Lait 62 (1982) 220-233
DOI: 10.1051/lait:1982615-61614

Stérilisation des liquides dans des bouteilles d'axe horizontal. Influence de la vitesse de rotation sur le transfert de chaleur

F. MARQUIS^a, F. MARQUIS^b, A.J. BERTSCH^a, A.J. BERTSCH^c, O. CERF^a, A. DEGAS^a, A. LELUBRE^a and M. CAVARROC<sup>a

a</sup>  Unité de génie alimentaire, Institut National de la Recherche Agronomique, 78350 Jouy-en-Josas (France)
^b  Travail réalisé pour un Diplôme d'Etudes Approfondies, Ecole Nationale Supérieure des Industries Agricoles et Alimentaires (Département Génie Industriel Alimentaire), 1, rue des Olympiades - 91305 Massy cedex
^c  Adresse actuelle : Departamento de Quimica y Tecnologia, Facultad de Agronomia, Universidad Central de Venezuela, 2101 Maracay (Venezuela)

Abstract - Sterilization of liquids in bottles with horizontal axis. Influence of rotational frequency on heat transfer
When horizontal bottles, filled at 95 % of internal volume with water or milk, are heated with steam in an autoclave, heat transfer is mainly due to free convection. This phenomenon takes place in bottles with circular or square cross section. Heat transfer can be improved by rotating the bottles axially, particulary if they have internal roughness. Yet the heat transfer remains essentially due to natural convection inside the bottle. The Lenz and Lund (1978) method for calculating the heat transfer coefficient is more sensitive to the variation of experimental conditions than the method of Ball and Olson (1957). The rotation at speeds up to 20 r / min, even if cylindrical bottles have eight 2 mm internal reliefs along their wall, does not cancel this phenomenon and does not homogenize the temperature. Therefore calculations of sterilizing efficiency or pro-duct deterioration cannot be done. Improvement of heat transfer could result from an appropriate design of bottles.

Résumé - Le transfert de chaleur dans des bouteilles cylindriques ou de section carrée couchées horizontalement peut être amélioré en les faisant tourner autour de leur axe, surtout si elles présentent des reliefs intérieurs. Toutefois, le transfert de chaleur reste essentiellement dû à la convection naturelle à l'intérieur des bouteilles.
Pour le calcul du coefficient de transfert de chaleur, la méthode de Lenz et Lund (1978) se révèle plus sensible aux variations des conditions expérimentales que la méthode de Ball et Olson (1957).
La rotation à des vitesses allant jusqu'à 20 r / min, même si les bouteilles cylindriques ont 8 reliefs de 2 mm de hauteur le long de leur paroi intérieure, ne fait pas disparaître ce phénomène et n'assure pas l'homogénéité de la température. Par conséquent, le calcul de l'efficacité stérilisatrice ou des altérations du produit ne peut être fait

Key words: Heat transfer / Free convection / Rotational frequency / Sterilization / Milk

Mots clés : Transfert de chaleur / Convection libre / Vitesse de rotation / Stérilisation / Lait