Slowest heating zone migration for heterophase baby food system
Authors: Кондратенко Владимир Владимирович , Каневский Борис Львович , Покудина Галина Петровна , Сенкевич Вячеслав Иванович , Борченкова Лидия Алексеевна 
Published: June 2021

В работе приведены результаты исследования миграции зоны наименьшего прогревания (Slowest Heating Zone, далее SHZ) в упаковке при термической стерилизации мелкодисперсной гетерофазной пищевой системы для питания детей раннего возраста. Локализация SHZ является основным параметром, на основе которого производится разработка режимов термической стерилизации для пищевых систем с конвективным теплообменом. В качестве объекта исследования использовали сок яблочный с мякотью для детского питания отечественного производства, который представляет собой гетерофазную систему с жидкой дисперсионной средой и равномерно распределенной в ней высокодисперсной фазой в виде частиц мякоти с плотностью, близкой к плотности жидкой среды. Продукт был расфасован в стеклянные банки III-52-190. Прогрев проводили в термостате при температурах греющей среды 75, 80, 85, 90 и 95 °C, которые поддерживали и регистрировали автоматически, что обеспечивало равномерность температурного поля воды в термостате. Кривые прогрева снимали с помощью термопары, рабочий спай которой размещался по оси банки на высоте 6, 12, 18, 24, 30, 36, 40, 42 и 48 мм от дна. В результате экспериментальных исследований процесса стерилизации установлено, что в подобной пищевой системе локализация SHZ и кинетика ее миграции аналогичны этим параметрам в гомофазных пищевых системах, но различаются важными особенностями, вызванными как наличием дисперсной фазы, так и различиями в теплофизических параметрах продуктов. Отмечено влияние обязательной для питания детей раннего возраста гомогенизации сока с мякотью на вязкость продукта из-за упорядоченности ориентации частиц мякоти, вызывающей миграцию SHZ при изменении температуры сока при нагреве и охлаждении.

The paper presents the results of researches of Slowest Heating Zone (SHZ) migration in packaging during thermal sterilization of fine heterophasic food system for feeding young children. Localization of SHZ is the main parameter on the basis of which the development of thermal sterilization modes for food systems with convective heat exchange is made. As the object of the study, we used apple juice with pulp for baby food of domestic production, which is a heterophase system with a liquid dispersion medium and a highly dispersed phase uniformly distributed in it in the form of pulp particles with a density close to the density of the liquid medium. The product was packaged in glass jars III-52-190. Warming up was carried out in a thermostat at temperatures of the heating medium of 75, 80, 85, 90, and 95 °C, which were maintained and recorded automatically, which ensured the uniformity of the temperature field of water in the thermostat. The heating curves were recorded using a thermocouple, the working junction of which was located along the can axis at heights of 6, 12, 18, 24, 30, 36, 40, 42, and 48 mm from the bottom. As a result of experimental studies of the sterilization process, it was found that in such a food system, the localization of SHZ and the kinetics of its migration are similar to these parameters in homophase food systems, but differ in important features caused by both the presence of a dispersed phase and differences in the thermophysical parameters of products. The effect of homogenization of juice with pulp, obligatory for feeding young children, on the viscosity of the product due to the regularity of the orientation of pulp particles, which causes migration of SHZ when the temperature of the juice changes during heating and cooling, has been noted.