Étel- és italkoncentráció
Az élelmiszer-koncentráció az oldószer egy részének eltávolítását jelenti a folyékony élelmiszerekből a jobb termelés, tartósítás és szállítás érdekében. A párolgás és a fagyasztás koncentrációja kategóriába sorolható.
Párolgási koncentráció
A párolgás az oldott anyag és az oldószer közötti illékonysági különbségek alapján működik. Ha az oldatban lévő oldott anyag illékonysága kicsi, és az oldószernek nyilvánvaló az illékonysága, az oldószert melegítéssel elpárologtatják az oldat koncentrálására. A sűrítendő élelmiszer-oldatot bepárlóba helyezzük, és külső hőforrással felmelegítjük. A hőmérséklet emelkedésével az oldatban lévő oldószer (víz) gőzzé alakul, mivel a víz forráspontja viszonylag alacsony és könnyen elpárolog.
A párolgási folyamat során az oldószergőz folyamatosan távozik, míg az oldott anyag (például cukor, fehérje, ásványi anyagok, vitaminok, pigmentek és egyéb nem illékony vagy nehezen illékony komponensek) magasabb forráspontja és kisebb illékonysága miatt a maradék oldatban marad. Az elpárolgott oldószergőzt ezután összegyűjtik és kondenzátoron keresztül lehűtik, hogy visszaalakuljanak folyékony halmazállapotúvá. Ez a folyamat némi energiát nyerhet vissza, és csökkentheti az energiafogyasztást. A kondenzvíz újrahasznosítható vagy kiüríthető.
Az eredeti oldat bepárlás és kondenzáció után kisebb térfogatra koncentrálódik, mint az oldott anyag növekvő koncentrációja. A koncentrált élelmiszer-oldat felhasználható utólagos feldolgozáshoz, például további szárításhoz, cukorkákhoz, lekvárokhoz, gyümölcslevekhez, vagy élelmiszer-előállítás közbenső alapanyagként.
A gyakorlati ipari termelésben gyakran alkalmaznak többlépcsős vagy többhatású elpárologtató és koncentráló rendszert. A konkrét gyártási folyamatok igényei szerint az élelmiszer-koncentrációt valós időben pontosan mérni kell a termék stabil minőségének biztosítása és a koncentráció hatékonyságának javítása érdekében. ÉrintkezésLonnmeter, online koncentrációmérők szállítója, többetonline koncentrációmérőmegoldásokat.
A párolgás és a koncentrálás főbb jellemzői
Az ételek és italok párolgásánál komolyan kell venni a melegítési hőmérsékletet és időt. Az "alacsony hőmérséklet és rövid idő" fő célja az élelmiszerek minőségének lehető legjobb biztosítása, míg a "magas hőmérséklet és rövid idő" fő célja a termelés hatékonyságának javítása.
A túlzott melegítés a fehérjék, a cukrok és a pektin elfajulását, feltöltődését és csomósodását okozza. A hőátadó felülettel szorosan érintkező feldolgozott anyag hajlamos a legmagasabb hőmérsékletű lerakódásra, összehasonlítva az anyag környezeti hőmérsékletével. A vízkő kialakulása komolyan befolyásolja a hőátadás hatékonyságát, sőt biztonsági problémákat is okoz. A vízkőképződési probléma megoldásának pozitív intézkedése a folyadék sebességének növelése. A tapasztalatok szerint a folyadéksebesség növelésével jelentősen csökkenthető a vízkőképződés. Ezenkívül elektromágneses vízkőmentesítő és kémiai vízkőmentesítő módszerek is alkalmazhatók a potenciális vízkőképződés megelőzésére.
Viszkozitás
Sok élelmiszerben gazdag fehérje, cukor, pektin és más magas viszkozitású összetevők vannak. A párolgási folyamat során a folyékonyság csökkenésével a koncentrációval nő az oldat viszkozitása, ami jelentősen gátolja a hővezetést. Ezért a viszkózus termékek elpárologtatására általában külső erő által kikényszerített keringtető vagy keverő intézkedéseket alkalmaznak.
