Isı İletimi ( Canan KURT )

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ İHSANİYE MYO GIDA TEKNOLOJİSİ(İ.Ö) ISI İLETİMİ
HAZIRLAYANLAR
093706052 CANAN KURT
093706008 ESRA KARAKOÇOĞLU
İçİndekİler
1. Isı nedir?
2. Isı iletimi ve ısıl işlem değişkenleri
2.1. Sıcaklık değişkenleri
2.2. Isıtma süresi
3.Isı iletim yöntemleri
3.1. Kondüksiyon
3.2. Konveksiyon
3.3. Radyasyon (ışınım)
4. Isı değiştiriciler
4.1. Borusal ısı değiştiriciler
4.2. Plakalı ısı değiştiriciler
5. Isı değişkenlerinin seçimi
6. Gıda endüstrisinde yararlanılan başlıca ısıtma işlemleri
1.ISI NEDİR ?
Isı, belirli sıcaklıktaki bir sistemin sınırlarından, daha düşük sıcaklıktaki bir sisteme, sıcaklık farkı nedeniyle transfer edilen enerjidir.
Isı da iş gibi bir enerji transfer biçimidir. Isı ve iş hiçbir cisimde depo edilemez, ancak sistem sınırlarında ve geçiş halinde iken belirlenebilir.
Farklı sıcaklıklar arasındaki alışveriştir. Bir enerji türüdür. Birimi kaloridir.
Isı işlemi ile gıdaların muhafaza edilmesi 19.yy’da Appert
tarafından başlatılmıştır.
Appert etleri pişirdikten sonra kapakları sıkıca kapalı teneke kutulara veya kaplara koyarak uzunca süre muhafaza etmeyi başarmıştır.
Bu ısı işlemi ile mikroorganizmaların öldüğünü ise Pasteur açıklığa kavuşturmuştur.
ISI İLETİMİ
Katı,sıvı ve gaz halindeki sabit ortamların,fiziksel akış veya ısı aktarımının yönlendirdiği bir karışma olmaksızın,birbirlerine temas yoluyla ısı aktarımına,ısıl iletim veya kondüksiyon denir.
Bir maddeye dışarıdan ısı vererek ısı yükünü arttırma işlemleridir, dolayısıyla sıcaklığın arttırıldığı işlemlerdir.
Isıtma işlemleri değişkenleri sıcaklık derecesi ve ısıtma süresidir.
2.Isıl işlem değişkenleri
2.1. Sıcaklık değişkenleri 2.2. Isıtma süresi
Dayandırma yönteminde ısıl işlemde en temel amaç; en düşük sıcaklık derecesi ve en kısa sürede amaca ulaşmaktır.
Düşük sıcaklık Yüksek sıcaklık Çok yüksek sıcaklık
Uzun süre Kısa süre UHT (Ultra High
Temperature)
LTHT HTST Çok kısa süre
DSUS YSKS Sıvı ürün, akışkan ürün olması şarttır. UHT’nin uygulanabilmesi için
Isıtma işlemleri / ısının elde edilmesi —— Yakıt ISI + GIDA
* Gıdanın sıcaklık derecesinin yükselmesi
* Kritik sıcaklık derecesine ulaşılması
Isıl işlemlerde 2 önemli nokta vardır ;
1. Sıcaklık derecesinin kontrolü
2. Isıtma süresinin kontrolü
Bu iki işlemi termostat yapabilir.
3.Isı İletİm yöntemlerİ
ISININ GIDALARA AKTARIMI (ISI TRANSFERİ)
1. KONDÜKSİYON: Temas durumundaki moleküller arasındaki ısı geçişidir.
2. KONVEKSİYON: Isınan molekülün yer değiştirmesi ile ısı yayılmasıdır.
3. RADYASYON: Işınım yolu ile ısının yayılmasıdır.
3.1. KONDÜKSİYON ISI TRANSFERİ
Kondüksiyonla ısı iletimi olan maddelerde kabın geometrik merkezi sıcak noktadır.
Isının doğrudan ürünün kendi molekülleri veya parçacıkları arasında transfer edilmesidir.
Bu ısı geçişi türünde, ısı bir katı ya da durgun bir akışkan içinde iletilir.
3.2.Konveksİyon ısı transverİ
Konveksiyon (Hava Akımı) Yoluyla İletim
Isının hareket eden bir ortamla (taşıyıcı sayesinde) iletilmesidir.
Dolayısıyla ısının konveksiyon şeklinde yayılabilmesi için, ısı kaynağı ile ısıtılacak mahal arasında, ısı enerjisi taşıyan taşıyıcıya (su, buhar veya hava) gerek vardır.
Örnek sıcak sulu, kaynar sulu, buharlı ve klimalı (iklimlendirme) tesisatlardaki ısı iletimi gibi…
3.3. ISIL IŞIMA (ISIL RADYASYON)
Radyasyon(ışıma),enerjinin ışık hızında boş bir ortam içinde akmasıdır.
Radyant enerji,farklı şekillerde oluşur.
Radyant enerji türleri,biyolojik sistemler üzerinde dalga boyları,frekansları,maddeye sızma güçleri ve diğer çeşitli etkileri yönünden farklılık gösterirler.
4. Isı değİştİrİcİler
Kaynar su veya buhardan faydalanılarak ısıtma amaçlı veya çeşitli işlemlerde kullanılmak amacıyla sıcak suyun elde edildiği cihazlara tahvil cihazları (eşanjör veya ısı değiştiriciler) denir.
Sıcaklığı fazla olan bir akışkan ile daha az ısıda olan bir akışkanın ısı alışverişi prensibine denir.
Isı değiştiriciler:
Borulu ve plakalı olmak üzere iki farklı tipte üretilir.
4.1. Borusal ısı değiştiriciler
Konstrüksiyon Özelliklerine Göre Sınıflandırma
1. Borulu Isı Değiştiriciler
Düz Borulu Isı Değiştiriciler
Spiral Borulu Isı Değiştiriciler
2.Levhalı Isı Değiştiriciler
borusal ısı değİştİrİcİler
Borulu ısı değiştiricilerde ısı aktarım yüzeyi,ısıtılmak istenen akışkanın ya da ürünün aktığı çok sayıda ve belli aralıklarla yerleştirilmiş düz,spiral veya petek(lamel) borulardan oluşur.
Isıtıcı akışkan boruların dışında,boruların yerleştiği gövdenin(kovanın) içinde sirküle eder.
Avantajları :

