الوحدات الحراية   Heat Units

أكثر الوحدات الحرارية شيوعاً هي الكالورى، والكيلو كالورى، والوحدة الحرارية البريطانية.

أ- الكالورى Calori (إختصاراً cal)، هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد  من الماء درجة واحدة مئوية.

ب- الكيلو كالورى Kailocalori (اختصاراً Kcal): هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو جرام واحد من الماء درجة واحدة مئوية.

ج- الوحدة الحرارية البريطانية British Thermal Unit (اختصاراً BTU): هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة رطل واحد من الماء درجة واحدة فهرنهيتية (الوحدة الحرارية البريطانية = 253 كالورى).

د- وحدة الحرارة المئوية (CHU) Centigrade heat unit :

 عبارة عن كمية الحرارة اللازمة لرفع أوخفض درجة حرارة  رطل واحد من الماء النقي درجة واحدة مئوية.

2- الحرارة النوعية Specific Heat

الحرارة النوعية هي كمية الحرارة مقدرة بالكالورى اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة درجة واحدة مئوية. وكلما ازدادت الحرارة النوعية لمادة ما، احتاجت إلى كمية أكبر من الطاقة الحرارية لرفع حرارتها، وكانت أقل تعرضاً للتغير في درجة الحرارة مع التغيرات في الظروف البيئية. وفيما يلي الحرارة النوعية لعدد من المواد كما هو موضح بالجدول التالي .

جدول يوضح  درجات الحرارة النوعية لبعض المواد المختلفة.

 وللحرارة النوعية العالية للماء أهمية كبيرة في حفظ الأنسجة النباتية من التغيرات في درجة الحرارة مع التغيرات البيئية (1979Half acre & Barden).

ويمكن تقدير الحرارة النوعية لأي نوع من الخضر بالمعادلة التالية:

س= أ (1-0.2) + 0.2

حيث (س) الحرارة النوعية، (أ) النسبة المئوية للرطوبة بالخضر، (0.2) الحرارة النوعية للمادة الجافة (عن استينو وآخرين، 1963).

3- حرارة العبوات package heat  

    عبارة عن كمية الحرارة التي يكتسبها المحصول من العبوات ويتوقف على الحرارة النوعية لمادة العبوة ونوعها .

4- حرارة السيولة Heat of Fusion

هي كمية الحرارة اللازمة لتغيير جرام واحد من المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، دون أن يحدث تغير في درجة حرارتها، أي وهي عند درجة الذوبان Melting Point.

5- حرارة التبخر Heat of Vaporization

حرارة التبخر هي كمية الحرارة اللازمة لتغيير جرام واحد من المادة عند درجة الغليان من الحالة السائلة إلى حالة بخار. هذا ويلزم التخلص من نفس الكمية من الحرارة لتحويل جرام واحد من المادة من حالة بخار إلى الحالة السائلة عند درجة الغليان.

ويوضح جدول (44) حرارة السيولة وحرارة التبخر لعدد من المواد.

ويتضح من الجدول ارتفاع قيمة حرارة السيولة والتبخر بالنسبة للماء، بالمقارنة بالمواد الأخرى.

جدول يوضح حرارة السيولة، وحرارة التبخر لبعض المواد (بالكالورى).

 6- انتقال الحرارة Heat Transfer

تنتقل الحرارة بإحدى ثلاث طرق، ويكون انتقالها دائماً من الأجسام الساخنة إلى الأجسام الأبرد.

أ- بالتوصيل Conduction

التوصيل هو انتقال الحرارة خلال مادة ويتناسب معدل التوصيل مع مقطع مادة التوصيل والتدرج الحراري من الجانب الساخن نحو الجانب الأبرد، كما يختلف حسب المادة التي يتم التوصيل الحراري من خلالها فالصلب ينقل الحرارة جيداً، بينما يعتبر الخشب موصلاً رديئاً للحرارة. ويعتبر الهواء موصلا رديئاً جداً.

ب- بالحمل Convection

الحمل هو انتقال الحرارة بواسطة مادة متحركة ويتوقف ذلك على تولد تيارات حمل.

ج- بالإشعاع Radiation

الإشعاع هو انتقال الطاقة دون ضرورة لوجود مادة موصلة. وتتكون الأشعة الحرارية من أشعة كهرومغناطيسية تنتقل بسرعة الضوء، وهي 3 × 10 8 متر/ ثانية.

<!--حرارة الحقل Field Heat

هي كمية الحرارة الموجودة فعلاً في المحصول وقت  الحصاد و هي الحرارة التي يلزم التخلص منها لخفض درجة حرارة المنتج إلى الدرجة المناسبة للتخزين، تضاف إليها الحرارة النوعية Vital Heat، وهي الحرارة التي تنتج من تنفس المنتج أثناء تبريده حتى وصوله إلى درجة الحرارة المناسبة للتخزين.

8- درجة الحرارة الجافة

   هي درجة حرارة الهواء العادي وتقاس بالترمومتر العادي.

<!--درجة الحرارة الرطبة

    هي درجة حرارة الهواء الرطب المحمل بخار الماء وتقاس بالترمومتر الرطب ذو القطنه  

     المبتلة.

<!--الرطبة المطلقة

   هي نسبة وزن الرطوبة (الماء) في الهواء  الرطب إلى وزن الهواء الجاف ووحدتها (رطل   

   رطوبة/ رطل هواء جاف).

