Hlađenjem se snižava temperatura hrane i prostorija oduzimanjem topline koja se pohranjuje na drugu poziciju. Hlađenje hrane je danas najčešće primjenjivana metoda za kratkotrajno konzerviranje držanjem na temperaturi od 4 do 6 st. C.
Na toj temperaturi dolazi do usporavanja biokemijskog procesa kvarenja koji nastaje djelovanjem mikroorganizama uz posredovanje encima.
1. Kako se prije korištenja rashladnog procesa čuvala hrana?
• Sušenjem (žitarice, voće, riba, meso)
• Soljenjem (meso i riba)
• Kiseljenjem-povrće
Podrum, kao najhladnija prostorija, koristio se za odlaganje hrane.
Prirodni led iz jama ledenica koristio se u turističke svrhe. Ledari su dopremali komade leda niz Biokovo i Velebit na magarcima do turističkih mjesta. Vidi na Internetu Mucića ledenica, Biokovo i Lukina jama, Velebit.
2. Opiši do kakvih promjena dolazi otkrićem umjetnog hlađenja.
• Dolazi do bitnih promjena u poljoprivrednoj proizvodnji zato što se viškovi hrane mogu kvalitetno čuvati u hlađenim skladištima do potrebe.
• Dolazi do bitnih promjena u životnom okružju ljudi. Gradsko stanovništvo se znatno povećava i dolazi do podjele (selo proizvođač, a grad potrošač hrane).
3. Opiši glavne komponente hladnjaka.
• Isparivač je izmjenjvač topline smješten u unutrašnjosti hladnjaka u kojem dolazi do isparavanja rashladnog sredstva. Za isparavanje je zbog promjene agregatnog stanja potrebna velika količina topline koja se oduzima namirnicama pohranjenim u hladnjaku i tako ih hladi. Isparavanje se odvija pri konstantnoj temperaturi koja ovisi o namjeni i vrsti rashladnog sredstva, a regulira se tlakom u isparivaču. Mogu se postići i temperature od -50 st. C, s tim da se od -25 st.C koristi dvostupanjska kompresija.
• Kondenzator je izmjenjivač topline zmijolikog oblika smješten izvan hladnjaka. Volumen mu je znatno manji od isparivača. U njemu se odvija ukapljivanje rashladnog sredstva i pri tom mu se oduzima velika količina topline i predaje u okolinu.
• Kompresor je stroj koji usisava pare rashladnog sredstva i tlači ih u kodenzator i pri tom im znatno podiže temperaturu.
• Rashladno sredstvo u tekućem stanju struji iz kondenzatora preko ekspanzijskog termoregulacijskog ventila u isparivač i pritom mu se zbog povećanog volumena naglo smanjuje tlak i temperatura.
•Kućište hladnjaka objedinjuje sve njegove komponente. Zbog smanjenja toplinskih gubitaka dobro je izolirano poliuretanskom pjenom. Za efikasno hlađenje potrebno je kućište ispravno postaviti. Najmanja udaljenost do zida sa zadnje strane je 5 cm, a najmanje bočne udaljenosti su 2 cm.
•Termostat hladnjaka uključuje i isključuje elektromotor kompresora i tako održava namještenu temperaturu.
4. U koju skupinu tehničkih tvorevina spada hladnjak?
Hladnjak spada u skupinu složenih uređaja koje nazivamo agregatima.
5. Što su zamrzivači?
Zamrzivači su hladnjaci koji postižu temperaturu do -18 do -45 st.C i služe za dugotrajno čuvanje hrane, te za druge namjene. Područje hlađenja označava se odgovarajućim brojem zvjezdica po 6 stC. Za zamrzivanje biološkog materijala koriste se zamrzivači koji postižu temperature od čak -164 stC. Da bi se postigla ekstremno niska temperatura zamrzavanja potrebna je višestupanjska kompresija.
6. Opiši postupak odleđivanja
Zbog vlage u zraku dolazi do nakupljanja leda na isparivaču. Pošto je led dobar izolator smanjuje se rashladni efekt i povremeno je potrebno odleđivanje. To može biti ručno i automatsko. Kod automatskog odleđivanja najčešće se koristi električni grijač, a može se odleđivati i kratkotrajnim dovođenjem vrućih rashladnih para u isparivač. Produkt odleđivanja odvodi se izvan hladnjaka.
7. Što je energetski razred?
Energetski razred pokazuje odnos uložene i dobivene energije tehničke tvorevine. Razredi su prema efikasnosti poredani od A do G i pozicija se označava naljepnicom.
8. Opiši rashladna sredstva i komentiraj utjecaj na životno okružje.
Rashladno sredstvo treba isparavati na podesnoj temperatuti, treba imati dobar toplinski kapacitet, da bude nezapaljivo i da ne uništava ozon. Takva sredstva su ekološki freoni R-134 i R-134a. Stara rashladna sredstva, freoni R-11, R-12 i R-22 stavljena su izvan upotrebe zbog uništavanja ozona. Iz starih hladnjaka moraju se neškodljivo izuzeti od strane ovlaštenog servisa koji će izdati radni list.
