Научно-технические основы разработки установки с индукционным нагревом для пастеризации молока

Научно-технические основы разработки установки с индукционным нагревом для пастеризации молока

Автор: Неверов Е.Н., Владимиров А.А., Коротких П.С., Николаева Е.В., Порохнов А.Н.

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Пищевые системы

Статья в выпуске: 1, 2024 года.

Бесплатный доступ

Введение. Индукционный нагрев является одной из предпочтительных технологий нагрева для промышленных, медицинских и бытовых систем, поскольку имеет ряд преимуществ перед традиционными методами передачи тепла. К достоинствам относятся энергоэффективность, быстрота нагрева, безопасность, чистота процесса, малая металлоемкость, а также простота конструкции и точный контроль температуры нагреваемого сырья. Особенно актуальна установка с индукционным нагревом для фермерских хозяйств, перерабатывающих молоко и производящих различные продукты на его основе. Цель исследования. Создание установки длительной пастеризации молока с использованием нагреваемой индукционными токами емкости, а также подбор оптимальных условий работы созданного прототипа.

Еще

Автоматизация, пастеризатор, индукционный нагрев, молоко, микрокомпьютер, индуктор

Короткий адрес: https://sciup.org/147243164

IDR: 147243164   |   DOI: 10.15507/2658-4123.034.202401.128-144

Список литературы Научно-технические основы разработки установки с индукционным нагревом для пастеризации молока

