In de steeds toenemende consumentengolf neemt de vraag van consumenten naar gepersonaliseerde en gedifferentieerde zuivelproducten voortdurend toe.Het toevoegen van puree en granulaire jam aan gefermenteerde zuivelproducten om een direct gevoel van goed eten en kauwen te krijgen, wordt geleidelijk door de consumenten begunstigd en erkendDe ontwikkeling van de vloeibare voedingsmiddelen is in de komende decennia een nieuwe drijvende kracht en richting geworden.de toevoeging van jam grondstoffen aan gefermenteerde zuivelproducten wordt voornamelijk bereikt door middel van de steriele dubbellijnenmethode. Onafhankelijke sterilisatoren worden gebruikt om de grondstof en de jam afzonderlijk te verwerken,en worden vervolgens online aseptisch gemengd om de optimale sterilisatie-efficiëntie van het product te waarborgenDe drukdaling in de pijpleiding bij ultrahoge temperatuurbehandeling is hoofdzakelijk de som van de drukdaling bij wrijving in de pijpleiding.snelheidsdrukdalingDe viscositeit van het materiaal, de doorstroming van de sterilisator, de buisdiameter, de ellebogen en andere factoren hebben een aanzienlijke invloed op de systeemdruk.vanwege de aanzienlijke verschillen in viscositeit tussen de verschillende soorten konfytIn het proces van productontwerp en industriële transformatiehet kiezen van een hoge viscositeitsjam kan de sterilisatiemachine veroorzaken te breken als gevolg van de toename van de systeemdruk en onvoldoende vermogen van de voedingspomp, terwijl het kiezen van low viscosity jam moeilijk is om de gelijkheid van de deeltjes in het productieproces te waarborgen.de matching tussen de drukdaling van het sterilisatiesysteem en de viscositeit van het konfytmateriaal is een belangrijke factor geworden die van invloed is op de lancering van het product en de daaropvolgende productiekosten.
Moderne sterilisatie-machines zijn niet alleen ontworpen voor de sterilisatie van een enkele verscheidenheid aan materialen, maar hebben vaak meerdere toepassingen.Dit betekent dat meerdere producten op dezelfde sterilisatiemachine kunnen worden gesteriliseerd.Dit vereist een complexer sterilisatieproces bij het ontwerpen van sterilisatiemachines.rekening houdend met meerdere productiesorten om te voldoen aan de behoeften van verschillende consumenten aan verschillende smakenDaarom is het bij de lancering van nieuwe produkten vaak noodzakelijk de buisvormige sterilisator te wijzigen om aan de productiebehoeften van jam met verschillende viscositeiten te voldoen.Om aan de doorlaatbaarheid van yoghurt met een hoge viscositeit in de sterilisator te voldoen, kan volgens de formule voor de berekening van de drukdaling worden bereikt door de lengte van de pijpleiding te verminderen of de productie-stroom te verminderen.De aanpassing van de sterilisatie machine leiding en de doorstroming zal van invloed zijn op de verwarming temperatuur en verwarming tijd in de sterilisatie machine, waardoor het microbiële inactivatie-effect in de jam wordt beïnvloed.de beoordeling van de verwarmingsvoorwaarden voor jam is gebaseerd op het waarborgen van de productveiligheid en het verminderen van de door micro-organismen veroorzaakte kwaliteitsrisico's.
In dit onderzoek wordt een model voor de berekening van de drukdaling en sterilisatieintensiteit voor het jambuissterilisatiesysteem opgesteld op basis van de structuur van de buissterilisator en de basisformules van de fysica.Door de dynamische viscositeit van negen verschillende soorten jam vast te stellen, de theoretische sterilisatieintensiteit en drukdaling werden berekend met behulp van het model.de werkelijke werkdrukdaling en sterilisatiekracht van de jam in de buissterilisator te evalueren, en de geschiktheidsbeoordeling en de aanpassing van de buissterilisator voltooien.Deze studie legt de theoretische basis en de wetenschappelijke basis voor de matching evaluatie van jam en tube sterilisator.
Instrumenten en uitrusting
Machines voor het steriliseren van jam
methode
Voorbereiding voor de bouw van een model
Selecteer jam met verschillende viscositeiten en gebruik een UHT-sterilisator voor sterilisatie.en verwarmingstijd van de sterilisator tijdens het sterilisatieproces voor modelbouw.
Bepaling van de dynamische viscositeit van jam
De rotatierheometer meet de viscositeit van de konfyt door het rotatiemoment en de snelheid te meten.het is noodzakelijk om de dynamische viscositeit van jam te meten en een geschikt viscositeitsregressiemodel voor analyse te selecteren.Na afkoeling van de gekoelde jam tot kamertemperatuur, selecteert u de meetinstallatie CC27 en gebruikt u de 79312 vier blad anti-afzetting paddle rotor.die geschikt is voor het meten van monsters met een neiging tot sedimentatie die deeltjes bevatten (> 0.1 mm). Neem gelijkmatig een jammonster, breng het in een meetbeker en voeg het toe aan de interne schaallijn.en lees de gegevens elke 15 secondenDe dynamische viscositeitscurve van de konfyt wordt gemeten tijdens het verwarmingsproces van 15 °C tot 90 °C.
