糖/Brix冷冻测试

家用冰沙机的糖/糖霜冷冻测试

使用家庭冰沙机时，最关键的因素之一是糖分的浓度. 它影响冰点, 冰晶生长, 饮料粘度, 准备时间, 最终纹理, 分配性能与螺旋输送器装载.

如果饮料中溶解的糖分不够, 它可以结成固体块，而不是光滑的泥状. 如果糖分过高，混合物可能会太软或变得非常稠, 增加了混音系统的工作负担. 受控的糖/布里克斯冷冻测试对机器支持配方范围内的家电品牌和OEM制造商有益，有助于避免误导性性能宣传.

这就是为什么专业检测应不仅仅评估饮料最终是否结冰. 应设计以确定糖浓度对整个冷却和混合操作的影响.

什么是Brix，为什么在测试冷冻饮料时会使用它?

传统上, °Bx表示每100克溶液中蔗糖的克数. 如果溶液主要是蔗糖和水, 那么每100克溶液中约有12克蔗糖，12°Bx溶液中含有12克蔗糖.

折射仪用于测量Brix。. 该工具通过对光线弯曲的影响来确定溶解固体的数量.

折射仪可用于简单的糖和水测试溶液. 在商业饮品中, 然而, 有酸, 盐类, 果实固体, 其他甜味剂, 乳制品, 酒精及其他可溶成分. 这些产品以Brix值衡量总折射效应，而非蔗糖浓度百分比.

因此，折光仪读数和完整配方应记录在测试报告中.

糖影响冷冻过程有充分的理由。糖对冷冻过程有充分的帮助.

糖溶液的结冰温度低于纯水. 在冰块形成过程中，饮料的一部分仍是液体, 因为糖正在溶解，使混合物的冰点下降.

液体和小冰晶的混合物形成了半冻状态 "泥泞" 这对于冰沙来说是必要的. 通过螺旋输送器，晶体会持续从冷却表面刮除，均匀地涂抹在饮料中.

如果血糖水平低, 更多的水可能会迅速结冰. 蒸发器周围可能会形成厚厚的冰, 这可能导致螺旋输送器过载或卡壳.

浓度越高, 冰点越低，机器可能需要运行更长时间或降低蒸发器温度以产生足够的冰. 在非常高浓度下，特定混合物可能无法凝固成固态.

但这不仅仅是“多糖更好冰沙”那么简单。每个电器都需要有一个经过验证的工作范围.

确定测试的含义.

必须在准备饮品前确定测试目标.

糖/布里克斯冷冻测试可用于:

• 计算可支持的糖浓度下限;
• * 确定光滑质地的最佳范围;
• 确定最大允许浓度;
• * 比较制冷平台;
• 评估螺旋输送器和电机负载;
• 创建用于用户手册的配方;
• * 检查低糖操作模式;
• 检查有没有冻结或卡壳的投诉.

工程开发测试中可以包含广泛的浓度范围，以确定系统极限. 产品验证测试应为最终产品，并涉及生产代表设备和声明的配方范围.

完成受控Brix测试矩阵.

矩阵中应有多个标准配方，其他Brix等级则均匀设置.

这里有一个测试计划的示例:

• 非常低浓度的硬冻保护具有挑战性浓度;
• ACOE级别的降低;
• 典型食谱;
• 正常范围内的最高浓度;
• 高浓度，使其冷冻能力和粘度受到挑战.

实际数值取决于电器的设计, 需要控制的饮料, 控制范围, 以及该电器的市场. 如果要公布最低Brix，应是通用最低标准，不应针对特定产品进行验证.

所有溶液应按重量和校准秤制备. 加入水和糖，搅拌直到糖溶解. 随后应使用校准折射仪检查Brix值.

控制其他测试变量, 比如水和空气的温度.

主要变化变量是Brix（布里克斯）. 所有其他因素都需要保持恒定，才能区分糖浓度与其他效应的影响.

报告应包含以下标准:

• * 液体的质量或体积.
• * 起始液体温度;
• * 环境温度;
• * 相对湿度;
• * 电气与电子性能; 以及
• * 家电项目;
• * 目标纹理设置;
• * 水箱安装;
• * 通风间隙;
• * 测试终点.

如果每个Brix数值都用更冷的起始饮品, 不同季节的比较是不可靠的, 因为起始饮品会有所不同. 设备还应在每个周期开始时恢复到预定状态.

在多台机器测试时，尽可能使用测试顺序来最小化样品间的差异.

正确测量Brix

折射仪需要按照指示校准, 通常使用前会用干净的水.

待测样品应均匀且无未溶解晶体. 温度补偿必须验证，因为折射测量可能随样品温度变化.

如果是碳酸饮料, 然后在测量前应去除碳酸化物，因为碳酸化会影响稳定读数. 然而, 果肉和悬浮固体可能需要按照特定方法进行过滤或采样.

应进行预冷冻测量. 第二次确定可通过冷冻后或冷冻过程中剩余的液体进行, 但对这一结果的解读应当谨慎考虑. 溶解固体在未结冰的水部分会积聚, 即使水中不再添加糖，测得的Brix值也可能上升.

设置冻结时间端点.

测试必须对“冰川准备”有一致的定义。

可能的终点包括:

• 冰首次形成的气温;
• * 饮料记录的温度;
• * 机器完工指示器;
• * 最合适的混合添加剂; 以及
• 连续分配，没有大块冰块;
• 一个接受的 "流" 或 "勺子" 测试.

