Giderek artan tüketici dalgasında, tüketicilerin kişiselleştirilmiş ve farklılaştırılmış süt ürünlerine olan talebi sürekli artmaktadır.Çiğnenmiş süt ürünlerine iyi yemek ve çiğnemenin doğrudan bir hissi elde etmek için piresi ve granüler reçel eklemek yavaş yavaş tüketiciler tarafından tercih ve tanınmaktadır, sıvı gıdaların büyümesi için yeni bir itici güç ve yön haline geldi.Fermente edilmiş süt ürünlerine reçel hammaddelerinin eklenmesi çoğunlukla steril çift çizgi yöntemi ile elde edilir.Baza malzemesini ve reçel hammaddesini ayrı ayrı işlemek için bağımsız tüp sterilizatörleri kullanılır.ve sonra ürünlerin en iyi sterilizasyon verimliliğini sağlamak için online aseptik olarak karıştırılırlar.Jam ham maddeleri Newtonian olmayan sıvılara aittir ve boru hattındaki basınç düşüşü ultra yüksek sıcaklıkta işlem sırasında esas olarak boru hattındaki sürtünme basınç düşüşünün toplamıdır.Hız basınç düşüşüMalzemenin viskozitesi, sterilizer akış hızı, boru çapı, dirsekler ve diğer faktörler sistem basıncına önemli bir etkiye sahiptir.Farklı reçel türleri arasındaki viskozluk farklılıklarından dolayıÜrün tasarım ve endüstriyel dönüşüm sürecinde,Yüksek viskozluklı tıkanıklık seçmek, sistem basıncının artması ve besleme pompasının yetersiz gücü nedeniyle sterilizasyon makinesinin kırılmasına neden olur., düşük viskozluklu reçel seçerken, üretim sürecinde parçacıkların tekdüzeliğini sağlamak zordur.Sterilizasyon makinesi sisteminin basınç düşüşü ile reçel malzemesinin viskozluğu arasındaki eşleşme, ürünün piyasaya sürülmesini ve daha sonraki üretim maliyetlerini etkileyen önemli bir faktör haline geldi..
Modern sterilizasyon makineleri sadece tek bir malzemenin sterilizasyonu için tasarlanmamıştır.Yani aynı sterilizasyon makinesinde birden fazla ürün sterilize edilebilir.Bu, sterilizasyon makinelerinin tasarımında daha karmaşık bir sterilizasyon süreci gerektirir.Farklı tüketicilerin farklı lezzetlere olan ihtiyaçlarını karşılamak için çoklu üretim çeşitlerini dikkate almakBu nedenle, yeni ürünlerin piyasaya sürülmesi sürecinde, farklı viskozitelere sahip reçel üretim ihtiyaçlarını karşılamak için tüp sterilizatörünü değiştirmek genellikle gereklidir.Tüp sterilizatörün içinde yüksek viskozluklu yoğurtun geçişini karşılamak içinBasınç düşüşü hesaplama formülüne göre boru hattının uzunluğunu azaltarak veya üretim akış hızını azaltarak elde edilebilir.Sterilizasyon makinesi boru hattı ve akış hızı ayarlama sterilizasyon makinesi içinde ısıtma sıcaklığı ve ısıtma zamanını etkileyecektirBu nedenle, reçel tüp sterilizatörünün yenilenme sürecinde,Jam ısıtma durumunun değerlendirilmesi, ürün güvenliğinin sağlanmasına ve mikroorganizmalardan kaynaklanan kalite risklerinin azaltılmasına dayanır..
Bu çalışma, tüp sterilizatörünün yapısına ve temel fizik formüllerine dayanan, jam tüp sterilizatör sistemi için basınç düşüşü ve sterilizasyon yoğunluğu hesaplama modeli oluşturur.Dokuz farklı reçelin dinamik viskozitesini tespit ederek, teorik sterilizasyon yoğunluğu ve basınç düşüşü model kullanılarak hesaplandı.tüp sterilizatöründeki tıkanıklığın gerçek çalışma basıncı düşüşünü ve sterilizasyon gücünü değerlendirin., ve tüp sterilizatörünün uygunluk değerlendirmesini ve modifikasyonunu tamamlar.Bu çalışma, reçel ve tüp sterilizatörünün eşleşmesini değerlendirmek için teorik temel ve bilimsel temel oluşturur..
