试析液态食品连续通电加热系统的实验研究

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1、山东农业大学硕士学位论文液态食品连续通电加热系统的实验研究姓名：孙玉利申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：李法德20050301山东农业大学硕士学位论文摘要通电加热技术在美国、英国和日本正处于推广应用以及新型设备的开发研究阶段，在我国只处于起步阶段，国内也尚未引进食品的通电加热设备。为减小我国在这一领域的差距．开发出具有自主知识产权的通电加热设备是亟待解决的问题。由于食品物料的电导率在通电加热过程中是决定食品物料内部产热量多少的主要因素之一，因此，食品物料的电导率对通电加热技术的研究与发展显得极为重要，为了更好地应用通电加热技术，有必要研究食品物料的电导率随温

2、度的变化规律，特别是连续通电加热条件下食品物料的电导率随温度的变化规律。本论文的内容涉及物理学、电工学、液压传动、流体力学、食品物性学、高等传热学、物理化学、机械工程材料学等多门学科，研究内容主要涉及两个方面，一方面是设计并制作液态食品通电加热装置，另一方面是利用这些装置研究自来水和豆浆电导率的变化规律。主要包括以下几个方面：1．设计制作了液态食品静态通电加热系统并利用该系统对自来水和豆浆进行了通电加热，结果显示该系统能均匀、快速地对自来水和豆浆等液态食品进行加热并能利用数据采集器测试加热过程中的电压、电流和温度等参数。2．利用液态食品静态通电加热系统研究了自来水和豆浆在

3、静态通电加热过程中的温度分布，结果表明自来水的温度分布较均匀，豆浆在加热装置内部的同一层面上温度分布较均匀，但在不同层面上温度分布并不均匀，其原因除制造误差外，豆浆中的固形物在重力的作用下发生沉降，使下层豆浆的密度、粘度增大，从而电导率减小，温度降低。建议实际应用时，增加搅拌装置：研究了自来水和豆浆的电导率随温度的变化规律，结果显示在等电压条件下自来水和豆浆的电导率随温度的变化成线性关系。3．设计制作了液态食品连续通电加热系统并利用该系统对自来水和豆浆进行了通电加热，结果显示该系统能均匀、分段、快速地对自来水和豆浆等液态食品进行加热，加热过程稳定，系统运行状态良好。另外，

4、利用数据采集器测试了加热过程中的电压、电流和温度等参数，数据采集过程稳定。山东农业大学硕士学位论文4．利用液态食品连续通电加热系统研究了自来水和豆浆在连续通电加热过程中的温度分布，结果表明自来水在加热室内的温度分布不均匀，而豆浆虽然在同一层面上温度分布不太均匀，但在不同层面上分布均匀：研究了自来水和豆浆在连续流动状态下的电导率随温度的变化规律，结果显示连续流动状态下自来水和豆浆的电导率随温度的变化规律与静态时类似，电导率与温度的关系均为线性关系。对于相同固形物含量的豆浆在同一温度点，连续通电加热条件下豆浆的电导率小于静态通电加热条件下豆浆的电导率，主要原因是连续通电加热过

5、程中极板上产生了结垢层。5．验证三相负载平衡时，经计算中线电流不为零，但电流值较小。若排除系统误差，三相负载基本平衡，建立的电路模型基本正确。本文最后对优化设计连续通电加热装置提出了进一步研究的建议。关键词：连续通电加热，电导率，液态食品，流动，电路模型II坐奎壅些丕芏雯主兰篁丝壅ABSTRACTOhmicheatingtechnologyhasbeenwidelyusedandsomenewohmicheatingapparatusarebeingdevelopedinUSA，Japan，UKandothercountries．Butinourcountry,itiso

6、nlyinthestartingphase．UptonOW,therearenoohmicheatingdevicesintroducedtOourcountry．Inordertoreducethegapinthefield．itisveryurgenttodevelopanohmicheatingdeviceofOUrown．TheelectricalconductivityoffoodsjSoneofthemainfactorswhichdeterminestheproductionofheatinthefoods，SOtheelectricityconductiv

7、ityoffoodsisveryimportanttodevelopandresearchtheohmicheatingequipment．InordertoutilizeohmicheatingtechnologY，itisnecessarytOresearchthechangesoftheelectricaIconductivityoffoodswithtemperature．BasedontheoriesofPhysics，Electrics，PrincipleofFoodsEngineering，FluidMechan