高径比与倾斜角对液态圆柱罐头食品热杀菌过程的影响

以0.85%CMC溶液为研究对象,基于COMSOL Multiphysics软件建立三维传热模型来模拟液态罐头食品的热杀菌过程。采用无线温度传感器检测热杀菌过程中罐内CMC溶液中心温度的变化进行验证,发现模型能很好地模拟罐中心点温度的变化。在此基础上,模拟等体积不同高径比与不同倾斜角对热杀菌过程的影响。结果表明,液态圆柱罐头的杀菌时间随高径比与倾斜角的增大先增加后减少,在高径比为0.75~1时,杀菌时间出现大值。当高径比小于0.75时,罐体垂直放置杀菌时间小;当高径比大于0.75时,罐体水平放置杀菌时间小;高径比等于0.75时,罐体垂直放置与水平放置杀菌时间相近。慢加热区(SHZ)达到100℃时,高径比为0.75,倾斜角为0°的罐内流动为激烈,大流速为2.83 mm/s,高径比为0.25,倾斜角为45°时,罐内流动为缓慢,大流速为1.22 mm/s。

Effect of ratio of height to diameter and orientation angle on canned liquid food thermal sterilization in cylindrical containers