Validation of hydrodynamic and microbial inactivation models for UV-C treatment of milk in a swirl-tube 'SurePure Turbulator™'.

Alberini, F., Simmons, M.J.H., Parker, D.J., et Koutchma, T. (2015). « Validation of hydrodynamic and microbial inactivation models for UV-C treatment of milk in a swirl-tube 'SurePure Turbulator™'. », Journal of Food Engineering, 162, p. 63-69. doi : 10.1016/j.jfoodeng.2015.04.009  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons utilisé la technique de visualisation des flux par le suivi des particules par émission de positrons afin de déterminer le rendement hydrodynamique d’un modèle transparent à échelle réelle d’un TurbulatorMC de SurePure, utilisé pour le traitement antimicrobien par rayonnement UV-C des liquides troubles du lait. L’effet du débit sur le renouvellement du liquide à la surface de la source des ultraviolets a été étudié à l’aide de deux liquides modèles, présentant respectivement la viscosité du lait et celle de la crème. La proportion de renouvellement à la surface a été modélisée par une fonction temporelle de la densité proche de la surface de la source des UV-C, et intégrée à un modèle de premier ordre d’inactivation microbienne existant et à un modèle fondé sur une distribution de Weibull. L’ajustement aux données expérimentales obtenues pour l’inactivation de certains organismes pathogènes du lait par le TurbulatorMC a démontré la supériorité du modèle fondé sur la loi de Weibull. Ces modèles permettent d’estimer plus précisément les besoins nécessaires en énergie UV-C pour l’inactivation des pathogènes du lait puisque le taux de renouvellement de la surface permet une importante amélioration du rendement. Nous avons utilisé la technique de visualisation des flux par le suivi des particules par émission de positrons afin de déterminer le rendement hydrodynamique d’un modèle transparent à échelle réelle d’un TurbulatorMC de SurePure, utilisé pour le traitement antimicrobien par rayonnement UV-C des liquides troubles du lait. L’effet du débit sur le renouvellement du liquide à la surface de la source des ultraviolets a été étudié à l’aide de deux liquides modèles, présentant respectivement la viscosité du lait et celle de la crème. La proportion de renouvellement à la surface a été modélisée par une fonction temporelle de la densité proche de la surface de la source des UV-C, et intégrée à un modèle de premier ordre d’inactivation microbienne existant et à un modèle fondé sur une distribution de Weibull. L’ajustement aux données expérimentales obtenues pour l’inactivation de certains organismes pathogènes du lait par le TurbulatorMC a démontré la supériorité du modèle fondé sur la loi de Weibull. Ces modèles permettent d’estimer plus précisément les besoins nécessaires en énergie UV-C pour l’inactivation des pathogènes du lait puisque le taux de renouvellement de la surface permet une importante amélioration du rendement.

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