Berekening van de drukdaling van het jamsterilisatiesysteem
De systeemdrukdaling van de konfyt na het passeren van de sterilisatie-machinepijplijn bestaat uit drie delen, namelijk de statische drukdaling Δ Pa,Versnellingsdrukdaling Δ PN en wrijvingsdrukdaling Δ PfDe totale drukdaling Δ P= Δ Pa+ Δ PN+ Δ De berekeningsmethode voor de verschillende drukdalen van Pf is als volgt:
In de vergelijking:
Z1- Hoogte van het begin van de pijpleiding, m;
Z2- Terminalhoogte, m;
U1- snelheid van de verstopte stroom aan het begin, m/s;
U2-terminal jamstroom, m/s;
U - gemiddelde doorstromingssnelheid van de congestie in de pijpleiding, m/s;
ρ· De dichtheid van jam, kg/m3;
λ ′ wrijvingscoëfficiënt;
L - lengte van de pijpleiding, m;
D - binnendiameter van de buitenleiding, m;
K - Weerstandscoëfficiënt van buisbehoren, kleppen, enz.
Waarde van de weerstandscoëfficiënt voor gemeenschappelijke pijpleidingsaccessoires van jambuissterilisatoren
Berekening van de sterilisatieintensiteit van jam
Tijdens het sterilisatieproces van de sterilisator wordt het jammateriaal continu verwerkt en ondergaat de jam drie hoofdprocessen: verwarming, constante temperatuur en koeling in de pijplijn.Gegevensanalyse en visualisatie
Het berekeningsmodel voor de drukdaling en sterilisatieintensiteit van jamsterilisatie is samengesteld met behulp van R-taal (versie 4.2.0), en de gegevensvisualisatie werd uitgevoerd met behulp van R taal Tidyverse pakket.
Resultaten en bespreking
Opstelling van een model voor de berekening van de drukdaling van de jambuissterilisator
Om de waarde van de drukdaling van hoge viscositeitsjam in bestaande sterilisatiemachines te evalueren, is in dit onderzoek een drukdaling berekenmodel voor jambuis sterilisatiemachines gebouwd.De basisinformatie over de pijpleiding van de sterilisatiemachine die bij de bouw van het model is gebruikt, is in tabel 2 weergegeven.In vergelijking met de zuivere melk ultra-hoge temperatuur sterilisatie machine, de structuur van deze sterilisatie machine is relatief eenvoudig, met een totaal van 5 leidingen,die de sterilisatie van jamgrondstoffen kan bereiken van 8 °C inlaat tot 115 °CHet verschil met zuivere melksterilisatiemachines is bovendien dat alle pijpleidingsconstructies handvaten zijn, dat wil zeggen dat alle pijpleidingsconstructies met eenEr is maar één binnenpijp in de buitenpijp.Deze structuur is voornamelijk bedoeld om te voldoen aan de doorlaatbaarheid van granulaire jam in de sterilisatie machine.
Basisinformatie van de tubulaire sterilisatiemachine voor jam bij hoge temperatuur
Deze studie gebruikte mango havermoutjam om een drukvalberekeningsmodel te bouwen. Ten eerste werd de dynamische viscositeit van mango havermoutjam getest. Bij 15 °C is de viscositeit van mango havermoutjam 8000 mPa · s.Wanneer de konfytemperatuur tot 90 °C stijgt, daalt de viscositeit tot ongeveer 3000 m Pa · s, wat wijst op een significant effect van de temperatuur op de viscositeit van mangojam.de drukdaling van elk pijpleidingsgedeelte van de sterilisator werd berekend en een schematisch schema van de drukdalingstoename werd getekendOm de nauwkeurigheid van de modelberekeningsresultaten te verifiëren, werd de totale drukdaling in de buisvormige sterilisator voor mango haverjam 58 bar vastgesteld.in dit onderzoek werden productielijntests uitgevoerd met mango haverjam, en de totale druk van de drukmeters PT10 en PT31 in de sterilisatiemachine bereikte 59 bar.De theoretische berekeningsdruk en de werkelijke werkingsdruk bedragen respectievelijk 58 bar en 59 bar.In het kader van dit onderzoek kan het in dit onderzoek geconstrueerde model voor de berekening van de drukdaling de drukdaling van jam in de buissterilisator nauwkeurig voorspellen.