– Hareketli parçaları yoktur, dolayısıyla sessiz çalışır.

– Her iki gaz tarafında da genişletilmiş yüzeyler kullanılabilir.

– Konstrüksiyonel olarak basittir.

– Son derece iyi esnekliğe sahiptir.

– Son derece düşük sıcaklık düşümüyle önemli mesafeye yüksek miktarda ısı transfer kabiliyetine sahiptir.

– Kontrol edilebilirliği iyidir.

– Dış pompa gücü gerektirmez.
4.2. Plakalı Isı Değiştiriciler (Eşanjörler)
Farklı sıcaklıklara sahip türdeş veya farklı akışkan cinslerinin plakalar arasında birbirine karışmadan dolaşarak ısı alış verişi yapmasıdır.
Plakalar üzerindeki özel balıksırtı tasarım sayesinde akış esnasında akışkanın hızı,sürekli olarak değişir.
Bunlarda esas ısı geçişinin olduğu yüzeyler genelde ince metal plakalardan(levhalardan) yapılır.
Plakalar alüminyum, zirkonyum, titanyum, nikel veya paslanmaz çelikten yapılmış olabilir.
Plakalı ısı değİştİrİcİler
5. ISI DEĞİŞTİRGECİNİN SEÇİMİ
Yüzeylerdeki kirlilik ısı transferine ve sürtünmeye etkisi bakımından hesaba katılmalıdır. Bu faktörler değiştirgeç boyutlarının tayininde büyük rol oynar.
Isı değiştirgeçlerinin imalatında ısı transferi ve akışkanın hareketi için gerekli pompalama gücü daima birlikte göz önünde tutulmalıdır.
ISIL İŞLEM KOŞULLARININ BELİRLENMESİ
1. Hedef alınan mikroorganizmanın ısısal direncinin deneysel yolla saptanmasıdır.
2. Gıdanın bulunduğu ambalajda ısı geçişinin deneysel olarak saptanması
3. Elde edilen verilerden teorik ısıl işlem koşullarının
hesaplanması
4. Hesaplamaların doğruluğunu deneysel olarak belirlenmesi
5. Uygulamaya geçilmesi
6. Kaç derecede, ne kadar sürer?
GIDA ENDÜSTRİSİNDE YARARLANILAN BAŞLICA ISITMA İŞLEMLERİ
1. HAŞLAMA: Dondurulacak, kurutulacak, konserve yapılacak her işlemde kullanılır.
2. ÖN ISITMA (EKZOST) : Konservecilikte kapatmadan hemen önceki tepe boşluğunu almak için kullanılır.
3. PASTÖRİZASYON : 100 °C’ de yapılır.Meyve suyu ve süt pastörizasyonunda kullanılır.
4. STERİLİZASYON : t > 100 °C ’ de yapılır. Genellikle 115-121°C ’ de uygulanır.
5. EVAPORASYON: Gıdalardan elde edilen sıvı unsurların suyunu uçurmak için kullanılır.
6. DEHİDRASYON: Serbest suyun gıdalardan tamamen uzaklaştırılıp gıdanın kurutulması işlemidir.
7. FIRINDA PİŞİRME : Ekmek başta olmak üzere tüm unlu mamüllere uygulanır.
8. YAĞDA KIZARTMA : Cips gibi ürünlerde kullanılır.
9. KAVURMA: Etin kendi yağı içerisinde ısıtılarak suyunun uçurulması ve yapısının değiştirilmesidir.
Isının gıdaya taşınmasında 2 yol vardır.
1. Gıdanın doğrudan ısıtılması : yakıtın yakıldığı ortamla, ürünün ısıtıldığı ortam aynı ise bu doğrudan ısıtmadır. Örn; ızgarada pişirilen et vb.
