Анализ инактивации Clostridium botulinum при термической стерилизации упаковок (Ghani et al., 1999a) был расширен, чтобы охватить Bacillus stearothermophilus. B. stearothermophilus обладает большей термостойкостью, чем другие микроорганизмы, встречающиеся в пищевых продуктах, и его инактивация означает, что все остальные загрязнители также инактивируются. Количество жизнеспособных спор, измеренное после различных периодов нагрева (глава 8), сравнивается с данными, предсказанными теоретически.
Профили концентрации B. также представлены стеаратермофильные добавки при естественном конвекционном разогреве продукта в трехмерном пакете. Ожидается, что гибель микроорганизмов начнется на ранней стадии нагрева в местах, прилегающих к стене, где температура очень быстро достигает 121°C. В то время как в других местах температура может повыситься гораздо позже, что приведет к гораздо более низкой скорости разрушения. Следовательно, необходимо решить дифференциальное уравнение в частных производных (PDE), определяющее концентрацию бактерий, в сочетании с уравнениями непрерывности, импульса и энергии, чтобы предсказать общее уничтожение микроорганизмов.
В представленном в этой главе моделировании представлен процесс естественного конвекционного нагрева различных вязких жидких пищевых продуктов в трехмерном пакете, нагреваемом со всех сторон. Была разработана вычислительная процедура для описания изменений концентрации живых бактерий и ее временного пространственного распределения в процессе стерилизации консервированных продуктов. Предполагалось, что все используемые жидкие пищевые продукты имеют постоянные физические свойства, за исключением вязкости (зависит от температуры) и плотности (приближение Буссинеска).
Уравнение Аррениуса использовалось для описания кинетики гибели бактерий и влияния температуры на константу скорости инактивации. Он был введен в программный комплекс с использованием кода FORTRAN. Реализация кинетики бактерий в вычислительной гидродинамике (CFD) в коде PHOENICS с использованием кодировок q1 и Ground.f аналогична тем, которые используются для банки, показанной в приложении B.
Основные уравнения и физико-химические свойства
Использовались следующие дополнительные допущения:
1. Концентрацию бактерий можно считать низкой, и, следовательно, влияние взаимодействий на их диффузию можно игнорировать.
2. Предполагается, что коэффициент диффузии живых бактерий одинаков для живых и мертвых бактерий.
На ранних этапах этой работы были проведены два моделирования для двух случаев, в одном из которых броуновское движение бактерий было проигнорировано. Существенных различий между этими двумя случаями обнаружено не было. Рассчитанный коэффициент диффузии бактерий составил порядка 10-12 м2 с−1 (глава 5), что является низким показателем из-за высокой вязкости большинства жидких пищевых продуктов. Было рассчитано число Пекле клеток, Pe (отношение конвекции к диффузии), для бактерий в области потока в направлении z, и оказалось, что оно составляет порядка 104, что позволяет игнорировать броуновское движение бактерий.
Расчеты были выполнены для трехмерного пакета шириной (W) 120 мм, высотой (H) 40 мм и длиной (L) 220 мм. Предполагалось, что температура внешней поверхности пакета (верха, дна и боковин) повышается мгновенно и поддерживается на уровне 121°C в течение всего периода нагрева. Объем мешочка был разделен на 6000 ячеек: 20 в направлении x, 10 в направлении y и 30 в направлении z, как описано в приложении E.
Общее время моделирования, использованное для стерилизации морковно-апельсинового супа, составило 3000 с в качестве общего периода нагрева, и оно было разделено на 30 временных этапов. Использованные временные интервалы были такими же, как и в главе 6 (раздел 6.1.2). Для приготовления говяжье-овощного супа общее время моделирования стерилизации составило 1800 с, всего 18 одинаковых временных интервалов.
Броуновское движение бактерий
Эффект диффузии не был подробно исследован в литературе. Ранее считалось, что бактерии, изучаемые в прошлом, подвергаются только конвективному движению (Датта, 1991), поэтому в уравнении не учитывался диффузионный фактор. Классическая теория броуновского движения применима к очень разбавленным суспензиям. Эта теория была разработана Эйнштейном в отношении случайной миграции изолированных коллоидных частиц или крупных молекул растворенного вещества в результате взаимодействия с молекулами суспендирующей жидкости (Батчелор, 1976).
Когда суспензия не очень разбавлена, взаимодействие различных частиц будет влиять на миграцию друг друга, что часто приводит к снижению коэффициента диффузии. В представленном здесь моделировании рассматривалась только диффузия невзаимодействующих частиц (то есть бактерий), которая хорошо описана Батчелором.
