No contexto da crescente onda de consumo, a procura dos consumidores por produtos lácteos personalizados e diferenciados aumenta constantemente.A adição de purê e geleia granular a produtos lácteos fermentados para obter uma sensação direta de comer bem e mastigar é gradualmente favorecida e reconhecida pelos consumidores, tornando-se uma nova força motriz e direcção para o crescimento dos alimentos líquidos.A adição de matérias-primas de confitura em produtos lácteos fermentados é obtida principalmente através do método de dupla linha estéril.Os esterilizadores de tubos independentes são utilizados para processar separadamente as matérias-primas de base e de confitura.e depois são misturados online assépticamente para garantir a eficiência de esterilização ideal do produto■ As matérias-primas da malha pertencem a fluidos não newtonianos, e a queda de pressão na tubulação durante o tratamento a temperaturas ultra elevadas é principalmente a soma da queda de pressão de atrito da tubulação,Queda de pressão da velocidadeA viscosidade do material, a taxa de fluxo do esterilizador, o diâmetro do tubo, os cotovelos e outros fatores têm um impacto significativo na pressão do sistema.devido a diferenças significativas de viscosidade entre os diferentes tipos de geleia, no processo de conceção de produtos e transformação industrial,Escolhendo a embotelhamento de alta viscosidade é propenso a causar a máquina de esterilização para quebrar devido ao aumento da pressão do sistema e potência insuficiente da bomba de alimentação, embora a escolha da compostagem de baixa viscosidade seja difícil de assegurar a uniformidade das partículas no processo de produção.A correspondência entre a queda de pressão do sistema da máquina de esterilização e a viscosidade do material da compostagem tornou-se um fator chave que afeta o lançamento do produto e os custos de produção subsequentes.
As máquinas de esterilização modernas não são concebidas apenas para esterilizar uma única variedade de materiais, mas muitas vezes têm múltiplas utilizações,o que significa que vários produtos podem ser esterilizados na mesma máquina de esterilizaçãoIsto requer um processo de esterilização mais complexo na concepção de máquinas de esterilização,Tendo em conta várias variedades de produção para satisfazer as necessidades dos diferentes consumidores em termos de sabores diferentesPor conseguinte, no processo de lançamento de novos produtos, é frequentemente necessário modificar o esterilizador tubular para satisfazer as necessidades de produção de geleia com diferentes viscosidades.Para satisfazer a passabilidade de iogurte de alta viscosidade dentro do esterilizador de tubo, de acordo com a fórmula de cálculo da queda de pressão, pode ser alcançada reduzindo o comprimento do gasoduto ou reduzindo o caudal de produção.O ajuste do tubo da máquina de esterilização e da taxa de fluxo afetará a temperatura de aquecimento e o tempo de aquecimento dentro da máquina de esterilizaçãoPor conseguinte, durante o processo de renovação do esterilizador do tubo de confitura,A avaliação da condição de aquecimento da confusão baseia-se na garantia da segurança do produto e na redução dos riscos de qualidade causados por micro-organismos..
O presente estudo constrói um modelo de cálculo da queda de pressão e da intensidade de esterilização para o sistema de esterilizadores de tubos de confitura com base na estrutura do esterilizador de tubos e nas fórmulas básicas da física.Detetando a viscosidade dinâmica de 9 tipos diferentes de geleia, a intensidade teórica de esterilização e a queda de pressão foram calculadas utilizando o modelo.avaliar a queda de pressão de funcionamento real e a resistência de esterilização da confusão no esterilizador de tubo, e concluir a avaliação da adequação e a modificação do esterilizador de tubo.Este estudo estabelece as bases teóricas e científicas para a avaliação da correspondência entre esterilizadores de borracha e de tubos.
Instrumentos e equipamentos
Máquina de esterilização de confitura
Método
Preparação para a construção de modelos
Selecione a compostagem com diferentes viscosidades e use um esterilizador UHT para a esterilização.e tempo de aquecimento do esterilizador durante o processo de esterilização para construção de modelos.
Determinação da viscosidade dinâmica da geleia
O reômetro de rotação mede a viscosidade da confitura medindo o binário de rotação e a velocidade.É necessário medir a viscosidade dinâmica da geleia e selecionar um modelo de regressão de viscosidade adequado para análise.Após arrefecer a confitura refrigerada até à temperatura ambiente, selecionar o aparelho de medição CC27 e utilizar o rotor de remo anti-assentamento de quatro lâminas 79312,adequado para a medição de amostras com tendência à sedimentação que contenham partículas (> 0),.1 mm). Pegue uniformemente uma amostra de compostagem, transfira-a para um copo de medição do dispositivo de medição e adicione-a à linha de escala interna.e ler os dados a cada 15 segundosMedir a curva de viscosidade dinâmica da confitura durante o processo de aquecimento de 15 °C a 90 °C.
