• Tempra_5kg_nyr3

Hermun hitastigsbreytinga í flutningi ferskra fiskafurða

26.4.2012

Miðvikudaginn 2. maí fer fram doktorsvörn í vélaverkfræði við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild á Verkfræði- og náttúruvísindasviði Háskóla Íslands. Hermun hitastigsbreytinga í flutningi ferskra fiskafurða (Modelling of temperature changes during transport of fresh fish products).

Sjá frétt á vef Háskóla Íslands

Andmælendur eru Trygve Magne Eikevik,  prófessor í vélaverkfræði, Norwegian University of Science and Technology (NTNU) í Þrándheimi og dr. Jean Moureh, Refrigerating Process Engineering Research Unit, IRSTEA, Frakklandi.

Dr. Ólafur Pétur Pálsson, prófessor og forseti Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideildar, stjórnar athöfninni sem fer fram í Hátíðasal Háskóla Íslands í Aðalbyggingu og hefst klukkan 14:00.

Ágrip úr rannsókn

Hitastýring í flutningi ferskrar matvöru frá vinnslu til markaðar hefur afgerandi áhrif á skemmdarferla vörunnar. Ferskar fiskafurðir eru dæmi um slíkar afurðir. Markmið þessarar ritgerðar er að greina og bæta hitastýringuna í kælikeðjum ferskra fiskafurða frá vinnslu til markaðar með tilraunum og stærðfræðilegum varmaflutningslíkönum. Niðurstöður umhverfis- og vöruhitamælinga í raunverulegum flug- og sjóflutningsferlum eru notaðar til hönnunar á flutningshermitilraunum, þar sem mismunandi pakkningalausnir eru bornar saman með tilliti til einangrunargildis og gæða fiskafurða, sem þær innihalda. Niðurstöður hermitilraunanna eru notaðar til að sannreyna niðurstöður þrívíðra varmaflutningslíkana af ferskum og/eða ofurkældum hvítfiski pökkuðum í staka kassa eða kassastafla á bretti undir hitaálagi.

Niðurstöður benda til töluverðra vandamála í hitastýringu í flugflutningi, einkum í tilfelli farþegaflugvéla, en síður í gámaflutningi með skipum. Þó er enn þörf fyrir endurbætur í  sumum sjóflutningskeðjum. Sýnt er fram á mikilvægi forkælingar fyrir pökkun til að viðhalda réttum fiskhita í flutningi, einkum í flugi. Það sama á við um frosnar kælimottur, sem ráðlagt er að dreifa sem mest kringum fiskflök eða -bita í pakkningum og jafna þannig kæliáhrif þeirra. Mælingar gefa til kynna að búast megi við allt að 10,5 °C hitastigsmun innan heillar brettastæðu af ferskum flökum í illa hitastýrðum flugflutningi. Gera má ráð fyrir að þessi hitamunur valdi því að geymsluþol afurða í horn-kössum brettastæðunnar verði allt að 1–1,5 dögum styttra en afurða í miðju stæðunnar.

Einangrunargildi frauðkassa (EPS, expanded polystyrene) er hærra en sambærilegra kassa úr bylgjuplasti (CP, corrugated plastic). Í verkefninu er þrívítt líkan af horn-rúnnuðum  (kringdum) frauðkassa þróað í ANSYS FLUENT hugbúnaðinum með bætta einangrun kassa og afurðagæði að markmiði. Greining með líkani er grunnur nýs 5 kg frauðkassa, sem nú er framleiddur af stærsta framleiðanda frauðkassa á Íslandi. Önnur varmaflutningslíkön, sem þróuð hafa verið í verkefninu, eru m.a. af kælimottu ofan á ofurkældum þorskhnökkum í tveimur gerðum EPS-kassa og kældum flökum í CP-kassa án kælimottu. Enn fremur eru þróuð líkön af brettastæðum með kældum eða ofurkældum fiski til að rannsaka áhrif staðsetningar á bretti, stærðar brettastæða og forkælingar á þróun fiskhita undir hitaálagi.

Doktorsritgerðin er byggð á sex vísindagreinum og einni ráðstefnugrein. Fimm vísindagreinar hafa þegar verið birtar eða samþykktar til birtingar í alþjóðlegum vísindaritum.

