午餐肉定量裝罐機罐裝食物如何優(yōu)化設計？罐形、方向、流變特性與加熱效率

 研討背景： 

 液態(tài)罐裝食物在熱處理進程中的傳熱首要是通過對流和傳導進行的。在自在對流狀態(tài)下，罐的幾許形狀對發(fā)生的傳熱特性有明顯影響。因此，許多研討都重視研討容器中液體食物的加熱。    

食物加工的生產形式多種多樣，有固體食物、液體食物，也有非均質混合物。通常這種液體和非均質懸浮液產品在性質上是非牛頓的，它們的熱處理（包括巴氏滅菌、滅菌等）往往比空氣和水等牛頓的同類產品更具挑戰(zhàn)性。在非牛頓液體食物的熱加工進程中，人們對食物罐的不同幾許形狀對其加熱特性的影響知之甚少。     

研討目標：  

本文首要試圖說明食物罐的形狀（圓柱形與橢圓形）和方向（筆直與水平之間的傾斜）對非牛頓液體食物加熱特性的影響。      

研討辦法： 

 設定不同幾許形狀和方向的食物罐，數值求解加熱進程的瞬態(tài)連續(xù)性、動量和能量方程，模仿加熱進程的活動和傳熱特性。      

研討結果：  

關于具有固定特性的流體來說，食物罐的幾許形狀和方向對加熱特性有明顯影響。跟著液體逐漸升溫，對流強度跟著溫度驅動力的減小而減弱，終究當罐內各處的溫度一致時完全停止。對流主導階段中，活動速度矢量、速度等值線和滅菌時刻受罐幾許形狀的影響較大，例如，在筆直方向，十分高的圓柱形罐（A = 2, S = 1）需求最長的滅菌時刻。但是，將其對準水平方向可削減約16%的滅菌時刻，假如長寬比S由1改為0.5（圓柱形改為橢圓形），滅菌時刻可進一步縮短22%，罐的傾斜度（A= 0.5）會添加滅菌時刻。加熱最慢區(qū)域的位置、形狀和大小也可以通過等溫線來確定。      

研討結論：     

本文研討了非牛頓液體食物在自在對流狀態(tài)下的加熱問題。研討人員發(fā)現，罐的幾許形狀和方向對液體食物加熱速率的影響是明顯的，而與液體的剪切速率相關的行為無關。本研討為工藝優(yōu)化供給了必定的理論基礎，依據產品的流變特性，罐裝食物的方向或幾許形狀在縮短加工時刻和提高致死值方面具有潛在的優(yōu)勢，在不同食物定制容器設計方面具有很大的潛力。

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