均匀且可随时使用冰沙质地通常是用户认为性能最有用的指标.

还应记录首次结冰的时间. 首次冰块时间与最终供应时间的比较可以帮助工程师判断高糖饮料是否导致首次冷冻延迟，还是仅仅延长了质地形成的冷冻时间.

注意温度和机械负荷

单靠冷冻无法显示设备机械反应.

推荐的测量方法包括:

• * 饮料温度;
• * 蒸发器温度;
• * 环境温度;
• * 螺旋输送电机电流;
• * 压缩机运行时间;
• * 家电功率;
• * 自动逆转事件;
• * 过载警告;
• * 最终纹理稳定性.

如果饮料里结冰结硬的话, 螺旋输送电流的快速上升可能是由于饮料Brix含量较低所致. 高硬度饮料的压缩机运行时间越长，可能比预期更长以获得所需冰块量.

电机电流数据尤为重要，因为它提供了混合气电阻增长的客观测量. 它可能帮助工程师确定过载保护的工作范围，并设计控制逻辑，防止冷却系统冻结驱动系统.

评估质地, 不仅仅是温度

两种饮料的温度可能相同，但稠度不同.

在最终评估中, 你应该考虑这些因素:

• * 冰晶大小;
• * 统一性;
• * 平滑度;
• * 可倒;
• * 配药速度;
• * 分离;
• * 融化行为;
• 保持阶段的稳定纹理.

当罐内的平均样品温度可接受时, 低Brix样品可能存在硬质片或冻结区域. 如果高Brix样品中冰层形成不足, 样品可能不会失去光泽并液化.

流动测试可用于辅助纹理评估. 通常, 实验室会记录指定水流通过分配出口所需的时间，在相同操作条件下.

所用的方法应有记录并定期使用.

包含延长的持有测试

饮料在第一周期结束时是可以接受的，但可能会在等待时有所变化.

低糖度饮料会持续结冰，最终导致螺旋输送器超载. 对于高Brix混合物, 软化, 分离, 或者随着压缩机循环，一致性也可能发生变化.

每个Brix级别都应该有固定的等待期. 报告内容包括:

• * 纹理变化;
• * 压缩机循环;
• * 螺旋输送装载;
• * 自动撤销;
• * 分配一致性;
• * 地表冰层形成;
• * 错误信息.

保持测试用于判断机器是否能安全地保存配方, 或者只做一次.

单独使用替代甜味剂.

一杯酒可以很甜, 但不像蔗糖溶液那样.

一些高强度甜味剂对溶解固体含量贡献不大, 这样一来，零糖饮料可以非常甜，也能像低固体水饮料一样冷冻. 糖醇或特殊甜味剂的凝固点效应可能与蔗糖不同.

使用替代甜味剂的食谱应单独测试. 他们不应仅凭甜美来评判.

报告应明确说明具体成分, 专注, 供应商及全饮料配方. 复杂低糖食谱中的冷冻情况可能无法用折射仪的读数准确反映.

分析哪里出了问题，以及采取了哪些措施防止失败

测试应在工作范围的极限内有意识地进行.

工程团队应该检查设备是否会对混合物过硬反应，或者是否会结冰.

保护反应可能包括:

• * 自动螺旋输送器反转;
• * 压缩机中断;
• * 目标温度升高;
• * 电机过载关闭;
• * 食谱警告;
• * 用户调整指令.

如果配方测试失败, 这并不一定意味着电器设计有缺陷. 它可能会给出超出范围的配方. 机器应该, 然而, 进入受控状态, 并且不能对螺旋钻造成任何损害, 发动机, 变速箱, 或驱动联轴器.

最终测试报告由以下部分组织:

糖/布里克斯冷冻测试的完整报告应包含:

• * 设备的型号和序列号;
• * 样本量;
• * 测试类型; 以及
• * 仪器信息;
• * 折射仪校准;
• * 完整配方配方;
• * 测量的Brix值;
• * 重量, 质量或体积 (满或空);
• * 起始饮品温度;
• * 环境条件;
• * 精选运营项目;
• * 冻结时间定义;
• * 风寒效应和预期霜冻时间; 以及
• * 水流与水温; 以及
• * 马达电流观测;
• * 纹理评估;
• * 持球表现;
• * 涉及多回路使用或过载的事件; 以及
• * 数据曲线与数据条纹;
• * 工程结论.

单个样本, 结果中应包含平均值和变异. 如果其他循环结果不同，就不适合将某个非常快速循环的结果作为声明结果.

结论

糖/Brix冷冻测试有助于理解饮料配方与制冷性能之间的关系，也有助于理解螺旋输送负载与制冷性能之间的关系.

如果糖分过低，就有形成恶性冰块和堵塞的风险, 如果糖分含量过高, 冻结时间可以延长，也可能晶体数量不足. 合适的工作范围由制冷能力决定, 蒸发器设计, 混合系统, 设备传感器和控制软件.

理想布里克斯从未存在过, 家电制造商和OEM的目标是找到适合其大多数产品的方案. 这是为了验证一个配方范围, 给用户有效的指令，并在饮料超出规定范围时保护机器.

通过进行受控且透明的测试, 这有助于实现更均匀的产品质地, 更安全的操作, 更可信的性能宣称, 客户投诉减少.