Enstrüman ve ekipman
Jam sterilizasyon makinesi
yöntem
Model yapımı için hazırlık
Farklı viskozluklara sahip reçel seçin ve sterilizasyon için bir UHT sterilizatörü kullanın.ve model yapımı için sterilizasyon sürecinde sterilizatörün ısıtma süresi.
Marmeladaki dinamik viskozitenin belirlenmesi
Dönüş rheometresi, dönme torkunu ve hızını ölçerek reçelin viskozluğunu ölçer. Kesme hızı, sıcaklık ve basınç gibi faktörlerin reçelin viskozluğuna etkisi nedeniyle,Marmeladın dinamik viskozitesini ölçmek ve analiz için uygun bir viskozite regresyon modelini seçmek gerekir.Soğutucu reçel odanın sıcaklığına soğutulduktan sonra, CC27 ölçüm cihazını seçin ve 79312 dört bıçaklı anti çökme kürek rotoru kullanın.Parçacık içeren çökme eğilimi olan örnekleri ölçmek için uygun (> 0).1mm). eşit bir reçel örneği alın, bir ölçüm cihazı ölçüm fincanına aktarın ve iç ölçek çizgisine ekleyin. 1 dakika için ön kesme ayarlayın, kesme hızını 100s-1'e ayarlayın.ve her 15 saniyede bir veri okuyun, toplamda 60 veri noktası. 15 °C'den 90 °C'ye kadar ısıtma sürecinde reçelenin dinamik viskozitesi eğrisini ölçün.
Damar sterilizasyon sisteminin basınç düşüşü hesaplanması
Damarın sterilizasyon makinesi boru hattından geçtikten sonra sistem basınç düşüşü üç bölümden oluşur, yani statik basınç düşüşü Δ Pa,Hız basıncı düşüşü Δ PN ve sürtünme basıncı düşüşü Δ PfToplam basınç düşüşü Δ P = Δ Pa + Δ PN + Δ Farklı basınç düşüşleri için hesaplama yöntemi Pf şöyledir:
Eşitlemede:
Z1- boru hattının başlangıcının yüksekliği, m;
Z2- Terminal yüksekliği, m;
U1- Başlangıçta tıkanıklık akış hızı, m/s;
U2- terminal tıkanıklık akış hızı, m/s;
U - boru hattındaki tıkanıklığın ortalama akış hızı, m/s;
ρ ∆ Marmeladaki yoğunluk, kg/m3;
λ ′ sürtünme katsayısı;
L - boru hattının uzunluğu, m;
D - Dış boru hattının iç çapı, m;
K - boru armatürlerinin, valflerin vs. direnç katsayısı.
Jam tüp sterilizatörlerinin ortak boru hattı aksesuarları için direnç katsayısının değeri
Marmeladaki sterilizasyon yoğunluğunun hesaplanması
Sterilizatörün sterilizasyon işlemi sırasında, reçel malzemesi sürekli olarak işlenir ve reçel üç ana işlemden geçer: ısıtma, sabit sıcaklık ve boru hattında soğutma.Veri analizi ve görselleştirme
Marmeladaki sterilizasyonun basınç düşüşü ve sterilizasyon yoğunluğu için hesaplama modeli R dili (versiyon 4.) kullanarak derlenmiştir.2.0), ve veri görselleştirme R dili Tidyverse paketi kullanılarak gerçekleştirildi.