В этой главе были изучены следующие случаи:
- Профили концентрации бактерий (C. botulinum) в пакете, наполненном морковно-апельсиновым супом и нагреваемом конденсирующимся паром. Также была изучена миграция зоны самого медленного нагрева во время стерилизации. Результаты моделирования были сопоставлены с результатами, полученными при стерилизации банки.
- Профили концентрации бактерий (B. stearothermophilus) в пакете, наполненном мясоовощным бульоном, которые были получены с целью сравнения с результатами наших экспериментов, рассмотренными далее в главе 9.
Свойства морковно-апельсинового супа, использованного в текущем моделировании, были такими же, как и в разделе 5.5. Вязкость говяжье-овощного супа измерялась при различных температурах и скоростях сдвига. В представленных здесь расчетах предполагается, что вязкость зависит от температуры (уравнение [5.10]). Вязкость говяжье-овощного супа измеряли с помощью вискозиметра Paar Physica VT2, который имеется на химико-технологическом факультете Оклендского университета. Значения вязкости рассчитываются при чрезвычайно низкой скорости сдвига, что в точности соответствует ситуации в стерилизуемом пакете.
Эти значения составляют 1,410 Па с, 0,658 Па с и 0,417 Па с при температуре 30°C, 50°C и 70°C соответственно. Свойства говяжье-овощного супа, используемые в текущем моделировании, рассчитываются на основе приведенных значений (Hayes, 1987; Rahman, 1995) для материалов, используемых в супе, с использованием их известных массовых долей. Рассчитанные физические свойства составляют ρ = 1010 кгм−3, CP = 3120 Дж кг−1 К−1 и k = 0,567 Вт−1 К−1. Изменение плотности в зависимости от температуры определялось приближением Буссинеска, как и во всех случаях, рассмотренных ранее. Расчетное количество Грасхофа в пакете с говяжьеовощным супом, использованном при моделировании, составило всего 10, что свидетельствует о том, что естественный конвекционный поток является ламинарным.
Clostridium botulinum
Была смоделирована инактивация C. botulinum в трехмерном пакете, наполненном морковно-апельсиновым супом, во время термической стерилизации. Результаты моделирования были представлены в виде профилей концентраций. Выбор этого типа бактерий был подробно объяснен в главе 3. Энергия активации для инактивации бактерий составляла 30 × 104 Дж/моль, как сообщает Reuter (1993) для уничтожения C. botulinum. Согласно данным Хелдмана и Хартела (Heldman and Hartel, 1997), время восстановления после запятой при 121°C (D121) для C. botulinum составляет 0,1 с. Затем была рассчитана константа скорости реакции KTb с использованием уравнения (7.8), а уравнение (7.7) было использовано для вычисления предэкспоненциального коэффициента Ab, что дало значение Ab = 2,5 × 1011 с−1.
Bacillus stearothermophilus
Термостойкость спор бактерий имеет большое значение для термической стерилизации и консервирования пищевых продуктов. В пищевых продуктах с низким содержанием кислот технологический процесс может быть основан на инактивации спор, которые более термостойки, чем C. botulinum. Споры B. stearothermophilus чрезвычайно термостойки (в 20 раз более устойчивы, чем C. botulinum). Продолжительность D121 у B. stearothermophilus составляет от 4,0 до 5,0 мин, а z — от 7,8 до 12,2°C (Stumbo, 1973). Рост B. stearothermophilus споры stearothermophilus приводят к “кислой” порче, поскольку образуется кислота, но при этом практически не образуется газ (Karel et al., 1975). Поскольку при хранении продукта при температуре выше 43°C не происходит его порчи, необходимо контролируемое охлаждение после термической обработки.
Основными причинами порчи пищевых продуктов являются недостаточная обработка, недостаточное охлаждение, загрязнение продукта в результате утечки через швы и порча продуктов перед обработкой (Jay, 1996). Продукты с низким содержанием кислоты, такие как мясо и морепродукты, молоко, некоторые овощи (кукуруза, лима и фасоль), а также мясоовощные смеси (например, суп, использованный в нашем моделировании), портятся из-за группы термофильных кисломолочных грибов (B. stearothermophilus, B. coagulans, C. nigrificans, C. bifermentans, и Термоанаэробактерия thermosaccharolyticum).
