اختبار تجميد السكر/بريكس

اختبار تجميد السكر/بريكس لآلات الغسل المنزلية

أحد أهم العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند استخدام آلة الوساخن المنزلية هو تركيز السكر. يؤثر على نقطة التجمد, نمو بلورات الجليد, لزوجة المشروب, وقت التحضير, النسيج النهائي, أداء التوزيع وتحميل المثقاب.

إذا لم يكن هناك كمية كافية من السكر المذاب في المشروب, يمكن أن يتجمد ككتلة صلبة بدلا من كونه وحلبا أملسا. يمكن أن يكون الخليط ناعما جدا أو يصبح كثيفا جدا إذا كان محتوى السكر مرتفعا جدا, مما يزيد من عبء عمل نظام الخلط. اختبار تجميد السكر/بريكس المتحكم به مفيد لعلامات الأجهزة والمصنعين الأصليين في مجموعة الوصفات المدعومة من الجهاز، وفي محاولة تجنب ادعاءات الأداء المضللة.

لهذا السبب يجب أن يقيم الاختبار المهني أكثر من مجرد تجمد المشروب في النهاية. يجب أن يصمم لتحديد تأثير تركيز السكر على عملية التبريد والخلط الكلية.

ما هو بريكس ولماذا يستخدم عند اختبار المشروبات المجمدة?

تقليديا, يشير °Bx إلى عدد جرامات السكروز لكل 100 جرام من المحلول. إذا كان المحلول في الغالب السكروز والماء, ثم هناك حوالي 12 جراما من السكروز في محلول بزاوية 12°Bx لكل 100 جرام من المحلول.

يستخدم مقياس الانكسار لقياس البريكس. تستخدم هذه الأداة لتحديد كمية المواد الصلبة المذابة باستخدام التأثير الذي تسببه على انحناء الضوء.

يمكن استخدام مقياس الانكسار لحل اختبار بسيط من السكر والماء. في المشروبات التجارية, ومع ذلك, هناك أحماض, الأملاح, المواد الصلبة للفاكهة, محليات أخرى, منتجات الألبان, الكحول ومكونات قابلة للذوبان الأخرى. تحتوي هذه المنتجات على قيمة بريكس كمقياس للتأثير الانكساري الكلي وليس كتركيز سكروز بنسبة مئوية.

لذا يجب تسجيل قراءة مقياس الانكسار والوصفة الكاملة في تقارير الاختبار.

هناك أسباب وجيهة تجعل السكر يؤثر على عملية التجميد. السكر يؤثر على عملية التجميد لأسباب وجيهة.

محلول السكر يتجمد عند درجة حرارة أقل من الماء النقي. جزء من المشروب سيظل سائلا أثناء تكوين الثلج, بينما يذوب السكر ويجعل نقطة تجمد الخليط تنخفض.

ينتج خلط السائل وبلورات الجليد الصغيرة إلى شبه مجمد "السلش" هذا ضروري للوحل. يتم كشط البلورات باستمرار عن سطح التبريد ونشرها بالتساوي عبر المشروب بواسطة المثقاب.

إذا كان مستوى السكر منخفضا, المزيد من المياه المتاحة قد تتجمد بسرعة. يمكن أن يتكون جليد كثيف حول المبخر, مما قد يسبب تحميل زائد أو تعطل المثقاب.

كلما زاد التركيز, كلما انخفضت نقطة التجمد قد تحتاج الآلة إلى العمل لفترة أطول أو خفض درجة حرارة المبخر لتوليد كمية كافية من الثلج. قد لا يضبط الخليط المحدد على شكل صلب مجمد عند تركيزات عالية جدا.

لكن هناك أكثر من مجرد "السكر الزائد أفضل من الوحل." يجب أن يكون هناك نطاق تشغيل معتمد لكل جهاز.

تحديد معنى الاختبار.

يجب تحديد هدف الاختبار قبل تحضير المشروبات.

يمكن استخدام اختبار التجميد Sugar/Brix ل:

• احسب الحد الأدنى لتركيزات السكر التي يمكن دعمها;
• * تحديد النطاق الأمثل للملمس الناعم;
• تحديد الحد الأقصى المسموح به للتركيز;
• * قارن بين منصات التبريد;
• تقييم تحميل المثقاب والمحرك;
• أنشئ وصفات لاستخدامها في دليل المستخدم;
• * تحقق من أوضاع التشغيل منخفضة السكر;
• تحقق من شكاوى التجمد أو التشويش.

