Modelleren van verhittingsprocessen

Uit Agrofoodwiki

Ga naar: navigatie, zoeken

Voor het conserveren van levensmiddelen worden diverse verhittingsprocessen gebruikt. Hierbij kan men bijvoorbeeld denken aan:

Om dergelijke processen uit te voeren, kunnen diverse typen apparatuur gebruikt worden, zoals:

Bij al deze verhittingsprocessen is het tijd-temperatuursprofiel (Fig. 1) (i.e. het gehele temperatursprofiel dat het product doorloopt in het verhittingsproces) van cruciaal belang voor de productkwaliteit en de mate van vervuiling. Verhittingsprocessen worden in de praktijk echter vaak omschreven met één tijd en één temperatuur, bv. pasteurisatie voor 20 seconden bij 72°C. Indien de opwarming of afkoeling echter lang duurt, kan dit gevolgen voor het product, zoals smaakveranderingen, denaturatie van eiwitten, of afbraak van hittegevoelige componenten zoals vitamines.


Inhoud

Omschrijving

Om de productkwaliteit te waarborgen, de vervuiling in de apparatuur te minimaliseren, en de effecten van de verhitting op het product te optimaliseren, kan gebruik gemaakt worden van voorspellende modellen. Met voorspellende modellen is het mogelijk om een voorspelling doen van het effect van het verhittingsproces op vervuiling en producteigenschappen. Twee voorbeelden worden hieronder beschreven.

Tijds temperatuur profiel.jpg

Figuur 1 Typisch voorbeeld van een tijd-temperatuursprofiel.


Vervuiling

NIZO food research heeft een software platform ontwikkeld, NIZO Premia waarmee het mogelijk is om in detail een pasteur, sterilisator, UHT installatie of ander verhittingsproces te beschrijven. Hiermee is het mogelijk om een gedetailleerd tijd-temperatuursprofiel te berekenen. Zo is het tijd-temperatuursprofiel in Figuur 1 afkomstig van een pasteur met een opgaand regeneratief (platen), een verhitter (platen), een buis, een neergaand regeneratief (platen) en een koeler (platen).

In deze software zitten echter ook modellen voor vervuiling en producteigenschappen, zoals afbraak van gevoelige componenten, denaturatie van eiwitten en microbiële inactivatie. Met het vervuilingsmodel is het mogelijk om uit te rekenen hoe snel er eiwitvervuiling opbouwt en op welke plaatsen. Dit maakt het mogelijk om een platenpakket te ontwerpen met een minimale vervuiling of in geval van vervuilingsproblemen in een bestaande pasteur de oorzaak en plaats van de vervuiling te achterhalen en mogelijke oplossingen te bedenken.

In het geval van de pasteur van Figuur 1, werd een vervuilingspatroon berekend dat in Figuur 2 is weergegeven. Hieruit blijkt dat de meeste vervuiling opbouwt aan het eind van de heethouder en n het begin van het neergaand regeneratief (~40-50 sec verblijftijd). Indien de hoeveelheid vervuiling de draaitijd van de pasteur ernstig beperkt, moeten er dus oplossingen bedacht worden om de vervuiling op deze plaats te verminderen, zoals aanpassing van de temperatuur of het platenpakket. Een praktijkvoorbeeld hiervan is te vinden op de NIZO site.

Vervuilingspatroon.jpg

Figuur 2 Vervuilingspatroon in de pasteur van Figuur 1.


Producteigenschappen

Voor dezelfde pasteur kan ook uitgerekend worden wat het effect is op de producteigenschappen, zoals de eiwitdenaturatie (bv. β-lactoglobuline, Fig.3) en microbiële inactivatie (bv. L. monocytogenes, Fig. 4). Indien bekend is welke producteigenschappen belangrijk zijn voor het product, kan op deze manier het proces geoptimaliseerd worden. Een praktijkvoorbeeld hiervan is te vinden op de NIZO site.

Denaturatie b-LG.jpg

Figuur 3 Denaturatie van β-lactoglobuline in de pasteur van Figuur 1. Volgens kinetiek van De Jong (1996)

Inactivatie Listeria.jpg

Figuur 4 Inactivatie van Listeria monocytogenes in de pasteur van Figuur 1. Volgens inactivatiekinetiek van Brown (1991)

Toepassingsgebied

De toepassingen van modelleren zijn heel erg breed. In principe kan het effect van verhitten van elk eiwit en elk micro-organisme gemodelleerd worden.

Productkwaliteit

het modelleren van verhittingsprocessen kan een groot inzicht geven in de verhittingsprocessen, en daarmee de productkwaliteit en microbiele kwaliteit van het product verhogen.

Voor en nadelen

Vanwege het groot aantal mogelijkheden in verhittingsprocessen en gewenste producten, en het feit dat het hier een onderzoeksdienst betreft, kunnen geen voor of nadelen gegeven worden.

Beschikbaarheid apparatuur

NIZO food research heeft een eigen modelleer platform ontwikkeld, NIZO Premia. Deze kan voor elke vraag custom gemaakt worden door de specialisten van NIZO.

Kosten

Vanwege het feit dat dit een onderzoeksdienst betreft, kunnen geen kosten gegeven worden. Voor een offerte kunt u contact opnemen met NIZO food research

Externe links

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Ondersteund door
Hulpmiddelen