Типичная термофильная порча консервированных продуктов с низким содержанием кислоты вызвана ростом спорообразующих термофильных факультативных аэробов. B. stearothermophilus — это вид, обычно ответственный за этот тип порчи (Ayres et al., 1980; Gordon et al., 1973). В этой главе анализ, использованный для изучения инактивации C. botulinum в процессе термической стерилизации, был расширен, чтобы охватить инактивацию спор B. stearothermophilus. Основной целью было подтвердить теоретические расчеты с помощью экспериментальных измерений. Причина выбора этого типа спор, помимо того, что они не очень опасны, заключается в том, что эти термофильные споры обладают большей термостойкостью, чем большинство других организмов, встречающихся в пищевых продуктах, как мы отмечали ранее.
Эта характеристика полезна для анализа пищевых продуктов и ингредиентов, поскольку позволяет исключить все организмы, за исключением спор, которые нас интересуют. Это делается перед процессом стерилизации, чтобы процесс дезактивации был связан с одним типом микроорганизмов (только B. stearothermophilus). Трудно изучить дезактивацию других видов бактерий, которые более чувствительны к нагреванию из-за высокой скорости уничтожения. Кроме того, активация необходима для того, чтобы вызвать прорастание максимального количества спор в популяции многих видов в образце, используемом для теста (Cook and Gilbert, 1968; Stumbo, 1973).
Clostridium botulinum
На рисунке 7.1 показаны результаты моделирования для пакета, наполненного морковно-апельсиновым супом, нагретого паром со всех сторон (при температуре 121°C) в перегонном кубе. Наблюдения за профилями дезактивации бактерий (C. botulinum) при тепловой стерилизации жидких пищевых продуктов в трехмерном пакете показывают те же тенденции, что и в случае нагревания в банках, показанных на рисунке 7.2. Появление отчетливой зоны стерилизации показано на рисунках 7.2а и 7.2г. На рисунках 7.2c и 7.2f показано образование вторичного потока на дне банки. В режиме SHZ жидкость и, следовательно, содержащиеся в ней бактерии подвергаются гораздо меньшей термической обработке, чем остальной продукт. По окончании нагрева и зона SHZ, и зона с высокой концентрацией бактерий (HBCZ) остаются на прежнем месте.
Вторичный поток значительно влияет на распределение бактерий, что видно из двух зон HBCZ, показанных на рисунке 7.2b, которые расположены в том же месте, что и застойные зоны, показанные на рисунке 7.2c. На рисунках 7.2b и 7.2e показано, что на дезактивацию бактерий существенное влияние оказывают как температура, так и схема потока. Наибольшая концентрация бактерий, показанная на рисунке 7.2b, наблюдается в двух местах.
Эти места относятся к зонам с минимальной скоростью движения жидкости и низкой температурой. Аналогичные наблюдения наблюдаются на более поздних стадиях нагрева (рисунок 7.2e). На рисунке 7.1 показано, что на ранней стадии нагревания профили концентрации бактерий практически идентичны тем, которые обычно наблюдаются при нагреве с помощью теплопроводности, когда бактерии инактивируются только в местах, близких к стенке пакета. На этой ранней стадии нагрева профиль концентрации бактерий, по-видимому, зависит главным образом от профиля температуры, а не от характера потока.
Это видно по более высокой скорости инактивации бактерий в самом узком конце пакета, где температура выше, в то время как большая часть пакета подвергается незначительному воздействию. По мере нагревания (при t = 1000 с) на температурные профили сильно влияют конвекционные потоки (рис. 6.10, d), как описано ранее. На рис. 7.1 показаны результаты моделирования (профили относительной концентрации бактерий C. ботулинический) для приготовления пакета, наполненного морковно-апельсиновым супом, который нагревается за счет конденсации пара через 1000 с. Профили температуры и концентрации бактерий, показанные на этих рисунках (6.10d и 7.1), сильно отличаются от тех, которые наблюдались в начале нагревания. При нагревании пленка продолжает перемещаться и в конечном итоге занимает 30% дна упаковки.
Жидкость и, следовательно, бактерии, содержащиеся в ней в этих местах, подвергаются гораздо меньшей термической обработке, чем остальной продукт. Это наглядно видно из относительной концентрации бактерий, показанной на рисунке 7.1b, на расстоянии 30% от высоты пакета от дна. После 1000 секунд нагревания температура SHZ достигает 81°C (рисунок 6.10d). В этой зоне (SHZ) относительная концентрация бактерий колеблется от 0,07 до 0,95 (логарифмическое снижение на 3,2–2,0) при исходном значении 100, в то время как в большинстве других мест происходит почти полная инактивация бактерий (Cb/Cb0 = 0) (рис. 7.1).