  • Baboli Z. M., Williams L., Chen G. Design of a Batch Ultrasonic Reactor for Rapid Pasteurization of Juices // Journal of Food Engineering. 2020. Vol. 268. Article no. 109736. https://doi.org/10.1016/j. jfoodeng.2019.109736
  • Ультразвуковая обработка жидких сред / Г. Н. Самарин [и др.] // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 5. С. 41-45. EDN: YLSEGX
  • Кузьмичев А. В. Модульная установка инфракрасным, ультрафиолетовым облучением и ультразвуковой обработкой жидкости с активным теплообменником // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. № 4 (33). С. 290-298. EDN: ARGLTA
  • Infrared Radiation Favorably Influences the Quality Characteristics of Key Lime Juice / A. B. Altemi-mi [et al.] // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, Issue 6. Article no. 2842. https://doi.org/10.3390/app11062842
  • A Novel Continuous Hydrodynamic Cavitation Technology for the Inactivation of Pathogens in Milk / X. Sun [et al.] // Ultrasonics Sonochemistry. 2021. Vol. 71. Article no. 105382. https://doi. org/10.1016/j .ultsonch.2020.105382
  • Comparison Between Thermal Pasteurization and High Pressure Processing of Bovine Skim Milk in Relation to Denaturation and Immunogenicity of Native Milk Proteins / D. Bogahawaththa [et al.] // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2018. Vol. 47. P. 301-308. https://doi.org/10.1016/). ifset.2018.03.016
  • Tigabe S., Bekele A., Pandey V. Performance Analysis of the Milk Pasteurization Process Using a Flat Plate Solar Collector // Journal of Engineering. 2022. Vol. 2022. Article no. 6214470. https://doi. org/10.1155/2022/6214470
  • Ansari A., Parmar K., Shah M. A Comprehensive Study on Decontamination of Food-Borne Microorganisms by Cold Plasma // Food Chemistry: Molecular Sciences. 2022. Vol. 4. Article no. 2100098. https://doi.org/10.1016/).fochms.2022.100098
  • Pulsed Electric Field: a Potential Alternative Towards a Sustainable Food Processing / R. N. Ar-shad [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 111. P. 43-54. https://doi.org/10.1016/). tifs.2021.02.041
  • Pegu K., Arya S. S. Non-thermal Processing of Milk: Principles, Mechanisms and Effect on Milk Components // Journal of Agriculture and Food Research. 2023. Vol. 14. Article no. 100730. https://doi. org/10.1016/j.jafr.2023.100730
  • Optimal Design of High-Frequency Induction Heating Apparatus for Wafer Cleaning Equipment Using Superheated Steam / S. M. Park [et al.] // Energies. 2020. Vol. 13, Issue 23. Article no. 6196. https:// doi.org/10.3390/en13236196
  • Induction Heating Technology and Its Applications: Past Developments, Current Technology, and Future Challenges / O. Lucia [et al.] // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2014. Vol. 61, Issue 5. P. 2509-2520. https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2281162
  • Current Applications and Challenges of Induced Electric Fields for the Treatment of Foods / L. Zhang [et al.] // Food Engineering Reviews. 2022. Vol. 14. P. 491-508. https://doi.org/10.1007/s12393-022-09314-2
  • Li L., Mi G., Wang C. A Comparison Between Induction Pre-heating and Induction Post-heating of Laser-induction Hybrid Welding on S690QL Steel // Journal of Manufacturing Processes. 2019. Vol. 43. P. 276-291. https://doi.org/10.1016/).jmapro.2019.05.003
  • Investigation of the Effect of Induction Heating on Asphalt Binder Aging in Steel Fibers Modified Asphalt Concrete / H. Li [et al.] // Materials. 2019. Vol. 12, Issue 7. Article no. 1067. https://doi. org/10.3390/ma12071067
  • Каунова Л. М. Обоснование конструктивных параметров индукционного нагревателя для пастеризации молока // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 3 (112). С. 141-148. https://doi. org/10.24412/2713-2641-2022-3112-141-148
  • Обоснование параметров конструктивных элементов индукционнного нагревателя для пастеризации молока в потоке / С. В. Соловьев [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 1 (75). С. 100-103. EDN: YXZMVV
  • Bagaev А, Bobrovskiy О. Electrotechnological Heat Treatment of Milk: Energy and Exergy Efficiency // Food Processing: Techniques and Technology. 2023. Vol. 53, Issue 2. P. 272-280. https://doi. org/10.21603/2074-9414-2023-2-2428
  • Ba^aran A., Yilmaz T., Qivi C. Energy and Exergy Analysis of Induction-Assisted Batch Processing in Food Production: a Case Study-Strawberry Jam Production. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2020. Vol. 140. P. 1871-1882. https://doi.org/10.1007/s10973-019-08931-0
  • Application of Induced Electric Field for Inner Heating of Kiwifruit Juice And its Analysis / C. He [et al.] // Journal of Food Engineering. 2021. Vol. 306, Issue 12. Article no. 110609. https://doi. org/10.1016/j .jfoodeng .2021.110609
  • Inactivation of Escherichia Coli O157:H7 in Apple Juice Via Induced Electric Field (IEF) And its Bactericidal Mechanism / S. Wu [et al.] // Food Microbiology. 2022. Vol. 102. Article no. 103928. https:// doi.org/10.1016/j.fm.2021.103928
  • Pasteurization of Guava Juice Using Induction Pasteurizer and Optimization of Process Parameters / C. Lamo [et al.] // LWT. 2019. Vol. 112. Article no. 108253. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108253
  • Ba^aran A., Yilmaz T., Qivi C. Application of Inductive Forced Heating as a New Approach to Food Industry Heat Exchangers // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2018. Vol. 134. P. 2265-2274. https://doi.org/10.1007/s10973-018-7250-7
  • Wang G., Wan Z., Yang X. Induction Heating by Magnetic Microbeads for Pasteurization of Liquid Whole Eggs // Journal of Food Engineering. 2020. Vol. 284. Article no. 110079. https://doi. org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110079
  • Comparison of Drinking Milk Production with Conventional and Novel Inductive Heating in Pasteurization in Terms of Energetic, Exergetic, Economic and Environmental Aspects / A. Ba^aran [et al.] // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 317, Issue 1. Article no. 128280. https://doi.org/10.1016/). jclepro.2021.128280
  • Development of an Innovative Induction Heating Technique for the Treatment of Liquid Food: Principle, Experimental Validation and Application / S. Wu [et al.] // Journal of Food Engineering. 2020. Vol. 271. Article no. 109780. https://doi.org/10.1016/jjfoodeng.2019.109780
  • Induction Heating as Cleaner Alternative Approach in Food Processing Industry / R. A. Razak [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1878. Article no. 012053. https://doi. org/10.1088/1742-6596/1878/1/012053
  • A Flexible Cooking Zone Composed of Partially Overlapped Inductors / J. Serrano [et al.] // IEEE Trans. Ind. Electron. 2018. Vol. 65, Issue 10. P. 7762-7771. https://doi.org/10.1109/TIE.2018.2801815
  • 29.Jibril M., Tadese M., Alemayehu E. Temperature Control of Stirred Tank Heater using Optimal Control Technique // ScienceOpen Preprints. 2020. https://doi.org/10.14293/S2199-1006.1.S0R-.PPVT203.v1
  • Optimization of Pid Control Parameters with Genetic Algorithm Plus Fuzzy Logic in Stirred Tank Heater Temperature Control Process / N. I. Septiani [et al.] // 2017 International Conference on Electrical Engineering and Computer Science (ICECOS). 2017. P. 61-66. https://doi.org/10.1109/ICE-C0S.2017.8167167
  • Divya Priya A. V., Tamilselvan G. M., Rajesh T. Real Time Implementation of Fuzzy Based PID Controller Tuning forContinuous Stirred Tank Heater (CSTH) Process // Journal of Fuzzy Systems. 2018 Vol. 10, Issue 3. P. 78-81. URL: https://www.i-scholar.in/index.php/CiiTFS/article/view/172673/0 (дата обращения: 01.07.2023).
  • Alamirew T., Bala)i Dr. V., Gabbeye N. Comparison of PID Controller with Model Predictive Controller for Milk Pasteurization Process // Bulletin of Electrical Engineering and Informatics. 2017. Vol. 6, Issue 1. P. 24-35. https://doi.org/10.11591/eei.v6i1.575
  • Hariyadi E., Singgih H. Optimization of Pid Controler In Temperature Control System Processes Pasteurization of Milk // American Journal of Engineering Research (AJER). 2017. Vol. 6, Issue 9. P. 175-187. URL: https://www.ajer.org/papers/v6(09)/V0609175187.pdf (дата обращения: 01.07.2023).
  • Induction Heating in Domestic Cooking and Industrial Melting Applications: A Systematic Review on Modelling, Converter Topologies and Control Schemes / P. Vishnuram [et al.] // Energies. 2021. Vol. 14, Issue 20. Article no. 6634. https://doi.org/10.3390/en14206634
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp