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午餐肉定量装罐机罐装食物如何优化设计?罐形、方向、流变特性与加热效率午餐肉定量装罐机罐装食物如何优化设计?罐形、方向、流变特性与加热效率 研讨背景: 液态罐装食物在热处理进程中的传热首要是通过对流和传导进行的。在自在对流状态下,罐的几许形状对发生的传热特性有明显影响。因此,许多研讨都重视研讨容器中液体食物的加热。 食物加工的生产形式多种多样,有固体食物、液体食物,也有非均质混合物。通常这种液体和非均质悬浮液产品在性质上是非牛顿的,它们的热处理(包括巴氏灭菌、灭菌等)往往比空气和水等牛顿的同类产品更具挑战性。在非牛顿液体食物的热加工进程中,人们对食物罐的不同几许形状对其加热特性的影响知之甚少。 研讨目标: 本文首要试图说明食物罐的形状(圆柱形与椭圆形)和方向(笔直与水平之间的倾斜)对非牛顿液体食物加热特性的影响。 研讨办法: 设定不同几许形状和方向的食物罐,数值求解加热进程的瞬态连续性、动量和能量方程,模仿加热进程的活动和传热特性。 研讨结果: 关于具有固定特性的流体来说,食物罐的几许形状和方向对加热特性有明显影响。跟着液体逐渐升温,对流强度跟着温度驱动力的减小而减弱,终究当罐内各处的温度一致时完全停止。对流主导阶段中,活动速度矢量、速度等值线和灭菌时刻受罐几许形状的影响较大,例如,在笔直方向,十分高的圆柱形罐(A = 2, S = 1)需求最长的灭菌时刻。但是,将其对准水平方向可削减约16%的灭菌时刻,假如长宽比S由1改为0.5(圆柱形改为椭圆形),灭菌时刻可进一步缩短22%,罐的倾斜度(A= 0.5)会添加灭菌时刻。加热最慢区域的位置、形状和大小也可以通过等温线来确定。 研讨结论: 本文研讨了非牛顿液体食物在自在对流状态下的加热问题。研讨人员发现,罐的几许形状和方向对液体食物加热速率的影响是明显的,而与液体的剪切速率相关的行为无关。本研讨为工艺优化供给了必定的理论基础,依据产品的流变特性,罐装食物的方向或几许形状在缩短加工时刻和提高致死值方面具有潜在的优势,在不同食物定制容器设计方面具有很大的潜力。 本文由午餐肉定量装罐机整理 |