Sonuçlar ve Tartışma
Jam tüp sterilizatörü için basınç düşüşü hesaplama modelinin oluşturulması
Mevcut sterilizasyon makinelerinde yüksek viskozluklu tıkanıklığın basınç düşüş değerini değerlendirmek için, bu çalışma, tıkanıklık tüpü sterilizasyon makineleri için basınç düşüşü hesaplama modeli oluşturdu.Modelin yapımında kullanılan sterilizasyon makinesinin temel boru hattı bilgileri Tablo 2'de gösterilmiştir.Saf süt ultra yüksek sıcaklıklı sterilizasyon makinesi ile karşılaştırıldığında, bu sterilizasyon makinesinin yapısı nispeten basittir, toplamda 5 boru hattı vardır.Marmeladaki hammaddelerin 8 °C girişten 115 °C'ye sterilize edilmesini sağlayabilenEk olarak, saf süt sterilizasyon makinelerinden farkı, tüm boru hattı yapılarının kollar olmasıdır, yaniDış borunun içinde sadece bir iç boru var.Bu yapı esas olarak sterilizasyon makinesinin içindeki granüler reçelin geçiş kabiliyetini karşılamaktır.
Marmar için yüksek sıcaklıklı tüplü sterilizasyon makinesinin temel bilgileri
Bu çalışmada, basınç düşüşü hesaplama modeli oluşturmak için mango yulaf marmarı kullanıldı. İlk olarak, mango yulaf marmarının dinamik viskozluğu test edildi. 15 ° C'de, mango yulaf marmarının viskozluğu 8000mPa · s'dir.Marmeladaki sıcaklık 90 °C'ye yükseldiğinde, viskozite yaklaşık 3000m Pa · s'e düşer, bu da mangos reçelinin viskozitesine sıcaklığın önemli bir etkisini gösterir.sterilizatörün her boru hattı bölümünün basınç düşüşü hesaplandı ve basınç düşüşünün artışının şematik bir diyagramı çizildi.Mango yulaf reçeli için tüplü sterilizatörün içindeki toplam basınç düşüşü 58 bar'dı.Bu çalışmada mango yulaf reçelinde üretim hattı testleri yapıldı., ve sterilizasyon makinesi boru hattının içindeki PT10 ve PT31 basınç ölçerlerinin toplam basıncı 59 bar'a ulaştı.Teorik hesaplama basıncı ve gerçek çalışma süreci basıncı sırasıyla 58 bar ve 59 bar'dır.Özetle, bu çalışmada oluşturulan basınç düşüşü hesaplama modeli, tüp sterilizatörün içindeki marmarın basınç düşüşünü doğru bir şekilde tahmin edebilir.
Jam tüp sterilizatörü için basınç düşüş modelinin inşası ve doğrulanması
a. Mango yulaf reçelinin dinamik viskozluk eğrisi; b. Mango yulafının reçel tüp sterilizatörlerinde gerçek işleyişi ve teorisi; c. Basınç düşüşünü hesaplamak; d.Teorik ve gerçek basınç düşüşünün karşılaştırılması
Jam tüp sterilizatörleri için sterilizasyon yoğunluğunu hesaplama modelinin oluşturulması
Meyve hammaddelerini işlemek için kullanılan reçel üretim teknolojisi, nihai ürünün kalitesini etkileyen önemli bir kontrol noktası olabilir.Gıda güvenliği kavramı, uygun amaçlar doğrultusunda hazırlanıp/veya tüketildiğindeTüplü ısı değiştiricilerinin plaka ısı değiştiricilerinden daha düşük bir maliyeti vardır, ancak birincisi boru uzunluğunun birim başına daha düşük bir ısı değişimi yüzeyine sahiptir.Bu yüzden..., boru ısı değiştiricilerinin uzunluğu ısı aktarımını sağlamak için gerekli bir şarttır.Sıcak işlem sürecinin hesaplanması, belirli bir zaman ve sıcaklık aralığında mikroorganizmaların inaktivasyonuna bağlıdır.Mikrobiyal popülasyonun sabit bir sıcaklıkta 10 kat azaltılması için gereken süre, sürecin D değeri olarak adlandırılır.Mikrobiyal hücrelerin veya sporların ısıya dirençlerinin niceliksel göstergesini sağlayanGıda hammaddelerinin sterilizasyon sertliğini, referans sıcaklığında D değerinin katlanmasına dayalı olarak ölçme süreci, referans koşullarında F değeri olarak da bilinir.Jam tüp sterilizatörünün ısı transferi alanını hesapladıkMarmeladın işlenmesi sırasında sterilizasyon makinesinin mikrobiyal güvenliğini değerlendirmek için,Bu çalışma, daha önce yapılmış sterilizasyon yoğunluğu hesaplama modelini, reçel tüpü sterilizasyon makinesinin sterilizasyon yoğunluğunu hesaplamak için kullandı.Sterilizasyon sıcaklığı 107 °C, referans sıcaklığı 90 °C olduğunda, sterilizasyon makinesi akış hızı saatte 2 metreküptir.ve sterilizasyon yoğunluğu 170 dakikadır..
