Keseimbangan Haba di Sebalik Kitaran Penyejukan
Masa yang diperlukan untuk menyejukkan satu kelompok produk dalam penyejuk vakum bergantung pada jumlah haba yang perlu disingkirkan dan kapasiti penyejukan sistem. Formula asasnya ialah: Q = m × Cp × ΔT + Lv × Δm, dengan Q ialah jumlah haba (kJ), m ialah jisim produk (kg), Cp ialah muatan haba tentu (kJ/kg·K), ΔT ialah perbezaan suhu (K), Lv ialah haba pendam pengewapan (2,257 kJ/kg) dan Δm ialah jisim air yang tersejat (kg).
Formula ini mempunyai dua bahagian dan kedua-duanya berkelakuan berbeza. Sebutan pertama, m × Cp × ΔT, ialah haba sensibel: ia bergantung hanya pada berapa banyak produk yang ada dan berapa jauh suhunya perlu turun. Sebutan kedua, Lv × Δm, ialah haba yang dibawa keluar oleh air yang meninggalkan produk sebagai wap. Oleh sebab haba pendam pengewapan itu besar, sebutan inilah yang menjadikan penyejukan vakum berfungsi — produk menyejukkan dirinya sendiri dengan mengewapkan sebahagian daripada kelembapannya sendiri.
Masa Kitaran Rujukan
| Produk | Suhu Awal | Suhu Sasaran | Masa |
|---|---|---|---|
| Sayur Berdaun | 28°C | 2°C | 25 minit |
| Cendawan | 25°C | 4°C | 20 minit |
| Brokoli | 30°C | 2°C | 30 minit |
| Makanan Masak | 90°C | 10°C | 8 minit |
Baris hasil tanaman bermula daripada suhu ambien, dalam julat 25–30°C yang biasa bagi sayur yang baru dituai. Baris makanan masak bermula daripada produk panas pada 80–90°C, yang membawa lebih banyak haba sensibel per kilogram tetapi juga mengewap dengan lebih cepat.
Apa yang Memendekkan atau Memanjangkan Kitaran
Anggaran hanyalah titik permulaan, kerana beberapa pemboleh ubah menggerakkannya ke arah mana-mana:
- Julat suhu. ΔT yang lebih besar menambah sebutan haba sensibel dan memanjangkan kitaran.
- Struktur produk. Produk berdaun dan berliang melepaskan kelembapan dengan bebas; produk padat atau kaya gula menyekat laluan wap dan mengambil masa lebih lama.
- Beban dan pembungkusan. Dulang yang disusun rapat, filem yang dimeterai atau karton berat menyekat pelepasan wap; jisim yang sama dimuatkan secara longgar menyejuk dengan lebih cepat.
- Keadaan peralatan. Sesaran pam dan kapasiti pemeluwapan menetapkan kadar yang boleh dicapai; pengedap pintu yang haus atau pemeluwap yang kotor merendahkannya.
Menggunakan Anggaran
Anggap masa yang dikira sebagai angka perancangan dan sahkan dengan ujian pada produk dan beban sebenar, kerana kepadatan beban, berat kelompok dan jenis produk semuanya mengubah hasilnya. Oleh itu, angka praktikal harus dinyatakan bagi setiap produk dan setiap kelompok: apabila bahan dan berat kelompok berbeza, masa kitaran turut berbeza.