В статье определено численное значение коэффициента температуропроводности белых грибов (Boletus edulis) и представлены аналитические зависимости для расчета этой теплофизической характеристики в интервале положительных и отрицательных температур.
Ключевые слова: замораживание, диапазон положительных температур, диапазон отрицательных температур, теплофизические характеристики, коэффициент температуропроводности.
Для пищевых материалов теплофизические характеристики в каждом отдельном случае зависят от влажности, температуры, плотности, жирности и других свойств. Процессы фазовых переходов также влияют на их значения.
Наиболее важными теплофизическими характеристиками пищевых продуктов являются: удельная теплоемкость, коэффициент теплопроводности и коэффициент температуропроводности. Они позволяют провести большинство калориметрических и технологических расчетов, встречающихся в холодильной технологии пищевых продуктов [2].
Дикорастущие грибы являются ценным белковым продуктом растительного происхождения со значительным содержанием влаги, не выдерживающим длительного хранения без термической обработки. Поэтому определение коэффициента температуропроводности этих пищевых продуктов является актуальным, так как эта теплофизическая характеристика позволяет проводить расчеты, на основании которых могут быть выбраны оптимальные условия низкотемпературного хранения.
Целью данной работы является определение коэффициента температуропроводности грибов в диапазоне положительных и отрицательных температур.
В качестве объекта исследования выбран белый гриб (Boletus edulis), произрастающий в лесах Бородулихинского района Восточного Казахстана. Исследования проводили с экземплярами белых грибов различной формы, возраста и степени зрелости.
Коэффициент температуропроводности определяли методом регулярного режима в а — калориметре [3, 4, 5, 6]. Для нахождения этой характеристики в области отрицательных температур использовали специально разработанную экспериментальную установку [7, 8].
В результате проведения экспериментальных исследований были получены значения изменения температуры ножки и шляпки гриба в а — калориметре и определена избыточная температура. По полученным данным были построены графики для определения темпа охлаждения (рисунки 1, 2).
Рис 1. Зависимость логарифма избыточной температуры от времени при регулярном режиме охлаждения для ножки гриба
Рис. 2. Зависимость логарифма избыточной температуры от времени при регулярном режиме охлаждения для шляпки гриба
Линейные участки на полученных графиках соответствуют регулярному тепловому режиму, угловые коэффициенты равны темпу охлаждения 
.
На основании полученного темпа охлаждения определили коэффициент температуропроводности. Результаты полученных данных представлены на рисунке 3.
Из анализа рисунка 3 видно, что коэффициент температуропроводности в интервале положительных температур (до криоскопической) незначительно увеличивается. При понижении температуры ниже криоскопической коэффициент температуропроводности начинает резко увеличиваться. При криоскопической температуре наблюдается скачкообразное изменение коэффициента температуропроводности, что можно объяснить началом кристаллизации влаги в грибах и различием свойств воды и льда. При этом значения коэффициента для ножки имеет большие значения, чем для шляпки гриба. Это объясняется большей пористостью шляпки и соответственно меньшей влагоемкостью по сравнению с ножкой.
Рис. 3. Изменение коэффициента температуропроводности белого гриба
В результате математической обработки экспериментальных данных были получены уравнения для расчета коэффициента температуропроводности:
- вдиапазоне отрицательных температур (243÷272,35) К:
для ножки белого гриба:
;
для шляпки белого гриба:
;
- в диапазоне положительных температур (272,35÷291) К:
для ножки белого гриба:
;
для шляпки белого гриба:
;
где 
— температура, К.
Выводы:
1. В результате проведенных исследований была установлена зависимость теплофизических характеристик от влажности и пористости плодового тела белого гриба: чем выше влажность продукта, тем большую величина коэффициента температуропроводности.
2. Получены аналитические зависимости для расчета коэффициента температуропроводности, пригодные для определения теплофизических характеристик белого гриба в диапазоне отрицательных и положительных температур с погрешностью 3 %.
Литература:
1. Рогов И. А., Куцакова В. Е., Филиппов В. И., Фролов С. В. Консервирование пищевых продуктов холодом. М.: Колос, 1999. — 176 с.
2. Латышев В. П. Научные теплофизические основы холодильной обработки и хранения пищевых продуктов: автореф. дис.... д-р. техн. — Санкт-Петербург, 1992. — 44 с.
3. Гинзбург А. С., Громов М. А., Красовская Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1980. — 288 с.
4. Степанова О. А., Ермоленко М. В., Корчагина Л. В. Определение теплофизических характеристик мясорастительных полуфабрикатов при низких температурах. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2003. — № 2. — с. 303–304.
5. Степанова О. А., Ермоленко М. В., Золотов А. Д. Определение коэффициента температуропроводности мясорастительных фаршей. // Вестник СГУ им. Шакарима. — 2003. № 3. — С. 40–44.
6. Бабарин В. П., Громаков В. Ю., Гельфанд С. Ю. Изучение температуропроводности кабачковой икры // Пищевая промышленность. — 2001. — № 8. С.34.
7. Асамбаев А. Ж., Степанова О. А., Ермоленко М. В., Корчагина Л. В. Установка для определения теплофизических характеристик мясных и мясорастительных фаршей при низких температурах. // Вестник СГУ им. Шакарима. — 2003. № 3. — С. 44–50.
8. Предварительный патент РК № 13584. Холодильная установка для низкотемпературных испытаний./ Ермоленко М. В., Дубровин П. В.; опуб. 15.10.03, бюл. № 10. — 3 с.