Marmarın dinamik viskozluğu ve teorik basınç düşüşü değerlendirilmesi
Bir modelin doğrulanması genellikle modelin, amaçlanan kullanımı açısından gerçek verilerin ne ölçüde doğru bir temsili olduğunu belirleme süreci olarak tanımlanır.Basınç düşüşü ve sterilizasyon gücü için teorik hesaplama modellerinin doğruluğunu değerlendirmek için, bu çalışma, oda sıcaklığında 9 çeşit sıvı süt ürününe eklenen reçelin viskozitesini test etti.Parçacık içeren/parçacık içermeyen (veya yüksek viskozluk/düşük viskozluk)Dokuz çeşit reçel için viskozluk ve sıcaklık arasındaki korelasyon katsayısı aralığı -0.75~-1 olup, sıcaklığın reçelin viskozluğuna önemli bir etkisi olduğunu göstermektedir.Parçacıkları içeren reçellerin dinamik viskozluk eğrisinin pürüzsüzlüğü ve korelasyon katsayısı nispeten düşüktür., viskozite testi sürecinde viskometrede düzensiz parçacıkların eşit olmayan sıkıştırma kuvveti nedeniyle.20 °C'de viskozluğu 100m Pa · s'ten az olan, ve 4 # numunenin en yüksek viskozitesi 20 °C'de 10000m Pa · s'dir.İki çeşit reçel arasındaki önemli viskozluk farkı sterilizasyon sürecinde basınç düşüş farklılıklarına yol açabilirSterilizasyon makinesinin içindeki aynı zaman akış sürecinde dokuz çeşit marmarın teorik basınç düşüş aralığının 8.0 bar ila 83.0 bar olduğunu görebilirsiniz.Sterilizasyon makinesinin boru hattı tasarımının maksimum basınç taşıma kapasitesinin 50 bar'ı geçmediğini göz önüne alarak, marmarın viskozisitesini azaltmak veya marmar tüp sterilizasyon makinesini değiştirmek gerekir.
Düzlemin dinamik viskozluğu ve teorik basınç düşüşü değeri
(a) 9 çeşit reçel görünümü; (b) 9 çeşit reçel dinamik viskozitesi; (c) 9 çeşit reçel için teorik çalışma basıncı düşüşü
Yüksek viskozitesi marmarının deneme üretimi ve ekipman dönüşümü
Bu çalışma, marmar sterilizasyon süreci sırasında basınç düşüşünü azaltmak için marmar tüp sterilizatörünü değiştirdi.statik basınç düşüşü Δ Pa esas olarak sterilizasyon makinesinin giriş ve çıkış arasındaki yükseklik farkından kaynaklanır., yukarıdaki ve aşağıdaki ekipmanların bağlantısını karşılamak için tasarlanmıştır ve dönüştürülmesi mümkün değildir.Sterilizasyon makinesinin giriş ve çıkışında tutarlı akış hızı nedeniyle, hız ve basınç düşüşü.
Shanghai Beyond Machinery, reçel tüp sterilizatörlerinin tasarımı ve üretimi konusunda uzmanlaşmıştır. Müşterilerimiz dünyanın dört bir yanındadır ve farklı alanlarda dikkate değer başarılara ulaşmıştır.Müşterilerimizle gelişmiş teknolojiyi ve zengin deneyimi paylaşıyoruz.En son tasarım çözümlerini ve reçel tüp sterilizatörleri için teklifleri almak için şimdi bizimle iletişime geçin.