식품공학 - 열전달과 식품 공정

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목차

1. 식품공정에서의 열전달
1) 열 (heat)
2) 가열공정의 목적
3) 열전달 공정

2. 열전달 기작
1) 전도
2) 대류
3) 복사
4) 정상상태의 열전달
5) 비정상상태의 열전달

3. 전도에 의한 열전달
1) 균일한 평판에서 정상상태 열전도
(1) 대표적인 물질의 열전도도
2) 중공 실린더를 통한 열전도
(1) 평균의 종류
3) 다층을 통한 열전도
(1) 다층 평판벽
(2) 다층 중공 실린더

4. 대류에 의한 열전달
1) 고체 표면에서의 강한 저항
2) 경막 열전달계수
3) 뉴턴의 냉각 법칙
4) 자연대류
(1) 열전달계수(h)를 구하는 데 쓰이는 실험식의 기본형
(2) 평판에서의 자연대류
① 수직 평판
② 수평 평판
(3) 원통형에서의 자연대류
① 수직 원통형
② 수평 원통형
(4) 구형에서의 자연대류
5) 강제대류
(1) 관 내의 유체 흐름
① 층류 흐름
② 난류 흐름
③ 전이 흐름
(2) 평판과 평행한 유체 흐름
(3) 단일 구형을 지나는 유체 흐름

5. 총과 열전달계수
1) 총 열전달 저항
2) 관 내를 유체가 흐르면서 열전달이 일어나는 경우

6. 복사에 의한 열전달
1) 흑체
2) Stefan-Boltzman 이론
(1) 열전달속도
① 회색체로부터 복사에 의한 열전달속도
(2) 복사율
3) 밀폐된 공간 내에서의 복사

7. 열교환기
1) 열교환기의 종류
(1) 이중관 열교환기
(2) 원통 다관형 열교환기
(3) 판상 열교환기
(4) 스크레이퍼 열교환기
2) 열교환기의 분석
(1) 열교환기 설계의 주 목적
(2) 열교환기 분석을 위한 가정
(3) 유체와 유체 사이의 열전달

본문내용

1. 식품공정에서의 열전달
1) 열 (heat)
- 한 물체에서 온도가 다른 물체로 이동하는 에너지의 한 형태
- 열에너지는 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동 (열역학 제2법칙)
- 열전달 속도: 단위시간당 이동하는 열량
- 열전달이 일어나기 위해서는 온도 차가 존재하여야 함
- 건조, 증발농축, 살균, 냉동, 조리와 같은 대부분의 식품 공정에 가열이나 냉각과 같은 열전달 관여
2) 가열공정의 목적
- 식품의 (긍정적인) 품질 변화
• 가열 시 일어나는 마이야르 반응 등의 향미 물질의 반응과 조직감의 변화로 인한 식품 전체의 품질 변화 야기
- 유통기간의 연장
• 가공식품의 미생물적인 안전성을 증가시키기 위하여 미생물을 사멸하여 유통기간을 연장하고자 함
- 유통기간 연장에 따른 가열처리와 가열공정에 따른 부정적인 품질 변화 간의 최적화 필요
3) 열전달 공정
- 열전달 공정은 가열 및 감열 공정임
- 냉장 및 냉동 공정은 식품에서 열을 빼앗아 가는 공정
2. 열전달 기작
1) 전도
- 고체 또는 정지된 유체 내에 온도 차가 있을 경우 분자의 운동에 의하여 에너지가 전달되는 과정
2) 대류
- 유체흐름에 의한 열이동과 뜨거운 것과 차가운 것의 혼합에 의한 열전달
3) 복사
- 전자파에 의한 에너지 이동
4) 정상상태의 열전달
- 열이 시스템에 축적되지 않아 열전달 속도가 일정
5) 비정상상태의 열전달
- 열이 시스템에 축적되어 시간에 따라 온도가 변하고 열전달 속도가 변함

참고 자료

없음