На рисунке 7.1 также показано, что на инактивацию бактерий существенное влияние оказывают как температура (рисунок 6.10, d), так и структура потока (рисунки 6.12, 6.13 и 6.14), в отличие от тех, которые наблюдаются на ранней стадии нагревания. Наибольшая концентрация бактерий, показанная на рисунке 7.1, наблюдается в двух местах. Эти места относятся к зонам минимальной скорости потока жидкости и низкой температуры. Аналогичные наблюдения были обнаружены на более поздних стадиях нагрева. По окончании нагрева SHZ остается на том же месте, что и HBCZ. Большая часть бактерий уничтожается только после 3000 секунд нагревания. Это справедливо только для жидкости с высокой вязкостью, используемой в моделировании. Для стерилизации жидкости с низкой вязкостью, такой как молоко, апельсиновый сок и т.д., потребовалось бы гораздо меньше времени.
Стеаротермофильная палочка
В этом симуляторе представлены и изучены естественные конвекционные потоки вязкой жидкой пищи (говяжье-овощной суп) в трехмерном пакете, нагретом со всех сторон. Разработана вычислительная процедура для описания изменений концентрации спор живых бактерий (B. stearothermophilus) и их пространственного распределения в процессе термической стерилизации. Основная цель этого моделирования — сравнить предсказания с экспериментальными измерениями. На рисунках 7.3–7.5 показаны результаты моделирования. Результаты В. Профили инактивации стеаротермофильных бактерий во время термической стерилизации аналогичны таковым у C. botulinum. На ранних стадиях нагревания профиль концентрации бактерий, по-видимому, соответствует профилю температуры, что обусловлено чисто теплопроводным нагревом.
По мере нагревания (при t = 300 с) конвекция оказывает сильное влияние на температурный профиль, а на профиль концентрации бактерий (рис. 7.3, а) существенное влияние оказывают как распределение температуры, так и профиль потока (рис. 7.5). На этом этапе начинает действовать выталкивающая сила из-за изменения температуры от стенки к сердцевине, и создается схема рециркулирующего потока, как показано на рисунке 7.5, для вектора скорости в плоскости x. Ранее обсуждался внешний вид отчетливой зональной зоны, показанной на рисунке 7.4.
Это можно наглядно продемонстрировать из профиля относительной концентрации бактерий, представленного на рисунке 7.3. На более позднем этапе нагрева SHZ остается в том же положении, что и HBCZ, что хорошо видно на рисунках 7.3b и 7.3c. На рисунке 7.4 показано, что после 1500 секунд нагревания температура в пакете, наполненном говяжье-овощным супом, достигает 110°C при температуре стерилизации 121°C. В этой зоне (SHZ) относительная концентрация бактерий колебалась от 0,036 до 0,003 (логарифмическое снижение на 3,4–4,5), исходя из исходного значения 100, в то время как в большинстве других мест произошла почти полная инактивация бактерий (Cb/Cb0 = 0) (рис. 7.3). При той же температуре (110°C) и после 1960 с для банки, наполненной концентрированным вишневым супом и нагретой при температуре стерилизации 121°C, на рисунке 7.6 показано, что относительная концентрация бактерий C. botulinum составляла от 0,0028 до 0,0002, исходя из исходного значения 100 (4,5–5,7 логарифмическое сокращение) (Ghani et al., 1999b).
Это позволяет сделать вывод, что при одинаковой температуре инактивация C. botulinum происходит в 10-15 раз быстрее, чем у B. stearothermophilus. Концентрация бактерий в зоне минимальной температуры (SHZ) является хорошим показателем стерильности пищевых продуктов. Как упоминалось ранее в главе 5, очень сложно измерить локальную концентрацию бактерий в пакете.Среднее значение концентрации можно определить, встряхнув пакет после указанного времени нагревания. Следовательно, для сравнения с теоретическими расчетами необходимо рассчитать среднюю концентрацию жизнеспособных бактерий во всем пакете.
Разрушение витаминов в реторт-пакетах во время термической обработки
Разрушение витаминов происходит в результате реакции первого порядка, аналогичной инактивации микроорганизмов (Fellows, 1996). В целом, значение времени восстановления после запятой (D) для витаминов выше, чем для микроорганизмов и ферментов. Желаемый процесс консервирования, позволяющий свести к минимуму потери качества и в то же время обеспечить достаточную степень стерильности, возможен благодаря сильной температурной зависимости инактивации спор по сравнению с разрушением качества, как сенсорного, так и пищевого (Лунд, 1977).
