Élelmiszer- és italkoncentráció
Az élelmiszer-sűrítés azt jelenti, hogy a folyékony élelmiszerekből az oldószer egy részét eltávolítják a jobb előállítás, tartósítás és szállítás érdekében. Besorolható párologtatásra és fagyasztásos sűrítésre.
Párolgási koncentráció
A bepárlás az oldott anyag és az oldószer közötti illékonysági különbségeken alapul. Amikor az oldott anyag illékonysága az oldatban kicsi, és az oldószer illékonysága jelentős, az oldószert melegítéssel elpárologtatják, hogy az oldatot betöményítsék. A betöményítendő élelmiszeroldatot egy bepárlóba helyezik, és külső hőforrással melegítik. 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) a magasabb forráspontja és alacsonyabb illékonysága miatt a maradék oldatban marad. Az elpárolgott oldószergőzt ezután összegyűjtik és egy kondenzátoron keresztül lehűtik, hogy ismét folyékony formába alakuljon. Ez a folyamat némi energiát képes visszanyerni és csökkenteni az energiafogyasztást. A kondenzvíz újrahasznosítható vagy elvezethető.
Az eredeti oldatot a bepárlás és kondenzáció után egyre kisebb térfogatra koncentrálják, ahogy az oldott anyag koncentrációja növekszik. A koncentrált élelmiszeroldat felhasználható további feldolgozásra, például további szárításra, édességek, lekvárok, gyümölcslevek előállítására, vagy élelmiszer-előállítás közbenső alapanyagaként.
A gyakorlati ipari termelésben gyakran használnak többlépcsős vagy többhatású párologtató és koncentráló rendszereket. Az adott termelési folyamatok igényeitől függően az élelmiszer-koncentrációt valós időben, pontosan kell mérni a stabil termékminőség biztosítása és a koncentrálási hatékonyság javítása érdekében. KapcsolatLonnméter, egy online koncentrációmérő szállító, további információkértonline koncentrációmérőmegoldások.
A párolgás és a koncentráció főbb jellemzői
Az ételek és italok párologtatása során komolyan figyelembe kell venni a melegítési hőmérsékletet és időt. Az „alacsony hőmérséklet és rövid idő” elsősorban az élelmiszerminőség lehető legjobb biztosítását szolgálja, míg a „magas hőmérséklet és rövid idő” elsősorban a termelési hatékonyság javítását szolgálja.
A túlzott melegítés a fehérjék, cukrok és pektin degenerációját, megpörkölődését és összecsomósodását okozza. A hőátadó felülettel szorosan érintkező feldolgozott anyag hajlamos a vízkőképződésre a legmagasabb hőmérsékleten is, összehasonlítva az anyagot körülvevő hőmérséklettel. A vízkőképződés komolyan befolyásolja a hőátadás hatékonyságát, sőt biztonsági problémákat is okozhat. A vízkőképződés problémájának megoldására a legjobb megoldás a folyadék sebességének növelése. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a folyadék sebességének növelése jelentősen csökkentheti a vízkőképződést. Ezenkívül elektromágneses és kémiai vízkőképződés-gátló módszerek is alkalmazhatók a potenciális vízkőképződés megelőzésére.
Viszkozitás
Sok élelmiszer gazdag fehérjében, cukorban, pektinben és más, nagy viszkozitású összetevőkben. A párolgási folyamat során az oldat viszkozitása a koncentrációval növekszik, mivel a folyékonyság csökken, ami jelentősen akadályozza a hővezetést. Ezért a viszkózus termékek párologtatásához általában külső erővel kényszerített keringtetést vagy keverést alkalmaznak.
Habosítás
A több fehérjét tartalmazó élelmiszerek nagyobb felületi feszültséggel rendelkeznek. Párolgás és forrás során egyre stabilabb habok képződnek, amelyek könnyen a folyadék gőzzel együtt a kondenzátorba jutását okozzák, ami a folyadékveszteséget okozza. A habképződés a határfelületi feszültséggel függ össze. A határfelületi feszültség a gőz, a túlhevített folyadék és a szuszpendált szilárd anyagok között keletkezik, és a szilárd anyagok központi szerepet játszanak a habképződésben. Általában felületaktív anyagok használhatók a habképződés szabályozására, és különféle mechanikus eszközök is alkalmazhatók a hab eltávolítására.