Constructie en validatie van een model van drukdaling voor een jambuissterilisator
a. Dynamische viscositeitscurve van mango havermoutjam; b. De werkelijke werking en theorie van mango havermout in jambuis sterilisatoren; c. Berekening van de drukdaling; d.Vergelijking van de theoretische en de werkelijke drukdaling
Opstelling van een model voor de berekening van de sterilisatieintensiteit van jambuissterilisatoren
De productietechnologie van de jam die wordt gebruikt voor de verwerking van vruchtgrondstoffen kan een belangrijk controlepunt zijn dat van invloed is op de kwaliteit van het eindproduct.Het concept van voedselveiligheid is dat wanneer het volgens de juiste doeleinden wordt bereid en/of geconsumeerd,De kosten van buisvormige warmtewisselaars zijn lager dan die van platenwarmewisselaars, maar de eerste heeft een lager warmtewisselaaroppervlak per eenheidlengte van buizen.Daarom, is de lengte van de buiswarmtewisselaars een noodzakelijke voorwaarde om de warmteoverdracht te waarborgen.De berekening van het warmtebehandelingsproces is afhankelijk van de inactivatie van micro-organismen binnen een bepaald tijd- en temperatuurbereik.De tijd die nodig is om de microbiële populatie bij een constante temperatuur met 10 maal te verminderen, wordt de D-waarde van het proces genoemd.die een kwantitatieve indicator geeft van de hittebestendigheid van microbiële cellen of sporenDe sterilisatiesterkte van levensmiddelen grondstoffen wordt gekwantificeerd op basis van het veelvoud van de D-waarde bij referentietemperatuur, ook bekend als de F-waarde onder referentietoestanden.We berekenden de warmte overdracht gebied van de jam buis sterilisatorOm de microbiële veiligheid van de sterilisatie-machine tijdens de verwerking van jam te evalueren, werd een onderzoek uitgevoerd naar de effecten van de sterilisatie-machine op de consumptie en de consumptie van jam.Dit onderzoek gebruikte het sterilisatie-intensiteitsberekeningsmodel dat eerder werd geconstrueerd om de sterilisatie-intensiteit van de jambuissterilisatiemachine te berekenen.Wanneer de sterilisatietemperatuur 107 °C is, de referentietemperatuur 90 °C, is de doorstroming van de sterilisatiemachine 2 kubieke meter per uur.en de totale sterilisatieintensiteit is 170 minuten.
Evaluatie van de dynamische viscositeit en de theoretische drukdaling van jam
De validatie van een model wordt meestal gedefinieerd als het proces om te bepalen in welke mate het model een nauwkeurige weergave is van echte gegevens vanuit het perspectief van het beoogde gebruik.Om de nauwkeurigheid van de theoretische berekeningsmodellen voor drukdaling en sterilisatiekracht te evaluerenIn dit onderzoek werd de viscositeit van op kamertemperatuur toegevoegde jam op negen soorten vloeibare zuivelproducten getest.bevattende/niet bevattende deeltjes (of hoge viscositeit/lage viscositeit)De correlatiecoëfficiënt tussen viscositeit en temperatuur voor 9 soorten jam is -0,75~-1, wat aangeeft dat de temperatuur een aanzienlijke invloed heeft op de viscositeit van de jam.de gladheid en correlatiecoëfficiënt van de dynamische viscositeitscurve van jam met deeltjes zijn relatief laagDe viscositeit van 7 # passion fruit jam is de laagste.met een viscositeit van minder dan 100 m Pa · s bij 20 °C, en de hoogste viscositeit van 4 #-monster is 10000 m Pa · s bij 20 °C.Het significante verschil in viscositeit tussen twee soorten jam kan leiden tot drukverliezen tijdens het sterilisatieprocesHet kan worden gezien dat de theoretische drukdaling van negen soorten jam tijdens hetzelfde tijdstroomproces in de sterilisatie machine 8,0 bar tot 83,0 bar bedraagt.Overwegende dat de maximale draagkracht van de sterilisatiemachine niet meer dan 50 bar bedraagt, is het noodzakelijk de viscositeit van de jam te verminderen of de jambuis sterilisatie machine te wijzigen.
Dynamische viscositeit en theoretische waarde van de drukdaling van jam
(a) negen soorten versmeltingsapparatuur; (b) negen soorten versmeltingsdynamische viscositeit; (c) theoretische werkdrukdaling voor negen soorten versmelting
Proefproductie en transformatie van apparatuur van hoge viscositeitsjam
In dit onderzoek werd de jam tube sterilisator aangepast om de drukdaling tijdens het jam sterilisatieproces te verminderen.de statische drukdaling Δ Pa is voornamelijk het gevolg van het hoogteverschil tussen de inlaat en de uitlaat van de sterilisatie-machine, die is ontworpen om de connectiviteit van upstream- en downstream-apparatuur te waarborgen en die niet kan worden omgebouwd.Vanwege de constante doorstroming bij de in- en uitgang van de sterilisatie-machine, de snelheid en druk dalen.
Shanghai Beyond Machinery is gespecialiseerd in het ontwerpen en produceren van jambuis sterilisatoren.We delen geavanceerde technologie en rijke ervaring met onze klantenNeem nu contact met ons op om de nieuwste ontwerpoplossingen en offertes voor jambuis sterilisatoren te krijgen.