9. Protokol iz Montreala *****+
U Montrealu 1987. godine donesen sporazum koji ograničava upotrebu plinova koji unštavaju ozonski stratosferni omotač, a to su rashladni plinovi (freoni koji sadrže klor) i plinovi za gašenje požara (haloni koji sadrže brom). Predviđalo se da će poštivanjem protokola oko 2050. godine doći do značajne regeneracije ozonskog omotača. Međutim, rezultati su bili lošiji od očekivanih pa su na sastancima u Londonu, Kopehhagenu, Pekingu, te ponovo u Montrealu doneseni amandmani koji ograničavaju upotrebu još mnogo plinova. Protokol je potpisalo oko 150 država.
10. Opiši mobilni hladnjak.
Za dopremanje hrane iz hladnjača do trgovina i trgovačkih centara služe kamioni-hladnjače. Imaju dobro izoliranu karoseriju i bijele su boje (slabija apsorpcija sunčevog zračenja). Elektromotor kompresora se napaja iz alternatora, a moguć je i vanjski priključak.
DODATNI SADRŽAJ (za one koji žele znati više)
1. Da li je prije pronalaska hladnjaka bilo moguće umjetno ostvariti vrlo niske temperature?
Da, pomoću rashladnih smjesa. To je bio jedan od najstarijih načina hlađenja.
22% smjesa NaCl (obična sol) i leda daje temperaturu od -21 st.C.
32% smjesa CaCl2 (kalcijeva sol) i leda daje temperaturu od -55 st.C.
Najstariji zapis upotrebe rashladne smjese potječe iz Kine oko <2000. god. Za smrzavanje deserta preporuča se smjesa leda i salitre. (izvornik "Povijest hrane")
2. Tehnologija hlađenja u starom Egiptu zasnivala se na isparavanju vode. Isparavanje vode u poroznim visokim posudama u uvjetima vrlo suhog zraka bilo je tako intenzivno da je se u unutrašnjosti stvarao led. Pronađen je crtež starosti oko <2500. godine gdje robovi lepezama pojačavaju cirkulaciju zraka i tako ubrzavaju zaleđivanje. Led se dobijao i u plitkim posudama uz dodatak slame koje su se ostavljale noću na krovovima kuća. Egipćanima je bila poznata tehnologija proizvodnje sladoleda koji su posluživani i u kornetima.
2. Što je potrebno za kvalitetno zamrzavanje hrane?
Hranu je potrebno zaštititi da ne dođe do gubitka vode, a zamrzavanje mora biti brzo, za što postoji poseban program. Za industrijsko zamrzavanje ribe i mesa upotrebljavaju pločasti kontaktni zamrzivači. ( Internet : contact plate frezer slike).
3. Opiši razliku u strujanju u unutrašnjosti zamrzivača kod horizontalne i vertikalne izvedbe prilikom otvaranja vrata.
Hladniji zrak je teži i on zauzima donji dio hladnjaka. Kod horizontalne izvedbe je zbog toga gubitak kod otvaranja vrata malen. Naprotiv, kod vertikalne izvedbe sila teža izbacuje hladni zrak smješten na dnu zamrzivača, a u gornjem dijelu ulazi topli, tako da su gubici veliki.
4. Skladišta (banke) leda *****+
Najstariji zapisi o skladištima leda dolaze nam iz Mezopotamije. Prvo je izgrađeno oko <2000. god. u gradu Uru, a zatim oko <1780. god. nekoliko skladišta u gradu državi Mariju i susjednim autonomijama (srednja Mezopotamija). Marijem je vladala amorejska dinastija na čelu sa knezom Zimrilimom. Bilo je to jedno od vodećih kulturnih središta, a posebno se isticala rezidencijalna palača sa 300 dvorana i soba. Državu Mari srušio je mezpotamski suveren Hamurabi (bivši saveznik) nakon 3000 godina postojanja. Mari su zatim naselili Kasiti, a nakon toga su osvojili i Babiloniju i njom vladali 500 godina.
Skladištenje leda posebno je bilo razvijeno u Perziji, a počinju se graditi oko <400. godine. To su djelomično ukopane građevine volumena do 5000m3, pokrivene ogromnom kupolom koja je u ljetnom periodu hlađena isparavanjem. Zidovi skladišta su debeli i do 2m. Obloženi su vodonepropusnom žbukom koja je imala dobra mehanička i izolacijska svojstva . Izrađivana je od pijeska, gline, vapna, kozjih dlaka, bjelanca i pepela. Skladišta su se mogla puniti iz prirodnih izvora u zimskom periodu, a neka su imala i plitke bazene za vlastitu proizvodnju. Hladni zrak iz skladišta koristio se ljeti za rashlađivanje prostorija, a izvlačio se pomoću tornjeva koristeći kinetičku energiju vjetra ili solarnu energiju. Sačuvano je 129 skladišta i mogu se vidjeti na Internetu. (Yakhchal-jama za led).
Danas se skladišta (banke ) leda koriste kao spremišta latentne topline. Led se proizvodi noću kad je hlađenje manjeg intenziteta, a električna energija jeftinija.
Sadržaji označeni znakom *****+ su za one koji žele znati više.
|