Korrozív hatás
Néhány savas élelmiszer, például a zöldséglé és a gyümölcslé, hajlamos a párologtató korróziójára a párologtatás és a sűrítés során. Élelmiszerek esetében már az enyhe korrózió is gyakran szennyeződést okoz, ami a terméket minősíthetetlenné teszi. Ezért a savas élelmiszerekhez használt párologtatónak korrózióálló és hővezető anyagból kell készülnie, és a szerkezeti kialakításnak könnyen cserélhetőnek kell lennie. Például a citromsavoldat sűrítéséhez áthatolhatatlan grafit fűtőcsöveket vagy saválló zománcozott szendvicspárologtatókat lehet használni.
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 koncentrálás csökkentheti az ízesítő összetevők elvesztését, tökéletesebb módszer az, ha visszanyerési intézkedéseket teszünk, majd a visszanyerés után adjuk hozzá azokat a termékhez.
Fagyasztási koncentráció
Az élelmiszeripari alapanyagok folyékony halmazállapotát (például gyümölcslevek, tejtermékek vagy más, nagy mennyiségű vizet tartalmazó oldatok) alacsony hőmérsékletű környezetben hűtik. Amikor a hőmérséklet a fagyáspont alá csökken, az oldatban lévő vízmolekulák jégkristályok formájában kicsapódnak. Ez azért van, mert a víz egy adott hőmérsékleten és nyomáson szilárd-folyékony egyensúlyi állapotba kerül. Ezen hőmérséklet alatt a felesleges szabad víz fagy meg először, míg az oldott anyagok (például cukrok, szerves savak, pigmentek, aromák stb.) eltérő oldhatóságuk miatt nem könnyen fagyaszthatók vízzel, hanem a fagyásmentes koncentrátumban maradnak.
Jégkristályok szétválasztása
A képződött jégkristályokat centrifugálással, szűréssel vagy más fizikai módszerekkel választják el a koncentrátumtól. Ez az eljárás nem jár az oldott anyagok elpárologtatásával, így hatékonyan megakadályozható a hőérzékeny összetevők lebomlása és az aromavesztés. A jégkristályok elválasztása utáni koncentrátum a fagyasztott sűrítménytermék, amelynek oldottanyag-koncentrációja lényegesen magasabb, mint az eredeti oldaté, miközben az élelmiszer eredeti színét, ízét, tápértékét és aromáját a legnagyobb mértékben megőrzi.
Fagyási körülmények szabályozása
A fagyasztva történő sűrítési folyamat során olyan tényezőket, mint a fagyasztási sebesség, a fagyasztási hőmérséklet és az idő, pontosan szabályozni kell a jégkristályok méretének, morfológiájának és a koncentrátumtól való elválasztásának optimalizálása érdekében, a végtermék minőségének biztosítása érdekében. A fagyasztva történő sűrítési technológia különösen alkalmas hőérzékeny élelmiszerek és italok, például friss gyümölcs- és zöldséglevek, biológiai termékek, gyógyszerek és prémium kategóriás ízesítők feldolgozására. Maximalizálhatja a nyersanyagok természetes minőségét, és energiatakarékos és nagy hatékonyságú. Ennek a módszernek azonban vannak bizonyos korlátai is. Például a sűrítési folyamat nem sterilizálható hatékonyan, és további sterilizálási kezelést igényelhet. Ezenkívül egyes nagy viszkozitású vagy speciális összetevőket tartalmazó oldatok esetében a jégkristályok koncentrátumtól való elválasztásának nehézségei fokozódhatnak, ami a sűrítési hatékonyság csökkenéséhez és a költségek növekedéséhez vezet.
Közzététel ideje: 2025. február 13.
