Värmelära II eld och is

1. Värmelära IIeld och is TFRC35

2. Förra veckan • Historik av värmelära • Olika temperaturskalor • Skillnad mellan temperatur och värme • Termiska egenskaper • Cp Specifik värme • Fasomvandlingsenergi • Värmeöverföring på tre olika sätt • Konduktion • Konvektion • Strålning

3. Denna veckan • Repetition av värmeöverföring • Konduktion • Konvektion – isbitarna • Strålning – mikrovärmning • Repetition av infrysning • Simulering av kokt potatis

4. Konvektion • Varför har vatten bättre värmeöverföring än luft? • Tätare medium → fler molekyler som träffar ytan • I luft rör sig molekylerna snabbt men det är stora avstånd mellan molekylerna • Jämför en ugn på 100°C och kokande vatten

5. Strålning – mikrovågsugn • Elektromagnetisk strålning • Polära molekyler strävar efter att ställa sig i strålningsriktningen • Vågorna ändrar riktning hela tiden → molekylerna ändrar riktning • Rörelseändringen hos molekylerna innebär att det blir varmt

6. Strålning – mikrovågsugn • I is är molekylerna orörliga förutom på ytan • Olja består till största delen av opoläratriglycerider, men även en del mer polära di- och monoglycerider som påverkas av mikrovågorna • Socker bildar vätebindningar med vatten

7. Induktionshäll • Elektriskt spänningsflöde generar ett magnetiskt fält • Magnetfältet inducerar en varierad elektrisk spänning i grytan/stekpannan • Den elektriska spänningen innebär att elektronerna rör sig snabbt och genererar värme

8. Induktionshäll • Fördelar: • All energi går åt till att värma det som ska värmas – effektivt • Det är bara grytan/pannan med innehåll som blir varmt – säkert

9. Infrysning • Livsmedel har en lägre fryspunkt än rent vatten • Vatten fryser vid 0°C medan livsmedel fryser inom ett temperaturintervall • När vattnet i ett livsmedel fryser ökar koncentrationen av lösta ämnen i de ofrusna vattenregionerna

10. Infrysning • Fryspunktssänkning

11. Infrysning • Apelsinjuice • 88,3% vatten • 0,7% protein • 10,4% kolhydrater • 0,2% fett • 0,4% aska • Starttemperatur för infrysning är -1,2°C

12. Infrysning • Mängd ofruset vatten vid 30°C • Lök 5% • Körsbär 9% • Päron 6% • Torsk 10% • Magert kött 10% • Äggula 20%

13. Infrysning • Temperatur där allt vatten är fruset • Morötter -20°C • Gurka -10°C • Hallon -20°C • Spenat -14°C • Tomatpasta -18°C • Sparris -16°C

14. Kokning av Potatis 100ºC • 1. Boiling water transfers heat to the potato by convection • Heat is transferred through the potato by conduction • 3. Starch in the potato begins to gelatinize 58-68ºC. • 4. Around 70º • ”done”

15. Simulering • Cp =3.5 kJ/kgºC • k = 0.554 W/mºC • h = 10 000 W/mºC

16. Potatis i kokande vatten

17. 25 min 20 min 15 min 10 min 0 Marilyn Rayner, Food Engineering, Lund University

18. Potatis med stålspik

19. 25 min 20 min 15 min 10 min Marilyn Rayner, Food Engineering, Lund University

20. Potatis med blomsterpinne

21. 25 min 20 min 15 min 10 min Marilyn Rayner, Food Engineering, Lund University

22. Potatis med två spikar

23. 25 min 20 min 15 min 10 min Marilyn Rayner, Food Engineering, Lund University

24. Efter 20 minuters kokning 81% är ”kokt” 65% av potatisen är ”kokt” 59% av potatis är ”kokt” Marilyn Rayner, Food Engineering, Lund University