Было проведено несколько исследований по компьютерному моделированию процесса стерилизации пищевых продуктов с целью изучения влияния термической стерилизации на сохранение витаминов. Тейшейра и соавторы (1969 и 1975) разработали численную компьютерную модель для моделирования влияния теплового процесса на разрушение тиамина в гороховом пюре, которое обычно относительно богато тиамином. Сагуи и Карел (1979) исследовали и разработали метод расчета оптимального температурного режима в зависимости от времени, необходимого для достижения заданного уровня стерилизации с максимальным сохранением питательных веществ.
Фрукты и овощи являются наиболее распространенными пищевыми источниками витамина С. Витамин С в природе представлен двумя одинаково биологически активными витаминами — L-аскорбиновой кислотой (AA) и дегидроаскорбиновой кислотой (DHAA). Эти витамины часто содержатся в белках натуральных продуктов. Наиболее важные химические свойства витамина С с аналитической точки зрения напрямую связаны с его выраженной нестабильностью.
Являясь одним из наиболее уязвимых витаминов, он часто используется в качестве показателя общей стабильности витаминов в пищевых продуктах. Витамин В1 (тиамин) известен как витамин, дефицит которого вызывает некоторые заболевания, особенно неврологические. Пищевые источники тиамина включают мясо, рыбу, цельнозерновые и витаминизированные каши, хлебобулочные изделия, орехи, бобовые, яйца, дрожжи, фрукты и овощи. Эндогенный витамин В2 (рибофлавин) содержится в пищевых продуктах в трех основных формах: рибофлавин и его физиологически активные коферментные формы, флавиномононуклеотид (FMN) и флавиноадениндинуклеотид (FAD). Наиболее важной характеристикой, влияющей на уровень витамина В2, является его светочувствительность.
Разрушение витамина В2 под воздействием ультрафиолета (UV) и видимого света приводит к необратимому снижению фотосъемки, а также к потере витаминной активности (Nollet, 1996). Цель этой главы — показать, как подход к моделированию с помощью вычислительной гидродинамики (CFD) может быть использован для проведения тщательного анализа процесса стерилизации в трехмерном пакете, содержащем жидкие пищевые продукты, чего ранее не проводилось. Представлен теоретический анализ для определения концентрации витаминов при термической стерилизации объемного пакета с морковно-апельсиновым супом.
Анализ, который ранее использовался для изучения инактивации бактерий, расширен, чтобы охватить разрушение различных типов витаминов. Также представлено влияние температуры нагрева на биохимические изменения при тепловой стерилизации жидких пищевых продуктов в пакете, аналогичном тому, который использовался в предыдущей главе. Кинетика термического разрушения и изменения качества была описана профилями концентрации. Были представлены и изучены профили концентраций витаминов С (аскорбиновой кислоты [AA]), В1 (тиамина) и В2 (рибофлавина) в банке с вязким жидким пищевым продуктом (морковно-апельсиновый суп) при термической стерилизации. Основные уравнения непрерывности, импульса и энергии были решены численно вместе с уравнениями концентрации витаминов с использованием того же программного кода, который использовался во всех наших предыдущих работах.
Для описания кинетики этих биохимических изменений использовалось уравнение Аррениуса. Он был внедрен в существующий программный комплекс с использованием кода на фортране. Подробную информацию об этом коде можно найти в руководстве пользователя системы меню для начинающих, написанном Патанкаром и Сполдингом (1972), Радосавлевичем и Ву (1990). При моделировании была учтена температурная зависимость вязкости и плотности морковно-апельсинового супа. В ходе моделирования была выявлена зависимость концентрации витаминов как от распределения температуры, так и от характера протекания процесса стерилизации.
Результаты моделирования
Здесь представлено влияние температуры стерилизации на скорость разрушения различных видов витаминов. На рисунках 7.7, 7.8 и 7.9 показаны результаты моделирования при длительностях 200 с, 1000 с и 3000 с для витаминов С, В1 и В2 соответственно. На ранней стадии нагрева (t = 200 с) теплопередача контролируется исключительно теплопроводностью, как показано в сравнении конвекционного нагрева (рис. 6.10а) и теплопроводного нагрева (рис. 6.11а), рассмотренных ранее. Разрушение витаминов С, В1 и В2, показанное на рисунках 7.7а, 7.8а и 7.9а, происходит аналогично, но в разной степени. С течением времени при нагревании преобладает естественная конвекция, как показано на рисунке 6.10г. На рисунках 7.7b, 7.8b и 7.9b показаны результаты моделирования после относительно более длительных периодов в 1000 секунд.
