消費者の需要がますます高まる中,個性的で差別化された乳製品に対する消費者の需要は絶えず増加しています.発酵 し た 乳 製品 に プーレ と 粒状 の 果汁 を 添え て,よく 食べる と 噛む と いう 直接 的 な 感覚 を 得る の は,徐々に 消費 者 の 好み と 認識 に なり ます.液体食品の成長の新たな推進力と方向性になっています.発酵乳製品にジャム原料を加えるのは主に無菌なダブルライン法で独立チューブステリライザーは,ベース材料とジャム原材料を別々に処理するために使用されます.そして,彼らは製品の最適な不妊効果を確保するために,無菌でオンライン混合されます超高温処理中のパイプラインの圧力低下は主にパイプラインの摩擦圧力低下の合計である.速度 圧力の低下材料の粘度,不妊剤の流量,パイプ直径,肘,その他の要因は,システムの圧力に大きな影響を与えます.同時に,異なる種類のジャムとの粘度が大きく異なるため製品設計と産業変革の過程で高粘度ジャムの選択は,システム圧力の増加と供給ポンプの不十分な電力により,滅菌機械が壊れる傾向があります.低粘度ジャムを選択する一方で,生産過程で粒子の均一性を確保することは困難です.消毒機械システムの圧力の低下とジャム材料の粘度とのマッチングは,製品の発売とそれ以降の生産コストに影響を与える重要な要因になりました.
現代の消毒機械は 単一の材料の消毒のために設計されているだけでなく 多くの場合 複数の用途があります同じ消毒機で複数の製品を消毒できるということですこれは,不妊機械の設計において,より複雑な不妊プロセスを必要とする.異なる消費者の異なる味のニーズを満たすために,複数の生産品種を考慮ししたがって,新しい製品を発売する過程で,異なる粘度を持つジャムの生産ニーズを満たすために,チューブル型消毒剤を修正することがしばしば必要である.チューブステリライザー内の高粘度ヨーグルトの通過性を満たすために圧縮計算式によると,パイプラインの長さや生産流量削減によって達成できます.消毒機械のパイプラインと流れ率の調整は,消毒マシン内の加熱温度と加熱時間に影響しますしたがって,ジャムチューブ消毒剤のリニューアルプロセスでは,混ぜ合わせの加熱条件の評価は,製品の安全性を確保し,微生物による品質リスクを軽減することに基づいています..
この研究では,チューブステリライザー構造と基本的な物理公式に基づいて,ジムチューブステリライザーシステムのための圧力低下とステリライゼーション強度計算モデルを構築します.9種類のジャムの 動的粘度を検知することでモデルを用いて,理論的不妊強度と圧力の低下を計算した.代表的な高粘度ジャムを選択する.管ステリライザー内のジャムの実際の動作圧力低下と消毒強度を評価する試験管の適性評価と改変を完了する.この研究は,ジャムとチューブステリライザーのマッチング評価のための理論的基盤と科学的基盤を確立しています.
道具と設備
ジャム消毒機
方法
モデル構築の準備
ステリライゼーションのためにUHTステリライザーを使用する.実際の動作圧力,温度,モデルの構築のための不妊処理過程中の不妊剤の加熱時間.
ジェームの動的粘度測定
旋回リオメーターは,回転トルクと速度を測定することによって,ジャムの粘度を測定する. 切断速度,温度,圧力などの要因がジャムの粘度に影響するため,ジムの動的粘度を測定し,適切な粘度回帰モデルを分析するために選択する必要があります.冷蔵品を室温まで冷却した後,CC27の測定装置を選択し,79312の4刃の防落パドルローターを使用します.微粒子を含んでいる沉着傾向のサンプル (> 0) の測定に適している.1mm).均等にジャムサンプルを取って,測定装置の測定カップに転送し,内部スケールラインに追加します. 1分前切断を設定し,切断速度を100s-1に設定します.15秒ごとにデータを読み取ります合計60のデータポイントで,15°Cから90°Cまでの加熱過程でジャムの動的粘度曲線を測定する.
ジャム消毒システムの圧力低下計算
滅菌機械のパイプラインを通過した後のジムのシステム圧力低下は,3つの部分からなる.すなわち,静的圧力低下 Δ Pa,速度圧減 Δ PN と摩擦圧減 Δ Pf総圧減 Δ P= Δ Pa+ Δ PN+ Δ 異なる圧減のPfの計算方法は以下のとおりである.
この方程式では
Z1-パイプラインの始まりの高さ,m
Z2 端末の高度,m
U1- 開始時の渋滞流量速度,m/s
U2 端詰まり流量,m/s
U - パイプライン内の詰まりの平均流量速度,m/s
ρ 果汁の密度,kg/m3
λ 摩擦係数
L - 管の長さ,m
D - 外管の内径,m
K - 管のフィッティング,バルブなどに対する抵抗係数
ジャムチューブステリライザーの一般的なパイプラインアクセサリーの抵抗係数の値
ジェームの殺菌強度の計算
滅菌器の滅菌処理過程では,ジャム材料は継続的に処理され,ジャムはパイプラインで加熱,恒温,冷却という3つの主要なプロセスを経ます.データ分析と可視化
ジャム消毒の圧力低下と消毒強度の計算モデルは,R言語 (バージョン 4.4) を使用して作成された.2.0),データ可視化はR言語Tidyverseパッケージを使用して実行されました.
