پیش بینی نقطه انجماد محلول های خنک کننده مایع چند جزیی
چکیده
نقطه انجماد یکی از مهمترین خواص ضروری مورد نیاز برای تکمیل فرمول ریاضی مربوط به پدیده انتقال موجود در انجماد و سردسازی غوطه وری مواد غذایی است. متاسفانه داده ها برای سیستمهای سه تایی و بالاتر کمیاب است. هدف این کار بررسی صحت یک مدل انرژی گیبس اضافی برای پیش بینی نقطه انجاد مخلوطهای چندجزیی الکترولیتها و غیرالکترولیتها می باشد، که این کار با در نظر گرفتن شرایط فرآیند استفاده شده در انجماد و سردسازی غوطه وری مواد غذایی صورت می پذیرد. از مدل UNIQUAC گسترش داده شده استفاده شد. داده ها از ادبیات موضوع مربوط به نقطه انجماد سیستمهای سه تایی حاصل شد: NaCl-KCl-H2O، NaCl-CaCl2-H2O، NaCl-MgCl2-H2O و NaCl-EtOH-H2O از لحاظ مقادیر پیش بینی شده با هم مقایسه شدند. دقت این مدل رضایتبخش بود، بالاترین انحراف مطلق کمتر از 71/1 درجه سانتیگراد برای 378 داده مقایسه شده بود.
1. مقدمه
سردسازی و انجماد غوطه وری (IFC) شامل غوطه ور شدن مواد غذایی در یک مایع با نقطه انجماد پایین که در دمای پایین نگه داشته شده است می باشد. تعدادی از مزایایی فنی و اقتصادی روشهای معمول انجماد و خنک سازی مواد غذایی برای کاربرد این واسطه سرکننده گزارش شده است: 1) نرخ بالای انتقال حرارت با شیب دمایی کم، 2) ساختار بلوری مناسب در مواد غذایی تضمین شده است، 3) سطح محصول بلافاصله در پوسته جامد که انتقال اسمزی را محدود می کند و یک ظاهر خوب را به ما می دهد یخ می زند، 4) حفظ عملیات آسان است، مناسب برای اتوماسیون است و هزینه های مربوط به کار نیز بطور قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند، 5) این فناوری سازگار با محیط زیست است. از لحاظ صنعتی، فرآیند ICF بطور وسیعی برای خنک کردن و انجماد ماهی (میگو، خرچنگ، تن ماهی و غیره) در آب نمک (سدیم کلرید یا حتی کلسیم کلرید) استفاده شده است. محصولات و شرایط فرایندی مختلف برای محلولهای آبی دوتایی و سه تایی در مقالات یافت می شوند. برای مثال، هویج خردشده، ذرت شیرین، لوبیا و نخود در محلول NaCl-glucose-H2O منجمد شدند و ماهی تن و ماهی نیز در محلول NaCl-CaCl2-KCl-H2O منجمد شدند.
5. نتیجه گیری
مدل گسترش یافته UNIQUAC برای پیش بیی نقطه انجماد در سیستمهای چندجزیی مربوط به انجماد بوسیله غوطه وری کافی بود. دقت رضایتبخشی برای سیستمهای مطالعه شده مشاهده شد. این مدل برای جستجوی سناریوهای مختلفی که فاقد داده های آزمایشگاهی و تئوری هستند استفاده می شود.
Abstract
The freezing point is one of the most critical properties required to complete the mathematical formulation related to the transport phenomena involved in the immersion chilling and freezing (ICF) of foods. Unfortunately, data for ternary and higher order systems are scarce. The aim of this work was to verify the validity of an excess Gibbs energy model for predicting the freezing point of multicomponent mixtures of electrolytes and non-electrolytes, considering the processing conditions used in immersion chilling and freezing of foods. The extended UNIQUAC model was used. Data obtained from literature corresponding to freezing points of the ternary systems: NaCl–KCl–H2O, NaCl–CaCl2–H2O, NaCl–MgCl2–H2O and NaCl–EtOH–H2O, were compared with predicted values. The model accuracy was satisfactory, the highest absolute deviation being smaller than 1.71 °C for the 378 data compared.
1. Introduction
Immersion chilling and freezing (ICF) consist of soaking foods in a low freezing point liquid medium maintained at a low temperature. A number of economical and technical advantages over the conventional food chilling and freezing methods have been reported for the application of these refrigerating media: (1) high heat transfer rates with small temperature gradients, (2) fine ice crystal structure in foods is ensured, (3) the product surface freezes immediately in a solid crust that limits the osmotic transfer and gives an excellent appearance, (4) the operation is easy to maintain, convenient for automation and the labor costs are substantially reduced, and (5) the technology is environmentally friendly (Fikiin and Fikiin, 1998; Fikiin, 2003). Industrially, the ICF process has been used extensively for chilling or freezing fish (shrimp, crab, sardines, tuna, etc.) in brine (sodium chloride or even calcium chloride). Various products and processing conditions for binary and ternary aqueous solutions can be found in the literature. For example, diced carrots, sweet corn, beans and peas were frozen in a NaCl– glucose–H2O solution; and haddock, salmon and tuna were frozen in a NaCl–CaCl2–KCl–H2O solution (Lucas and Raoult-Wack, 1998).
5. Conclusions
The extended UNIQUAC model was adequate for predicting the freezing point in multicomponent systems related to the cooling and/or freezing by immersion. A satisfactory accuracy was observed for the systems studied. The model may be used to explore different scenarios where at present there is a lack of experimental and theoretical data.
چکیده
1. مقدمه
2. تئوری
3. مواد و روشها
3.1 پارامترهای مدل UNIQUAC
4. نتایج و بحث
5. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Theory
3. Materials and methods
3.1. UNIQUAC model parameters
4. Results and discussion
5. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه