Berekening van thermo-fysische eigenschappen van tuinbouwprodukten uit hun samenstelling

(1)

S P R E N G E R I N S T I T U U T H a a g s t e e g 6 , W a g e n i n g e n

T e l . : 0 8 3 7 0 - 1 9 0 1 3

Rapport no. 1919 Ir. G. van Beek en Ing. W. Verbeek

BEREI'ENING VAN THERMO-FYSISCHE EIGENSCHAPPEN VAN TUINBOUW-PRODUCTEN UIT HUN SAMENSTELLING

Uitgebracht aan de Directeur van het Sprenger Instituut Project no. 45, april 1975

(2)

raet :

c - ï ci . g± (4)

v/aarin: c = soortelijke vjannte kJ/kg.K

g = massafractie kg/kg Omdat de massafractie van de aanwezige lucht te

ver-waarlozen isf e n d e s o o r t e l i j k e w a r m t e v a n l u c h t n i e t g r o o t i s , k a n d e b i j d r a g e h i e r v a n a a n d e s o o r t e l i j k e w a r m t e v a n h e t p r o d u k t v e r w a a r l o o s d w o r d e n , z o d a t i n d e d e s b e t r e f f e n d e v e r g e l i j k i n g d e volurnefractie l u c h t n i e t v o o r k o m t . A l s g e v o l g h i e r v a n is d e s o o r t e l i j k e w a r m t e v a n h e t p r o d u k t g e l i j k a a n d i e v a n d e b u l k : p r o d u k t ~ b u l k 2.3.1. ^9^^t:?.f!2,J:£.isliUfJ£.£QSf£i,2i:a'^i„i:Ü^EI12ah'h:È E e n t u i n b o u w p r o d u k t b e s t a a t , v o o r w a t b e t r e f t d e w a r m t e g e l e i d i n g s c o ë f f i c i ë n t s l e c h t s u i t 2 c o m p o n e n t e n : w a t e r e n l u c h t . V a n d e o v e r i g e c o m p o n e n t e n g e l d t d a t •de k o o l h y d r a t e n dezelfde, w a r m t e g e l e i d i n g s c o ë f f i c i ë n t b e z i t t e n a l s d i e v a n w a t e r . D e w a r m t e g e l e i d i n g s c o ë f f i ~ P ) c i ë n t w o r d t b e r e k e n d m e t d e M a x w e l l - v e r g e l i j k i n g X = 2 Xw + X l - 2 * ( Aw " *i> x ( 6 ) P r" 2 XW + X , + 0 (Xw - XX) ' W w a a r i n : X - w a r m t e g e l e i d i n g s c o ë f f . W / m . K 3 3 0 = produktporositeit m /m w = water 1 = lucht pr= produkt

Opmerking: bevat het produkt geen lucht maar de componen-ten water + rest, dan wordt de volumefractie 0 voor de rest gevonden uit:

gr

0 -=• P n. (7)

r= p pr

2 . 3 . 2 . ^a^mjtg^Ëllli^iïïiSSSSâ'rrisiê'ïïi:»!-^™^^!^ ~

V o o r d e wax-mtec^eieidingscoëf f i c i ë n t i n b u l k g e l d t

(3)

-4-vergelijking (6) als X vervangen wordt door X ,

3. Tabellen

Bij het samenstellen van de tabellen is uitgegaan

van de onderstaande thermo-fysische eigenschappen van de samenstellende componenten.

Tabel 1. Eigenschappen componenten bij 20 C.

component water eiwit koolhydraten as lucht 3 p(kg/m ) 1000 1380 1550 2200 1,20 a(w/m.K) 0,60 0,20 0,58 •mm 0,025 c(kJ/kg.K) 9 4,182 * 1/9 1,22 -1,007 9

De tabellen 2 bevatten gegevens over de fractie aan

componenten, porositeit en thermo-fysische eigenschap-pen, berekend en uit de literatuur, van een beperkt

aantal groenten, vruchten en vruchtensappen.

4. Conalusie

Slechts de soortelijke warmte en de warmtegeleidings-coëfficiënt kunnen berekend worden uit de samenstelling• De verschillen tussen berekende- en literatuurwaarden zijn meestal kleine'r dan 10%.

(4)

a a r d b e i a p p e l b a n a a n bes g r a p e f r u i t m e l o e n p e e r p r u i m s i n a a s a p p e l a n d i j v i e b i e t c h a m p i g n o n d o p e r w t k n o 1 s e 1 d e r i k o m k o m m e r koo 1 p a p r i k a peen s p e r z i e b o o n t o m a a t u i a ppc 1 m o e s z u u r k o o l a p p e l s a p 13

i

1 k£ be r ; 921 ; 830 : 980 | ! 883 ! 1 0 Û 0 . =113 0 98 2 ! 700 '1032 i 630 ! 9 9 3 1 j; 950 1 94 0 1025 993 1010

„-JL7JL-10 A 8 % droge stof 301 124 64 ei trussap 13 30 64 tomatenpuree 1 3 1 2 : 610 3 5 2 0 1 0 6 1 P /m3 1 î t 870 880 1 000 12 00

—ML-800 1 1 00 900 1050 1230

"

1 "

c"

\ k J / k g _J b_er _ \ 3,90 Î 3 , 7 9 j | 3,44 ! 1 3 >68 j 3,92 j 3,97

i 3,71

j 3,71

_ l i j ü

i ^,02

'i 3,8/; | 3,85 î 3,63 t ] 3,7 7 • 4,10 i 3,90 ; 3,95 ,' 3,85 ; 3,8S • 4,0 5 " 3,76 . 3,5 7 ' 3,89 • 3,76 ; 3,19 ; 1 ,99 ) 3,80 \ 3,30 ; 2 , 3 1 j ; 3,99 : 3,44 K