يمكن تضمين مجموعة واسعة من التركيزات في اختبار تطوير هندسي لتحديد حدود النظام. يجب أن يكون اختبار التحقق من صحة المنتج المنتج النهائي ويشمل الأجهزة التمثيلية للإنتاج ونطاق الوصفات المعلن عنها.

إكمال مصفوفة اختبار بريكس المسيطر عليها.

يجب أن تكون أكثر من وصفة قياسية في المصفوفة مع ضبط مستويات بريكس الأخرى بشكل متساو.

إليك مثالا على خطة اختبار:

• تركيز منخفض جدا وهو تركيز تحدي الحماية من التجمد الصلب;
• مستوى ACOE مخفض;
• وصفة نموذجية;
• أعلى مستوى تركيز في النطاق الطبيعي;
• تركيز عالي تتحدى قدرة التجمد واللزوجة.

القيم الفعلية تعتمد على تصميم الجهاز, المشروب الذي يجب التحكم فيه, نطاق التحكم, وسوق الأجهزة. إذا كان من المقرر نشر حد أدنى لبريكس، فيجب أن يكون حدا أدنى عالميا وألا يتم التحقق منه للمنتج المحدد.

يجب تحضير جميع الحلول حسب الوزن باستخدام ميزان معاير. أضف الماء والسكر وامزج حتى يذوب السكر. يجب بعد ذلك فحص قيمة بريكس باستخدام مقياس انكسار معاير.

التحكم في متغيرات اختبار أخرى, مثل درجة حرارة الماء والهواء.

المتغير الرئيسي هو البريكس. يجب الحفاظ على جميع العوامل الأخرى ثابتة لكي نتمكن من التمييز بين تأثير تركيز السكر وأي تأثيرات أخرى.

يجب أن يحتوي التقرير على المعايير التالية:

• * كتلة أو حجم سائل.
• * درجة حرارة السائل الابتدائية;
• * درجة الحرارة المحيطة;
• * الرطوبة النسبية;
• * الأداء الكهربائي والإلكتروني; و
• * برنامج الأجهزة;
• * إعداد الخامة المستهدف;
• * تركيب الدبابة;
• * تصريح التهوية;
• * نقطة نهاية الاختبار.

إذا تم استخدام مشروب بداية أبرد لكل رقم بريكس, لن تكون المقارنات بين أوقات السنة المختلفة موثوقة, لأن المشروب المبدئي يختلف. يجب أن يعود الجهاز أيضا إلى حالة محددة مسبقا في بداية كل دورة.

يجب تقليل التفاوت بين العينة باستخدام ترتيب اختبار إذا أمكن عند اختبار عدة آلات.

قم بقياس بريكس بشكل صحيح

يجب معايرة مقياس الانكسار حسب التعليمات, وهو عادة استخدام ماء نظيف قبل الاستخدام.

يجب أن تكون العينة التي سيتم قياسها موحدة وخالية من البلورات غير المذابة. يجب التحقق من تعويض درجة الحرارة لأن قياسات الانكسار قد تختلف مع تغير درجة حرارة العينة.

إذا كان مشروبا غازيا, ثم يجب إزالة الكربنة قبل القياس لأنها تؤثر على القراءة المستقرة. لكن, قد يحتاج لب الفاكهة والمواد الصلبة المعلقة إلى تصفية أو أخذ عينات بطريقة محددة.

يجب إجراء قياسات التجميد المسبق. يمكن تحديد السائل المتبقي بعد التجميد أو أثناء عملية التجميد ثانيا, لكن يجب النظر بعناية في تفسير مثل هذه النتيجة. تتراكم المواد الصلبة المذابة في الجزء غير المجمد من الماء أثناء تجمده, وقد تزداد قيمة بريكس المقاسة حتى لو لم يضف المزيد من السكر إلى الماء.

إعداد نقطة نهاية وقت التجميد.

يجب أن يكون للاختبار تعريف ثابت ل "جاهز للوحل".

تشمل نقاط النهاية المحتملة:

• درجة حرارة الغلاف الجوي التي يبدأ فيها الجليد في التكون لأول مرة;
• * درجة الحرارة المسجلة بواسطة مشروب;
• * مؤشر إكمال الآلة;
• * أكثر الإضافات الملاءمة للخلط; و
• الصرف المستمر بدون قطع كبيرة من الثلج;
• مقبولة "التدفق" أو "ملعقة" اختبار.