Эти цифры показывают, что большая часть витаминов (С, В1 и В2) разрушается в местах, близких к стенке, и особенно в самом узком конце пакета, где наблюдается высокая температура. На рисунках также видно, что витамины концентрируются в зоне термической обработки, а разрушение витаминов происходит в основном в других местах. Жидкость и, следовательно, содержащиеся в ней витамины подвергаются гораздо меньшей термической обработке в зоне термической обработки, чем остальной продукт. На рисунках 7.7b, 7.8b и 7.9b четко показано совместное влияние распределения температуры (рисунок 6.10d) и профиля скорости (рисунки 6.12, 6.13 и 6.14) на форму и расположение зоны с высокой концентрацией витаминов (HVCZ).
На рисунке 6.14 для вектора скорости в плоскости z, расположенного в 8 см от самого широкого конца, показан эффект циркуляции жидкости, который приводит к двум застойным зонам, влияющим на HVCZ, показанным на рисунках 7.7b и 7.8b. Эти результаты позволяют сделать вывод о том, что содержание витаминов зависит не только от распределения температуры, но и от скоростей движения жидкости в пакете. Расположение HVCZ находится практически в зонах застоя, которые соответствуют минимальной скорости движения жидкости. На рисунке 7.10 показаны профили относительной концентрации витаминов С, В1 и В2 в плоскости x в центре пакета, наполненного морковно-апельсиновым супом и нагретого конденсирующимся паром в конце нагревания (3000 с). На этом рисунке показано расположение HVCZ в двух застойных зонах, что можно наглядно объяснить с помощью вектора скорости в плоскости x, показанного на рисунке 6.12b (глава 6). На рисунке 7.11 показано расположение зон с высокой концентрацией витамина С в различных z-плоскостях упаковки после 1000 секунд нагревания.
На рисунках 7.11а и 7.11б показано, что HVCZ образуется в нижней половине пакета, что обусловлено действием естественных конвекционных потоков, подобных показанному на рисунке 6.14. На рисунках 7.11c и 7.11d показано, что в местах, близких к самому узкому концу, HVCZ остается на средней высоте плоскости. Это связано с влиянием теплопроводности, преобладающей при нагреве в местах, расположенных на самом узком конце пакета. Очень трудно измерить локальную концентрацию витамина в мешочке. Средние значения концентрации могут быть измерены путем встряхивания пакета в конце различных периодов стерилизации, аналогично тем, которые используются при измерении бактерий, описанных ранее в этой главе.
Следовательно, для сравнения с теоретическими расчетами необходимо рассчитать среднюю концентрацию витамина во всем пакете. Расчет был основан на средневзвешенном значении местных концентраций витаминов, и использовалось то же уравнение, что и ранее для определения концентрации бактерий (уравнение [7.9]). Эти расчеты показывают, что в конце нагревания (при t = 3000 с) средние относительные концентрации витаминов снижаются примерно до 71%, 12% и 97% для витаминов С, В1 и В2 соответственно. Наблюдения за относительными концентрациями бактерий и витаминов при естественном конвекционном нагреве показывают, что концентрации как бактерий, так и витаминов зависят как от температуры, так и от характера потока.
Места расположения зон с низкой степенью деструкции относятся к зонам минимальной скорости жидкости и низкой температуры. На рисунках 6.10d, 6.12, 6.14, 7.7b, 7.8b, 7.9b и 7.1 также было обнаружено, что в то же время (при t = 1000 с) профиль относительной концентрации бактерий (рисунок 7.1), по-видимому, в основном зависит от температурных профилей (рисунок 6.10d). Влияние структуры потока (рисунки 6.12 и 6.14) на профили концентрации витаминов (рисунки 7.7b, 7.8b и 7.9b) еще сильнее, чем на бактерии, поскольку место высокой концентрации витаминов находится практически в зоне застоя. Скорость инактивации бактерий выше, чем скорость разрушения витаминов, что связано с малым временем восстановления бактерий по сравнению с витаминами, что делает инактивацию бактерий более чувствительной к температуре. Это объясняет, почему профиль бактерий в точности соответствует температурному профилю.