_J_U_

3,9ü 3,80 3,35 3,8? 3,6 3,68 J L L Z L 3,9 3,3 4,0 5 3,90 3,90 3,94 3,89 3,69 3,3 3 2,80 4,0 2 f ! W/111K 1 b e r ; 0. 5 0 0 l' 1 ij , '1 J l 0,50 I | 0,48 i 1 1

1 °'

53

i • 0,53 ; 0,37 l 0,58 j 0,31 i 0,53

1

| 0,54 ' 0,52

j

\ 0,57 ! 0,56 ; 0 , 5 9 • 0 , 5 2 ï ; 0,52 l 0,4 7 j' 0,34 ! 0 , 5 2 \ 0 , 4 7 I 0,34 j 0 , 5 3 if 0 , 5 2 i i i t ; 0 , 5 2: 0,51 I 0 , 4 8 ; 1 ! i 0,55 ! 0 , 6 0 ; 0,50 j 0,58 \ i 1 0 , 5 3 < t

i

0,60 : 0,53 \ 0,57 \ 0 ,42 \ 0,56 ; 0,57 •i ! 0,54 J 0,51 [ 0,39 !

1

\ 0 , 4 9 : P kg/n be r 550 500 300 550 600 610 550 200 600 20 0 45O 600 4 5 0 500 400 600 575 *5 3 1 i t 58O 640 72 0

JUL

830 770 450 640 380 67O * "T" x~~ "•""""" i \ W / m K j : ber 1 i t | 0,27 1 0,23 | 0,14 i [ 0,27 1 0,29 / 0,26 i 0,11 : 0,30 ; 0,10 'i \ 0,31 : 0 ,22 0,25 ; 0 ,20 ; 0 , 3 1 1 0,28 .; ! i

(5)

-6-Tabel 2b: Samenstelling produkten.

naam prodükt aardbei ! i appel banaan bes grapefruit meloen peer pruim sinaasappel andijvie biet champignon doperwt knolselderij komkommer kool paprika peen sperzieboon tomaat ui appelmoes zuurkool appelsap 13% droge stof 30% 64% citrussap 13% droge stof 30% 64% toiratenpuree 6% 20% water 0,91 0,87 0,75 0,85 0,91 0,94 0,85 0,85 0,86 0,95 0,89 0,90 0,82 0,88 0,97 0,91 0,92 0,90 0,90 0,95 0,86 0,80 0,92 0,87 0,70 0,36 0,87 0,70 0,36 0,94 0,77 fractie (kg/kg) eiwit 0,007 -0,01 0,015 0,005 0,005 0,005 0,005 vet -— -0,005 0,02 0,02 0,04 0,05 0,02 0,005 0,02 0,01 0,01 0,03 0,01 0,01 -- • -— kool- hydra-ten 0,05 0,10 0,22 0,08 0,07 0,03 0,10 0,10 o,io , 0,01 j 0,07 j 0,01 0,10 i 0,05 0,01 0,04 0,05 0,06 0,05 0,03 0,10

1 - J0,19

2 J - J 0,01

— -0,01 0,02 0,04 0,01 0,03 -0,10 0,22 0,40 0,12 0,28 0,60 0,035 0,14 as 0,005 0,003 0,006 0,006 0,003 0,002 0,004 0,005 0,004 0,007 0,008 0,009 0,004 0,007 0,004 0,009 0,004 0,007 0,007 0,006 0,005 0,004 0,02 0,004 0,008 0,016 -— -0,01 0,03 gasgehalte in volumefractie (m3/m3) in het produkt 0,13 0,23 0,12 0,15 0,08 0,09 in bulk 0,40 0,40 0,69 0,38 0,40 0,46 0,44 0,32 { 0,71 0,02 } 0,42 0,41 l 0,68 0,09 i

i

0,07 | 0,37 0,11 J 0,52 i 0,03 0,51 0,05 1 0,60 0,01 ! 0,41 0,10 j 0,41 i !

I

!

-1

|

i

(6)

5 . "L'i-'t's'i'a bvAiv 1) K o s t a r o p o a l o s A . E . , W ä r m e l e i t z a h l e n von L e b e n s r n i t t e l n und M e t h o d e n zu d e r e n B e s t i m m u n g , h e f t V o D.M. A. 2) H a r t o g , C. d e n , Nederlandse Voedingsmiddelentabel 27e druk 19 7 2 3) S o u c i , S.W., W . F a c h m a n n , H . K r a u t , D i e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r L e b e n s m i t t e l , W i s s . V e r l a g , S t u t t g a r t , 19 7 3

4) F i d l e r , e.a. T h e b i o l o g y o f a p p l e and pear s t o r a g e , C o m m o n w e a l t h A g r i c u l t u r a l B u r e a u x , 19 7 3

5) Mohsenin N.N., Physical properties of plant and an iraa 1 m a t e r i a 1 s,

G o r d o n and B r e a c h , N e w Y o r k , v o l . I , 19 70 6) Sprenger Instituut mededeling no. 29

7) Produktgegevens; Sprenger Instituut mededeling no. 30

8) T y e R . P . , T h e r m a l C o n d u c t i v i t y ,

A c a d e m i c p r e s s , L o n d o n , N e w Y o r k , 1 9 6 9 , v o l . I + I I 9 ) V . D . I . " VJä r m e -A t l a s , 2 druk 1974, Db 11 . e

Wageningen, 17-4-1975 GvB/EF