الملمس الموحد والقابل للاستبدال دائما هو النقطة الأكثر فائدة للأداء التي يلاحظها المستهلك.

يجب أيضا تسجيل الوقت حتى أول تكوين جليد. يمكن استخدام مقارنة وقت التقديم الأول مع الوجبة النهائية لمساعدة المهندس في تحديد ما إذا كان مشروب عالي البريكس يسبب تأخيرا في التجميد الأول أو فقط يطيل جزء تطور القوام من وقت التجمد.

راقب درجة الحرارة والحمل الميكانيكي

التجميد وحده لا يمكنه إظهار الاستجابة الميكانيكية للجهاز.

تشمل القياسات الموصى بها:

• * درجة حرارة المشروب;
• * درجة حرارة المبخر;
• * درجة الحرارة المحيطة;
• * تيار محرك المثمار;
• * وقت تشغيل الضاغط;
• * طاقة الأجهزة;
• * أحداث العكس التلقائي;
• * تحذيرات من التحميل الزائد;
• * الاستقرار النهائي للنسيج.

إذا كان هناك جليد صلب يتكون في المشروب, قد يكون الارتفاع السريع الناتج في تيار الثقاب ناتجا عن مشروب ذو بريكس منخفض. كلما زاد وقت تشغيل الضاغط في المشروبات عالية البريكس أكثر مما هو متوقع، للحصول على الكمية المطلوبة من الثلج.

تعد بيانات تيار المحرك مهمة بشكل خاص لأنها توفر قياسا موضوعيا لزيادة مقاومة الخليط. قد يساعد المهندسين في تحديد نطاق التشغيل للحماية من التحميل الزائد وتصميم منطق تحكم يمنع نظام التبريد من تجمد نظام القيادة.

تقييم الملمس, ليس فقط درجة الحرارة

يمكن أن يكون لشرابين نفس درجة الحرارة لكن لهما اتساق مختلف.

في التقييم النهائي, يجب أن تأخذ في الاعتبار:

• * حجم بلورة الجليد;
• * التوحيد;
• * النعومة;
• * قابلية الصب;
• * سرعة التوزيع;
• * الانفصال;
• * سلوك الذوبان;
• نسيج مستقر في مرحلة التثبيت.

عندما تكون متوسط درجة حرارة العينة في الخزان مقبولة, عينة منخفضة بريكس يمكن أن تحتوي على رقائق صلبة أو مناطق متجمدة. إذا لم يكن هناك تكوين كاف للجليد في عينة عالية بريكس, قد لا تفقد العينة لمعانها وتتحول إلى سائل.

قد يستخدم اختبار التدفق للمساعدة في تقييم النسيج. عادة, سيتم تسجيل الوقت اللازم لتدفق كمية محددة عبر مخرج الصرف في نفس ظروف التشغيل من قبل المختبر.

يجب توثيق الطريقة المستخدمة واستخدامها بانتظام.

تضمين اختبارات الاحتفاظ الممتدة

المشروبات مقبولة في نهاية الدورة الأولى لكنها قد تتغير أثناء الحجز.

المشروبات منخفضة البريكس تستمر في التجمد وفي النهاية ستزيد من تحميل المثقاب. بالنسبة لخلطات بريكس عالية, يلين, الانفصال, أو يمكن أن تحدث تغييرات في الاتساق أثناء دورة الضاغط.

يجب أن يكون هناك فترة تثبيت محددة لكل مستوى بريكس. يجب أن يحتوي التقرير على:

• * تغييرات الخامات;
• * تدوير الضواغط;
• * حمل المثقاب;
• * الانعكاسات التلقائية;
• * اتساق التوزيع;
• * تكوين الجليد السطحي;
• * رسائل خطأ.

يستخدم اختبار التثبيت لتحديد ما إذا كانت الآلة قادرة على حمل الوصفة بأمان, أو فقط اصنعها مرة واحدة.

استخدم المحليات البديلة بشكل فردي.

المشروب يمكن أن يكون حلوا, لكن لا تتصرف كمحلول السكروز.