2. Gıdanın dolaylı olarak ısıtılması : yakma ünitesi ile gıda birbirlerinden fiziksel olarak ayrı ise yani ayrı ortamlarda ise bu tür ısıtmaya denir. Burada ısı taşıyıcısına ihtiyaç vardır.
ISIL İŞLEM: Dayandırma amaçlı uygulanan işlemdir. Ürüne raf ömrü kazandırmayı amaçlayan işlemdir.
Dayandırmaà belli sıcaklık ve sürede ısıtma ile olur.
Sıcaklık ve sürenin önceden deneylerle Yetersiz ; kısa sürede gıdaların bozulacağını belirtir.
Önceden belirlenmiş olması gerekir. Yeterli ; beklenen raf ömrü süresince gıdanın bozulmayacağını belirtir.
Aşırı; gıdaların özelliklerinde belirgin kayıplar oluşabilir. Fiziksel/ kimyasal özelliklerde bozulmalar olur. Maliyet artışı olur.
Isıtılan gıdaların;
Mikrobiyolojik içeriği bileşimi ,
Besin renk, tat, koku özellikleri,
Doku, kıvam özellikleri,
Termodinamik özellikleri sürekli değişme gösterir.
Isı işlemi, et ve et ürünlerinde bozulma ve kokuşmalara neden olan oldukça toksik
mikroorganizmaları öldürmek ve kokuşma reaksiyonlarını hızlandıran enzimleri inaktive etmek amacıyla uygulanır.
Yani bu yöntem ile mikroorganizmalar tamamen imha edilebilir.
Etlerin muhafazasında ısı işlemi genellikle 2 düzeyde uygulanır.
Orta derecede ısıtma işlemi ki bunda gıdalar yaklaşık 58-75°C’ye kadar ısıtılırlar.
Aşırı derecede ısı uygulama sistemi veya sterilizasyon ki bunda ısı 100 °C ve daha yukarı derecelere kadar yükseltilebilir.
Bu uygulama ile kokuşma mikroorganizmalarının tamamı öldürülür ve üremelerine olanak sağlanmayacak şekilde hasara uğratılır.
Bunlar çok uzun süre saklanabilirler.
ISITMA İŞLEMLERİ UYGULAMASININ NEDENLERİ
1. Her bir gıda hammaddesi doğrudan tüketilemez. Patojen mikroorganizmalar, toksik bileşikler, hoşa gitmeyen tat/ koku maddeleri olan ürünlerde ısıtma işlemleri ile bu sakıncalar giderilebilir.
2. Gıda hammaddelerinin dayanımı sınırlıdır. Isıl işlem ve ambalajlama ile uygun saklama ortamı uygulanarak raf ömrü uzatılabilir.
3. Gıdaların bölge dışı tüketim ya da mevsim dışı tüketim amacıyla stoklama yapılması gereklidir. Bu amaçla ısıtma işlemi uygulanarak dayanıklılık arttırılır.
ISIL İŞLEM UYGULAMALARININ OLUMSUZ ETKİLERİ
1. Besin elementlerinde kayıplar görülebilir.
2. Kontrolsüz uygulamalarda ürün kayıpları görülebilir.
BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER
Kaynaklar
www.google.com
Gıda Endüstri Makineleri Kitabi İLBİLGE SALDAMLI
Uludağ Üniversitesi Gıda Teknolojisi Bölümü Gıda İşleme İlkeleri Ders Notları

Facebook Yorumları

Bir Cevap Yazın