Schatting van de invriesduur van levensmiddelen op basis van hun oppervlaktetemperatuur

Om de vereiste opslagtijd van levensmiddelen in diepvriezers te bepalen, is het nuttig om de invriesduur te kunnen voorspellen. Onderzoekers ontwikkelden een model hiervoor.

Wanneer voedsel bevriest, vormt zich een bevroren laag aan het buitenoppervlak, die vervolgens naar binnen toeneemt. In commerciële toepassingen wordt meestal de eindige-elementenmethode (e.e.m.) gebruikt, waarvan de grafische interface het voor eindgebruikers mogelijk maakt om zonder specifieke kennis van e.e.m. eenvoudige en complexe vries- en ontdooivraagstukken te behandelen. Wanneer hiermee een faseverandering wordt gesimuleerd, zijn de temperatuurvoorspellingen echter niet accuraat, vanwege de abrupte veranderingen van thermofysische eigenschappen.

Tijdsafgeleiden van de voedseltemperatuur


De moeilijkste voorspelling betreft de bevriezing van de oppervlakte van levensmiddelen bij convectieve randvoorwaarden. Braziliaanse wetenschappers wilden in hun onderzoek de invloed bepalen van de tijdsafgeleiden van de voedseltemperatuur. Deze benadering maakt het mogelijk om de convectiecoëfficiënt van de warmteoverdracht te berekenen en nauwkeurig de benodigde invriestijden te voorspellen. Hiervoor ontwikkelden zij een numeriek model dat gebruikmaakt van de eindige-differentiemethode om de spreiding van de temperatuur in het voedsel te berekenen. Het doel daarvan is om het gebruik van de tijdsafgeleide van de oppervlakte- en binnentemperatuur te testen, bij het voorspellen van de invriestijd.

Thermische geleidbaarheid en afgeleide temperatuur


Het model wordt toegepast op tylosegom, een voedselanalogon, aan de hand van de thermische geleidbaarheid en de afgeleide temperatuur. De onderzoekers vergeleken hun numerieke simulaties met 227 experimentele datapunten. Met een gemiddelde foutafwijking van 0,06 procent en een standaardafwijking van 2,19 procent is het model betrouwbaar te noemen.

• Onderzoekers: S.R.Ferreira, University Federal of Rio Grande do Norte, Natal, Brazilië & L.O.A.Rojas, Federal University of Paraibo, Joao Pessoa, Brazilië.
• Uit: International Journal of Refrigeration, n° 98 (2019), pp 436-443.

Bron: RCCK&L

This post is also available in: Nederlands

Geef als eerste een reactie

Geef een reactie

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd.


*