11- طن التبريد Ton of Refrigeration

هو كمية الحرارة التي يلزم اكتسابها بواسطة طن من الثلج أثناء الذوبان في درجة حرارة الصفر المئوي خلال فترة 24 ساعة ويتطلب الأمر 144 وحدة حرارية بريطانية لإذابة رطل واحد من الثلج في درجة حرارة الصفر المئوي، أو حوالي 288000 وحدة حرارية بريطانية لإذابة طن من الثلج في درجة حرارة الصفر المئوي، ويعنى ذلك 12000 B.t.u / ساعة.

12- الحرارة الحيوية Vital Heat

الحرارة الحيوية هي الحرارة الناتجة من التنفس ويمكن تقدير كمية الحرارة الحيوية لأي محصول أثناء التخزين بتقدير كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنطلقة منه أثناء التنفس بالملليجرام في الساعة، وضرب الناتج في عدد ثابت هو 220.

فمثلاً.. إذا أنتج البروكولى 160 ملليجرام/ CO2/ ساعة/ كيلو جرام من الخضار على حرارة 40 ° ف (4.4 °م)، فإن ذلك يعنى أنه ينطلق من البروكولى:

16 × 220= 35200 B.t.u لكل طن من البروكولى في اليوم، ويمثل الثابت 220 كمية الحرارة المنطلقة عند التنفس، مقدرة بالوحدات الحرارية البريطانية إذا ما أنتج الطن الواحد من الخضر الطازجة ملليجرام واحد من غاز CO2 في مدة 24 ساعة. ويقدر الثابت كالتالي:

C6H12O6+ 6O2                6H2O+ 6CO2+ 673 kilocalorie

    6 CO2                         673 كيلو كالورى

<!--   1 CO2         = 112.1 كيلو كالورى

  44 جم CO2   = 112.1  كيلو كالورى

<!--   1 ملليجرام CO2  = 0.00255 كيلو كالورى

                         = 2.55 كالورى (سعر حرارى)

وللتحويل من السعرات الحرارية / كجم/ ساعة إلى وحدات بريطانية/ طن/ يوم نضرب في 86.3 ليصبح الناتج 2.55 × 86.3 = 220 وهو الثابت المطلوب(Lutz & Hardenburg 1968)

13- الحرارة النافذة  (الحرارة المتسربة): Heat Conductance

 هي كمية الحرارة التي  يكتسبها المحصول داخل المخزن أو عربات النقل نتيجة لتسرب الحرارة الحيوية إلي داخل المخزن من خلال الأسقف والأرضية والجدران وتتوقف على نوع مادة العزل المستخدم  في الجدران (وهو مايسمى بالمقاومة للنفاية )

 الحرارة النافذة = مساحة الجدران X النفاذية X  الفرق بين درجة الحرارة خارج وداخل  المخزن

الحرارة الناتجة من أدوات التبريد (المواتير)

 الحرارة الناتجة من فتح وغلق الثلاجات يتم حسابها معاً على أساس 20% من الحرارة التي تم حسابها ، أي  20% من مجموع حرارة الحقل والعبوات والحرارة الحيوية النافذة

 Q= كمية الحرارة المتسربة.

A = مساحة السطح الخارجي لغرف التبريد أو عربات النقل.

U= عامل توصيل الحرارة للمادة العازلة.

T1 = درجة الحرارة الخارجية (خارج الغرفة).

T2 = درجة الحرارة الداخلية (داخل الغرفة).

I = مدة التخزين / ساعة.

 13- حمولة التبريد Cooling Load

كمية الحرارة الباردة اللازمة للتخزين بتقدير كميات حرارة الحقل والحرارة الحيوية والحرارة المتسربة (النافذة) وفي حالة تخزين الثمار في غرف التبريد الثابتة تهمل كمية الحرارة المتسربة وذلك لضاّلتها عند حساب حمولة التبريد.

 عدد أرطال الثلج اللازم إضافتها للمحصول للتخلص من مصادر الحرارة المختلفة والحفاظ على درجة حرارة المحصول عند الدرجة التي يحتفظ فيها بقيمته الغذائية أطول فترة ممكنة .

          التبريد السريع :Faster – Pre Cooling  -

 هو سرعة تبريد المحصول بعد عملية الحصاد وفوائد التبريد السريع عديدة منها:-

<!--منع تدهور المحصول والمحافظة على جودته ومنع فقد المواد الغذائية.

<!-- تخفيض تكلفة التبريد أثناء التخزين.

<!--تقليل فقد الماء والوزن.

<!--إطالة عمر الثمار التسويقي.

<!--الحد من إنتاج هرمون الإيثيلين وبالتالي تأخير وصول  المحصول لمرحلة النضج    و الشيخوخة.

جدول يوضح طرق  التبريد المختلفة والمحاصيل المناسبة  لهذة الطرق

 --------------------------------

اد.احمدابواليزيد – احمد ابو اليزيد – د.احمدابواليزيد – د.احمد ابو اليزيد – احمدابواليزيدعبدالحافظ –احمد ابو اليزيد عبد الحافظ

- قياس الجودة – معاملات ما بعد الحصاد – التخزين والإنضاج – الحاصلات البستانية – نباتات الخضر – محاصيل الفاكهة – التداول والتخزين