この大きさの箱にこの生地を凍らせておくには、どれくらいのドライアイスを使用すればよいですか?


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冷凍食品(-18°Cまで)のパッケージを作りたいです。製品はピザ生地の小さなボール(直径4 cm)です。生地の総ボール重量は10 kg(333ボール、各30グラム)です。

内側の寸法が33 x 23 x 28 cm、壁の厚さが3.5 cmのドライアイス(密閉および断熱)が入った発泡スチロールのパッケージに入れます。生地のボールは2〜5日間保存されます。

ドライアイスのデータ:

  • 16 mm顆粒
  • 昇華温度:-78.5°C
  • 密度:1.1-1.4 g / cm ^ 3

箱が保管される外部温度:
a)10°C。
b)21°C。

私の質問:

すべてのボールをまだ凍結する、つまり一時的にそれらを保持するために、どれくらいのドライアイスを含める必要がありますか。以下の場合、約-2°C

a)保管期間= 3日
b)保管期間= 5日


ある種の理論的な物理計算ではなく、人々の経験に基づいた実用的な答えで大丈夫だと思いますか?(あなたは多くの詳細を提供しましたが、それがあなたが役立っているだけなのか(いや)それが答えにそのような詳細が欲しいからなのか分かりません。)
Cascabel

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これは、パッケージの詳細に依存します-フォームの厚さ、蓋の密閉度(CO2を逃すための準備が必要ですが)、周囲にある他の断熱材、周囲の状態はどうでしょうか。 ..(優れたクーラーは、すべてが冷凍/予冷され、エアギャップが最小である場合、通常の氷だけで夏の温度で3日間食品を冷凍状態に保つことができます。同じ条件の下で悪いものは1日続きます。 )
ケシュラム14年

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これは宿題の質問のように見えます。いずれにせよ、このスタイルの質問は、物理学または工学のセクションではここよりも自然に思えます。それは料理の境界科学ですが、食科学ではありません。
user110084

回答:


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密閉された箱の中は、ドライアイスが入っている限り、-78.5℃の平衡温度に達します。箱の伝導率(通常3.3x10-3 W / m / K)や生地の熱容量(氷と同じと仮定)など、いくつかの仮定がまだありません。

すべてがその温度に達したら、「低温損失」を克服するために、10℃の屋外で、3日間は1.8〜2.3 kg、5日間は2.9〜3.7gが必要です。21Cで、10Cで1.9〜2.5 kg、21Cで3.3〜4.2 kg。すべての内容物(空気を含む)を-18Cから-78.5Cに冷却するには、追加の量が必要になります。これは少なくとも2.2 kgになります。

これらはすべて単純化されたモデルに基づいており、過小評価されている可能性があります。

@keshlamが指摘した問題の1つは、密閉容器内の昇華したドライアイスと圧力の上昇です。また、箱の18%から28%がドライアイスで満たされます。球体のパッキング効率を考慮する前に、10kgの生地を1つの塊としてキャビティの5%を占有します。ガスを膨張させる余地はあまりありません。

ドライアイスを使用せずに、すべてを最初に-18°Cに冷やした場合、密封した箱は、生地のボールを10°Cで3日間凍結させたままにする必要があります。

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