390, 2003. [Link-uri]

Primit la 26 septembrie 2003
Acceptat la 13 septembrie 2004

Tot conținutul acestui jurnal, cu excepția cazului în care se menționează altfel, este licențiat sub o licență de atribuire Creative Commons