Cálculo da queda de pressão do sistema de esterilização da confitura
A queda de pressão do sistema da confitura após a passagem pela tubulação da máquina de esterilização consiste em três partes, a saber, a queda de pressão estática Δ Pa,Diminuição da pressão de velocidade Δ PN e de fricção Δ PfO método de cálculo para as diferentes quedas de pressão de Pf é o seguinte:
Na equação:
Z1- Elevação do início do gasoduto, m;
Z2- Elevação do terminal, m;
U1- Velocidade do fluxo de engarrafamento no início, m/s;
U2- taxa de caudal de engarrafamento terminal, m/s;
U - Velocidade média do caudal do engarrafamento na tubulação, m/s;
Densidade da confitura, kg/m3;
Coeficiente de atrito λ;
L - comprimento da tubulação, m;
D - Diâmetro interno da tubulação exterior, m;
K - Coeficiente de resistência dos acessórios de tubulação, válvulas etc.
Valor do coeficiente de resistência para os acessórios comuns de tubulação dos esterilizadores de tubos de confitação
Cálculo da intensidade de esterilização da geleia
Durante o processo de esterilização do esterilizador, o material da composta é processado continuamente, e a composta passa por três processos principais: aquecimento, temperatura constante e resfriamento na tubulação.Análise e visualização de dados
O modelo de cálculo para a queda de pressão e a intensidade de esterilização da esterilização de confitura foi compilado utilizando a linguagem R (versão 4.2.0), e a visualização de dados foi executada usando o pacote R Tidyverse.
Resultados e discussão
Estabelecimento de um modelo de cálculo da queda de pressão para o esterilizador de tubos de jam
A fim de avaliar o valor da queda de pressão de um engarrafamento de alta viscosidade em máquinas de esterilização existentes, este estudo construiu um modelo de cálculo da queda de pressão para máquinas de esterilização de tubos de engarrafamento.As informações básicas sobre a conduta da máquina de esterilização utilizada na construção do modelo são apresentadas no Quadro 2Em comparação com a máquina de esterilização a temperatura ultra elevada do leite puro, a estrutura desta máquina de esterilização é relativamente simples, com um total de 5 tubos.que pode esterilizar matérias-primas de confitura a partir de 8 °C de entrada até 115 °CAlém disso, a diferença das máquinas de esterilização de leite puro é que todas as estruturas de tubulação são mangas, isto é,Há apenas um tubo interno dentro do tubo externoEsta estrutura destina-se principalmente a satisfazer a passabilidade da confitura granular no interior da máquina de esterilização.
Informações Básicas da Máquina de Esterilização Tubular de Alta Temperatura para Marmelada
Este estudo usou o molho de aveia de manga para construir um modelo de cálculo de queda de pressão. Primeiro, a viscosidade dinâmica do molho de aveia de manga foi testada. A 15 ° C, a viscosidade do molho de aveia de manga é de 8000 mPa · s.Quando a temperatura da confitura sobe para 90 °C, a viscosidade diminui para cerca de 3000 mPa · s, indicando um efeito significativo da temperatura sobre a viscosidade da geleia de manga.Calculou-se a queda de pressão de cada secção de tubulação do esterilizador e desenhou-se um diagrama esquemático do aumento da queda de pressãoA queda de pressão total no interior do esterilizador tubular para a geleia de aveia de manga foi de 58 bar.Este estudo realizou ensaios de linha de produção com geleia de aveia de manga, e a pressão total dos manômetros PT10 e PT31 no interior da tubulação da máquina de esterilização atingiu 59 bar.A pressão de cálculo teórica e a pressão de processo de funcionamento real são, respectivamente, 58 bar e 59 bar.Em resumo, o modelo de cálculo da queda de pressão construído neste estudo pode prever com precisão a queda de pressão da confitura no interior do esterilizador tubular.