Habosíthatóság
A több fehérjét tartalmazó élelmiszerek felületi feszültsége nagyobb. Párolgáskor és forraláskor egyre stabilabb habok keletkeznek, amelyek hatására a folyadék a gőzzel együtt könnyen bejut a kondenzátorba, így a folyadék elveszik. A habképződés a felületi feszültséggel függ össze. A gőz, a túlhevített folyadék és a lebegő szilárd anyagok között határfelületi feszültség lép fel, és a szilárd anyagok központi szerepet játszanak a habképzésben. Általában felületaktív anyagokkal lehet szabályozni a habképződést, illetve különböző mechanikai eszközökkel is lehet habzást megszüntetni.
Maró hatás
Egyes savas élelmiszerek, mint például a zöldséglé és a gyümölcslé, hajlamosak az elpárologtató korróziójára a párolgás és a koncentrálás során. Élelmiszereknél még az enyhe korrózió is gyakran szennyeződést okoz, ami minősíthetetlenné teszi a terméket. Ezért a savas élelmiszerekhez használt párologtatót korrózióálló és hővezető anyagokból kell készíteni, a szerkezeti kialakítást pedig könnyen cserélhetőnek kell lennie. Például a citromsavoldat koncentrációjához használhatunk át nem eresztő grafit fűtőcsöveket vagy saválló zománcozott szendvics elpárologtatókat.
Illékony összetevők Sok folyékony élelmiszer tartalmaz aromás és ízesítő összetevőket, amelyek illékonyabbak, mint a víz. Amikor a folyadék elpárolog, ezek az összetevők a gőzzel együtt távoznak, ami befolyásolja a koncentrált termék minőségét. Bár az alacsony hőmérsékletű koncentráció csökkentheti az ízösszetevők elvesztését, tökéletesebb módszer a visszanyerés, majd a visszanyerés után hozzáadni a termékhez.
Koncentráció fagyasztása
Az élelmiszer-alapanyag-folyadékot (például gyümölcsleveket, tejtermékeket vagy más, nagy mennyiségű vizet tartalmazó oldatokat) alacsony hőmérsékletű környezetben hűtjük le. Amikor a hőmérséklet a fagypont alá süllyed, az oldatban lévő vízmolekulák jégkristályok formájában kicsapódnak. Ennek az az oka, hogy a víz meghatározott hőmérsékleten és nyomáson eléri a szilárd-folyadék egyensúlyt. Ez alatt a hőmérséklet alatt először a felesleges szabad víz fagy meg, míg az oldott anyagok (például cukrok, szerves savak, pigmentek, aromák stb.) az eltérő oldhatóság miatt nem könnyen lefagyaszthatók vízzel, hanem a le nem fagyott koncentrátumban maradnak.
A jégkristályok szétválása
A képződött jégkristályokat centrifugálással, szűréssel vagy más fizikai módszerekkel választják el a koncentrátumtól. Ez a folyamat nem jár az oldott anyagok elpárologtatásával, így hatékonyan tudja megelőzni a hőérzékeny összetevők lebomlását és az aroma elvesztését. A jégkristályok leválasztása utáni koncentrátum a fagyasztott tömény termék, amelynek oldott anyag koncentrációja lényegesen magasabb, mint az eredeti oldaté, miközben a legnagyobb mértékben megőrzi az élelmiszer eredeti színét, ízét, tápértékét és zamatát.
A fagyási körülmények szabályozása
A fagyasztott koncentrálási folyamat során olyan tényezőket kell pontosan szabályozni, mint a fagyasztási sebesség, a fagyasztási hőmérséklet és az idő a jégkristályok méretének, morfológiájának és a koncentrátumtól való elválasztásának optimalizálása érdekében a végtermék minőségének biztosítása érdekében. A fagyasztott koncentrálási technológia különösen alkalmas hőérzékeny élelmiszerekhez és italokhoz, például friss gyümölcs- és zöldséglevekhez, biológiai termékekhez, gyógyszerekhez és csúcsminőségű fűszerekhez. Maximalizálja a nyersanyagok természetes minőségét, energiatakarékos és nagy hatékonyságú. Ennek a módszernek azonban vannak bizonyos korlátai is. Például a koncentrálási folyamatot nem lehet hatékonyan sterilizálni, és további sterilizálási kezelést igényelhet. Ezenkívül egyes nagy viszkozitású vagy speciális összetevőket tartalmazó oldatok esetében megnőhet a jégkristályok koncentrátumtól való elkülönítésének nehézsége, ami csökkenti a koncentrálási hatékonyságot és a költségek növekedését.
Feladás időpontja: 2025.02.13