Aðalleiðbeinandi var Halldór Pálsson, dósent við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands. Aðrir meðlimir doktorsnefndar voru Sigurjón Arason, dósent við Matvæla- og næringarfræðideild Háskóla Íslands og yfirverkfræðingur Matís ohf., Magnús Þór Jónsson, prófessor við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands, Sjöfn Sigurgísladóttir fyrrverandi forstjóri Matís ohf. og Viktor Popov, sviðsstjóri hjá Wessex Institute of Technology.

Rannsóknin tengist verkefnunum „Hermun kæliferla“, sem styrkt var af AVS rannsóknarsjóði í sjávarútvegi (R 037-08), Tækniþróunarsjóði (081304508) og Rannsóknasjóði Háskóla Íslands og Evrópuverkefninu „Chill on“ (www.chill-on.com). Matís ohf. veitti rannsókn Björns aðstöðu.

Hefst: 02/05/2011 kl. 14:00
Staðsetning: Aðalbygging
Nánari staðsetning: Hátíðasalur

Um doktorsefnið
Björn Margeirsson er fæddur 1979 á Blönduósi. Hann lauk BS gráðu í vélaverkfræði við Háskóla Íslands árið 2003, starfaði hjá Almennu verkfræðistofunni frá 2003 til 2005 og lauk MS gráðu í vélaverkfræði við Chalmers University of Technology í Gautaborg árið 2007. Frá útskrift hefur hann starfað hjá Matís ohf. sem sérfræðingur, síðar verkefnastjóri og nú fagstjóri á Vinnslu-, virðisaukningar- og eldissviði.

Björn Margeirsson er giftur Rakel Ingólfsdóttur læknanema og þau eiga dótturina Örnu, sem fæddist árið 2010.

About the doctoral candidate
Björn Margeirsson was born in 1979 in Blönduós, Iceland. He finished his BSc degree in mechanical engineering at the University of Iceland in 2003, worked at Almenna Consulting Engineers from 2003 to 2005 and earned his MSc degree in mechanical engineering at Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden in 2007. From graduation he has worked at Matis ltd as a research scientist, project manager and currently as a research group leader in the Value Chain, Processing and Aquaculture division. Björn is married to Rakel Ingólfsdóttir, medical student, and their daughter, Arna, was born in 2010.

Ritgerðina má nálgast á vef Matís, http://www.matis.is/media/utgafa/krokur/BMPhDThesis.pdf.

Abstract
Temperature control is a critical parameter to retard quality deterioration of perishable foodstuff, such as fresh fish, during distribution from processing to consumers. This thesis is aimed at analysing and improving the temperature management in fresh fish chill chains from processing to market by means of experiments and numerical heat transfer modelling. Ambient and product temperatures are mapped in real multi-modal distribution chains, which are both sea and air based. The results serve as a basis for simulation experiments, in which different packaging units and solutions are compared with respect to thermal insulation and product quality maintenance and more optimal ones are proposed. The experimental results are used to validate 3-D heat transfer models of fresh or superchilled whitefish, packaged in single boxes or multiple boxes assembled on a pallet, under thermal load.

Much more severe temperature control problems are measured in air transport chains, especially in passenger airplanes, compared to sea transport. However, space for improvement in sea transport chains has also been discovered. The results underline the importance of precooling whitefish products before packaging for air freight and applying well distributed cooling packs inside the packaging. The results imply that product temperature differences of up to 10.5 °C can occur in a non-superchilled fresh fish pallet load and the storage life difference between the most and the least sensitive boxes on a full size pallet in a real air transport chain can exceed 1–1.5 days. It is demonstrated that even though a widely used expanded polystyrene (EPS) box design with sharp corners offers better thermal insulation than a corrugated plastic (CP) box, the sharp-corner design can be significantly improved. Such design improvement has been accomplished by developing a numerical heat transfer model in ANSYS FLUENT resulting in a new 5-kg EPS box currently manufactured by the largest EPS box manufacturer in Iceland. Other temperature-predictive models of products, developed and validated in this thesis, consider a cooling pack on top of superchilled cod packaged in two types of EPS boxes, compared to fresh fish packaged in a CP box without a cooling pack. Finally, models are developed for pallet loads of different sizes containing either chilled or superchilled fish. The models are used to confirm the temperature-maintaining effect of precooling and estimate the effect of pallet stack size.

 


Fréttir