Construção e validação de um modelo de queda de pressão para esterilizador de tubos de confusão
a. Curva de viscosidade dinâmica da confitura de aveia de manga; b. Operação e teoria reais da aveia de manga em esterilizadores de tubos de confitura; c. Cálculo da queda de pressão; d.Comparação da queda de pressão teórica e real
Estabelecimento de um modelo de cálculo da intensidade de esterilização dos esterilizadores de tubos de confitura
A tecnologia de produção da geleia utilizada para o processamento de matérias-primas de frutas pode ser um ponto de controlo fundamental que afeta a qualidade do produto final.O conceito de segurança dos alimentos consiste em que, se forem preparados e/ou consumidos de acordo com as finalidades adequadas,Os trocadores de calor tubulares têm um custo mais baixo do que os trocadores de calor de placa, mas o primeiro tem uma área de superfície de troca de calor menor por unidade de comprimento de tubos.Por conseguinte,, o comprimento dos trocadores de calor é uma condição necessária para assegurar a transferência de calor.O cálculo do processo de tratamento térmico depende da inactivação dos microorganismos num intervalo de tempo e temperatura específicoO tempo necessário para reduzir a população microbiana em 10 vezes a uma temperatura constante é chamado de valor D do processo.que fornece um indicador quantitativo da resistência ao calor das células ou esporos microbianosO processo de quantificação da resistência à esterilização das matérias-primas alimentares com base no múltiplo do valor D a temperatura de referência, também conhecido como valor F em condições de referência.Calculamos a área de transferência de calor do esterilizador de tubo de jamPara avaliar a segurança microbiana da máquina de esterilização durante o processamento da geleia,Este estudo utilizou o modelo de cálculo da intensidade de esterilização construído anteriormente para calcular a intensidade de esterilização da máquina de esterilização de tubos de confituraQuando a temperatura de esterilização é de 107 °C, a temperatura de referência é de 90 °C, o caudal da máquina de esterilização é de 2 metros cúbicos por hora,e a intensidade total de esterilização é de 170 minutos.
Avaliação da viscosidade dinâmica e da queda de pressão teórica da geleia
A validação de um modelo é geralmente definida como o processo de determinar em que medida o modelo é uma representação precisa de dados reais a partir da perspectiva de seu uso pretendido.Para avaliar a precisão dos modelos de cálculo teóricos para queda de pressão e resistência de esterilização, este estudo testou a viscosidade da geleia adicionada a 9 tipos de produtos lácteos líquidos à temperatura ambiente.que contenham/não contenham partículas (ou viscosidade elevada/viscosidade baixa)O intervalo de coeficientes de correlação entre viscosidade e temperatura para 9 tipos de confitura é de -0,75~-1, indicando que a temperatura tem um impacto significativo na viscosidade da confitura.o coeficiente de suavidade e correlação da curva de viscosidade dinâmica da geleia contendo partículas é relativamente baixo, devido à força de compressão desigual de partículas irregulares no dispositivo do viscometro durante o processo de ensaio de viscosidade.de viscosidade inferior a 100 m Pa · s a 20 °C, e a viscosidade máxima da amostra 4 # é de 10000 m Pa · s a 20 °C.A diferença significativa de viscosidade entre dois tipos de compostagem pode levar a diferenças de queda de pressão durante o processo de esterilizaçãoPode-se ver que a faixa de queda de pressão teórica de nove tipos de confusão durante o mesmo processo de fluxo de tempo dentro da máquina de esterilização é de 8,0 bar a 83,0 bar.Considerando que a capacidade máxima de suporte de pressão do projecto de tubulação da máquina de esterilização não excede 50 bar, é necessário reduzir a viscosidade da geleia ou modificar a máquina de esterilização do tubo de geleia.
Valor da viscosidade dinâmica e da queda teórica de pressão da confitura
(a) 9 tipos de viscosidade dinâmica; (b) 9 tipos de viscosidade dinâmica;
Produção experimental e transformação de equipamento de confitura de alta viscosidade
Este estudo modificou o esterilizador de tubo de confete para reduzir a queda de pressão durante o processo de esterilização de confete.A queda de pressão estática Δ Pa decorre principalmente da diferença de altura entre a entrada e a saída da máquina de esterilização, que foi concebido para satisfazer a conectividade dos equipamentos a montante e a jusante e não tem a viabilidade de transformação.Devido ao caudal constante na entrada e saída da máquina de esterilização, a velocidade e a queda de pressão.
A Shanghai Beyond Machinery é especializada no projeto e fabricação de esterilizadores de tubos de compostagem.Partilhamos tecnologia avançada e experiência rica com os nossos clientesContacte-nos agora para obter as mais recentes soluções de design e cotações para esterilizadores de tubos de compostagem.