Вопрос
user1974353
Вчера 22:33
Сколько сухого льда нужно использовать, чтобы заморозить такое количество теста в коробке такого размера?
Я хотел бы создать упаковку для замороженных продуктов (до -18 °C). Продукты представляют собой небольшие шарики из теста для пиццы (диаметром 4 см). Общий вес шариков из теста составляет 10 кг (333 шарика по 30 граммов каждый).
Я собираюсь положить их в пенопластовый пакет с сухим льдом (герметичный и изолированный), внутренние размеры которого составляют 33 x 23 x 28 см, а толщина стенок — 3,5 см. Шарики из теста будут храниться от 2 до 5 дней.
Данные о сухом льду:
- Гранулы размером 16 мм
- Температура сублимации: -78,5 °C
- Плотность: 1,1–1,4 г/см³
Температура окружающей среды в месте хранения коробки:
а) 10 °C.
б) 21 °C.
Мой вопрос:
Сколько сухого льда я должен положить, чтобы все шарики оставались замороженными, т.е. Имели температуру. около -2 ° C, в случае, когда:
а) срок хранения = 3 дня
б) срок хранения = 5 дней
Перевод вопроса с Cooking Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://cooking.stackexchange.com/questions/49126/how-much-dry-ice-should-be-used-to-keep-this-much-dough-frozen-in-a-box-of-this
1
Пока в герметичном контейнере есть сухой лёд, всё внутри него будет иметь равновесную температуру -78,5 °C. Вам всё ещё не хватает нескольких допущений, таких как теплопроводность контейнера (обычно 3,3x10-3 Вт/м/К) и теплоёмкость вашего теста (предполагается, что она такая же, как у льда).
Как только всё достигнет этой температуры, чтобы компенсировать «потери от холода», при температуре на улице 10 °C вам понадобится от 1,8 до 2,3 кг на 3 дня и от 2,9 до 3,7 кг на 5 дней. При температуре 21 °C — от 1,9 до 2,5 кг при 10 °C, от 3,3 до 4,2 кг при 21 °C. Вам понадобится дополнительное количество хладагента, чтобы охладить все содержимое (включая воздух) с -18 °C до -78,5 °C, что составляет не менее 2,2 кг.
Всё это основано на упрощённой модели и, скорее всего, является заниженной оценкой.
Одна из проблем, как отметил @keshlam, заключается в сублимации сухого льда в герметичном контейнере и повышении давления. Кроме того, от 18 % до 28 % вашего контейнера будет заполнено сухим льдом. 10 кг теста в виде одного комка займут ещё 5 % вашего пространства, не считая эффективности упаковки в виде сфер. Таким образом, у вас останется не так много места для расширения газа.
Без использования сухого льда, если сначала охладить всё до -18 °C, в герметичной коробке шарики из теста смогут оставаться замороженными в течение 3 дней при температуре 10 °C снаружи.