بعض المحليات عالية الشدة لا تساهم كثيرا في محتوى المواد الصلبة المذابة, بحيث يمكن أن يكون مشروب بدون سكر حلوا جدا ويتجمد بنفس الطريقة تقريبا مثل مشروب الماء منخفض المواد الصلبة. قد يكون للكحوليات السكرية أو المحليات الخاصة تأثير نقطة تجمد مختلفة عن السكروز.

لذا يجب اختبار الوصفات التي تستخدم محليات بديلة بشكل فردي. لا ينبغي الحكم عليها فقط من خلال حلاوتها.

يجب أن يوضح التقرير المكون الدقيق, التركيز, المورد وتركيبة المشروبات الكاملة. قد لا يتم تمثيل التجميد في وصفات معقدة منخفضة السكر بدقة بقراءة مقياس الانكسار.

حلل ما حدث خطأ وما تم فعله لحماية من الفشل

يجب إجراء الاختبار عمدا على حدود نطاق التشغيل.

يجب على فريق الهندسة أن يرى ما إذا كان الجهاز يتفاعل مع صلابة الخليط أو أنه لا يتجمد.

قد تتضمن الاستجابات الوقائية:

• * عكس الثقاب التلقائي;
• * انقطاع الضاغط;
• * ارتفاع درجة الحرارة المستهدفة;
• * إيقاف تحميل المحرك;
• * تحذير الوصفة;
• * تعليمات تعديل المستخدم.

إذا فشل اختبار الوصفة, إذا لا يعني بالضرورة أن تصميم الجهاز معيب. قد يعطي تركيبة خارج النطاق. يجب أن يكون الجهاز, ومع ذلك, ادخل حالة محكومة, ولا تسبب أي ضرر للثقاب, المحرك, ناقل الحركة, أو اقتران المحرك.

يتم تنظيم تقرير الاختبار النهائي بواسطة الأقسام التالية:

يجب أن يحتوي التقرير الكامل لاختبار التجميد Sugar/Brix على:

• * الموديل والرقم التسلسلي للجهاز;
• * كمية العينة;
• * نوع الاختبار; و
• * معلومات الآلة;
• * معايرة مقياس الانكسار;
• * تركيبات الوصفات الكاملة;
• * قيم بريكس المقاسة;
• * الوزن, الكتلة أو الحجم (ممتلئ أو فارغ);
• * درجة حرارة المشروب الابتدائي;
• * الظروف المحيطة;
• * برنامج التشغيل المختار;
• * تعريف زمن التجمد;
• * برودة الرياح وأوقات الصقيع المتوقعة; و
• * تدفق الماء ودرجة حرارة الماء; و
• * ملاحظات التيار الحركي;
• * تقييم النسيج;
• * أداء الحفظ;
• * الأحداث التي تتضمن استخدام عدة دوائر أو تحميل زائد; و
• * منحنيات البيانات وسلاسل البيانات;
• * خاتمة هندسية.

عينات فردية, يجب تضمين المتوسطات والتباين في النتائج. ليس من المناسب استخدام نتيجة إحدى الدورات السريعة جدا كنتيجة معلنة إذا كانت الدورات الأخرى لها نتائج مختلفة.

الخاتمة

اختبارات تجميد السكر/بريكس مفيدة لفهم العلاقة بين تركيبة المشروبات وأداء التبريد، وكذلك لفهم العلاقة بين حمل المثقاب وأداء التبريد.

إذا كان محتوى السكر منخفضا جدا، فهناك خطر لتكون الجليد العدواني والاحتراق, وإذا كان محتوى السكر مرتفعا جدا, يمكن تمديد زمن التجمد أو قد لا يكون هناك عدد كاف من البلورات المكونة. يتم تحديد مدى التشغيل المناسب بناء على قدرة التبريد, تصميم المبخر, نظام المزج, أجهزة الاستشعار وبرمجيات التحكم في الجهاز.

بريكس المثالي لا يوجد أبدا, هدف مصنعي الأجهزة والمصنعين الأصليين هو إيجاد جهاز يناسب غالبية منتجاتهم. الهدف هو التحقق من نطاق الوصفات, إعطاء المستخدم تعليمات صحيحة وحماية الجهاز إذا كان المشروب خارج النطاق المحدد.

من خلال وجود اختبار متحكم به وشفاف, يساعد ذلك في تحقيق ملمس منتج أكثر تجانسا, تشغيل أكثر أمانا, ادعاءات الأداء الأكثر تصديقا, وشكاوى العملاء أقل.