結果 と 議論
ジャムチューブステリライザーの圧力低下計算モデルの作成
この研究では,既存の滅菌機における高粘度詰め物の圧力低下値を評価するために,詰め管滅菌機のための圧力低下計算モデルを構築した.モデルの構築に使用された消毒機械の基本パイプライン情報は,表2に示されています.純乳超高温消毒機と比較して,この消毒機の構造は比較的シンプルで,合計5パイプラインで,8 °Cの入口から115 °Cのジャム原材料の消毒を達成できるさらに,純粋なミルク消毒機と違いは,すべてのパイプライン構造が袖,すなわち,外のパイプの中には1つの内部パイプしかありませんこの構造は,主に不妊機内の粒状ジャムの通過性を満たすために作られています.
ジャムのための高温チューブ式滅菌機械の基本情報
この研究では,マンゴーオーブズジャムを使って圧力低下計算モデルを構築した.まず,マンゴーオーブズジャムの動的粘度が試験された.15°Cでは,マンゴーオーブズジャムの粘度が8000mPa · sである.ジェム温度が90°Cまで上がるとマンゴー・ジャムの粘度に気温が大きく影響していることを示唆する.ステリライザーの各管路段の圧力低下を計算し,圧力低下増加の図面を描いた.マンゴーオーブスジャムのための管状の消毒器の内部での総圧力低下は58barでした.モデルの計算結果の正確性を検証するために,この試験では,マンゴーオーブスジャムを生産ラインで試験しました.ステリライゼーション機械のパイプライン内のPT10とPT31圧力計の総圧力は59barに達した.理論的な計算圧力と実際の動作プロセスの圧力はそれぞれ58barと59barです.結論として,この研究で構築された圧力低下計算モデルは,チューブル式滅菌器内のジャム圧低下を正確に予測することができます.
ジャムチューブステリライザーの圧力低下モデルの構築と検証
a. マンゴーオーブスジャムの動的粘度曲線 b. マンゴーオーブスジャムチューブステリライザーにおける実際の動作と理論 c. 圧力低下を計算する d.理論的減圧と実際の減圧の比較
ゼムチューブステリライザーのステリライゼーション強度計算モデルの作成
果物原料の加工に使用されるジャムの生産技術は,最終製品の品質に影響を与える重要な制御点である可能性があります.食品安全の概念は,適切な目的に従って調製および/または消費された場合管式交換器は,プレート交換器よりもコストが低く,しかし前者は,パイプの長さの単位あたりの熱交換表面面積が低い.だから管の熱交換器の長さは,熱伝達を保証するための必要な条件です.熱処理プロセスの計算は,特定の時間と温度範囲内で微生物の非活性化に依存する.微生物群を恒温で10倍減らすために必要な時間は,プロセスのD値と呼ばれます.微生物細胞や胞子の熱耐性の定量指標を提供する食品原材料の滅菌性強度を基準温度下でのD値の倍数に基づいて定量化するプロセス,また基準条件下でのF値として知られています.我々は,ジャムチューブ消毒剤の熱転送エリアを計算しました果物加工中の菌根安全性を評価するためにこの研究では,ジャムチューブ滅菌機の滅菌強度を計算するために,以前に構築された滅菌強度計算モデルを使用しました.消毒温度が107°Cで基準温度が90°Cで,消毒機械の流量度は1時間あたり2立方メートルです.総滅菌量は170分です.
ジムの動的粘度と理論的圧力低下の評価
モデルの検証は,通常,モデルの意図された使用の観点から実際のデータの正確な表現である程度を決定するプロセスとして定義されます.圧力低下と不妊強度に関する理論的計算モデルの正確性を評価するこの研究では,室温で9種類の液体乳製品に添加されたジャムの粘度を試験しました.これらのジャムは,その特徴に基づいて,大体2つのグループに分けることができます.粒子を含む/粒子を含まない (または高粘度/低粘度)9種類のジャムにおける粘度と温度の相関係数は -0.75~-1で,温度がジャムの粘度に重要な影響を与えることを示しています.微粒子を含むジャムにおける動的粘度曲線の滑らかさと相関系数が比較的低い粘度試験の過程で粘度計の装置内の不規則な粒子の不均質な圧縮力によるものです.それらのうち,7 #パッションフルーツジャムの粘度が最も低く,粘度が20°Cで100mPa · s未満4 # 試料の最大粘度が 20 °C で 10000m Pa · s である.2種類のジャムとの間での粘度差が大きいため,滅菌過程で圧力低下が起こる可能性があります.ステリライゼーションマシン内での同じ時間流程過程中の9種類のジャムの理論的圧力低下範囲は8.0barから83.0barであることが見られます.消毒機械のパイプライン設計の最大圧負荷能力が50barを超えないことを考慮しゼムの粘度を下げたり,ゼムの管の消毒装置を改造したりする必要があります.
ジムの動的粘度と理論的圧力低下値
(a) 9種類のジャム外観 (b) 9種類のジャム動的粘度 (c) 9種類のジャムで理論的な動作圧力低下
高粘度ジャムの試作生産と設備変換
この試験では,ジャム管の滅菌剤を修正し,ジャム消毒過程中の圧力低下を軽減しました.この試験に関わった管型滅菌剤では,静的圧力低下 Δ Pa は主に不妊機の入口と出口の高さの違いから生じる., 上流と下流の設備の接続に対応するように設計されており,変換が可能ではありません.消毒装置の入口と出口の一貫した流量により速度と圧力が落ちる
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