Концентрација на храна и пијалоци
Концентрацијата на храна значи отстранување на дел од растворувачот од течната храна за подобро производство, зачувување и транспорт. Може да се категоризира на испарување и концентрација на замрзнување.
Концентрација на испарување
Испарувањето функционира врз основа на разликите во испарувањето помеѓу растворената супстанца и растворувачот. Кога испарливоста на растворената супстанца во растворот е мала и растворувачот има очигледна испарливост, растворувачот се испарува со загревање за да се концентрира растворот. Хранливиот раствор што треба да се концентрира се става во испарувач и се загрева со надворешен извор на топлина. Како што се зголемува температурата, растворувачот (водата) во растворот ќе се претвори во пареа, бидејќи точката на вриење на водата е релативно ниска и лесно се испарува.
За време на процесот на испарување, пареата од растворувачот континуирано излегува, додека растворената супстанца (како што се шеќер, протеини, минерали, витамини, пигменти и други неиспарливи или тешко испарливи компоненти) останува во преостанатиот раствор поради неговата повисока точка на вриење и помала испарливост. Испарената пареа од растворувачот потоа се собира и се лади преку кондензатор за да се претвори назад во течна форма. Овој процес може да поврати дел од енергијата и да ја намали потрошувачката на енергија. Кондензираната вода може да се рециклира или испушти.
Оригиналниот раствор се концентрира во помал волумен по испарувањето и кондензацијата како што се зголемува концентрацијата на растворената супстанца. Концентрираниот раствор за храна може да се користи за последователна преработка, како што е понатамошно сушење, бонбони, џемови, сокови или како меѓусуровина за производство на храна.
Во практичното индустриско производство често се користат повеќестепени или повеќеефективни системи за испарување и концентрација. Според потребите на специфичните производствени процеси, концентрацијата на храна треба прецизно да се мери во реално време за да се обезбеди стабилен квалитет на производот и да се подобри ефикасноста на концентрацијата. КонтактЛонметар, добавувач на онлајн концентрациски мерачи, за повеќеонлајн мерач на концентрацијарешенија.
Главни карактеристики на испарувањето и концентрацијата
Температурата и времето на загревање треба сериозно да се земат предвид при испарувањето на храната и пијалоците. „Ниска температура и кратко време“ е главно за да се обезбеди што е можно повеќе квалитет на храната, додека „висока температура и кратко време“ е главно за да се подобри ефикасноста на производството.
Прекумерното загревање ќе предизвика дегенерација, згрутчување и стврднување на протеините, шеќерите и пектинот. Обработениот материјал што е во близок контакт со површината за пренос на топлина е склонен кон создавање бигор на највисока температура, во споредба со температурата на околината на материјалот. Откако ќе се формира бигор, тоа сериозно ќе влијае на ефикасноста на преносот на топлина, па дури и ќе предизвика безбедносни проблеми. Позитивна мерка за решавање на проблемот со бигорот е зголемување на брзината на течноста. Искуството покажа дека зголемувањето на брзината на течноста може значително да го намали формирањето на бигор. Покрај тоа, може да се преземат електромагнетни методи против бигор и хемиски методи против бигор за да се спречи потенцијално создавање бигор.
Вискозитет
Многу прехранбени производи содржат богати протеини, шеќер, пектин и други состојки со висок вискозитет. За време на процесот на испарување, вискозитетот на растворот се зголемува со концентрацијата како што се намалува флуидноста, што значително го попречува спроведувањето на топлината. Затоа, за испарување на вискозни производи, генерално се применуваат мерки за циркулација или мешање предизвикани од надворешна сила.
Пенливост
Прехранбените материјали со повеќе протеини имаат поголем површински напон. При испарување и вриење, се создаваат сè постабилни пени, што лесно предизвикува течноста да влезе во кондензаторот со пареата, предизвикувајќи губење на течноста. Формирањето на пена е поврзано со меѓуфазната напнатост. Меѓуфазната напнатост се јавува помеѓу пареата, прегреаната течност и суспендираните цврсти материи, а цврстите материи играат клучна улога во формирањето на пена. Општо земено, сурфактантите може да се користат за контрола на формирањето на пена, а разни механички уреди може да се користат и за елиминирање на пената.
Корозивност
Некои кисели прехранбени производи, како што се зеленчуковиот сок и овошниот сок, се склони кон корозија на испарувачот за време на испарувањето и концентрирањето. Кај храната, дури и благата корозија често предизвикува контаминација што го прави производот неквалификуван. Затоа, испарувачот што се користи за кисела храна треба да биде направен од материјали отпорни на корозија и термички спроводливи, а структурниот дизајн треба да биде лесен за замена. На пример, за концентрација на раствор од лимонска киселина може да се користат непропустливи графитни грејни цевки или емајлирани испарувачи отпорни на киселина.
Испарливи компоненти Многу течни прехранбени производи содржат ароматични и вкусни компоненти, кои се поиспарливи од водата. Кога течноста ќе испари, овие компоненти ќе излезат заедно со пареата, што ќе влијае на квалитетот на концентрираниот производ. Иако концентрацијата на ниска температура може да го намали губењето на вкусните компоненти, посовршен метод е да се преземат мерки за обновување, а потоа да се додадат во производот по обновувањето.
Концентрација на замрзнување
Течноста од суровина за храна (како што се сок, млечни производи или други раствори што содржат голема количина вода) се лади во средина со ниска температура. Кога температурата ќе падне под точката на замрзнување, молекулите на водата во растворот ќе се таложат во форма на кристали од мраз. Ова е затоа што водата достигнува рамнотежа помеѓу цврсто и течно на одредена температура и притисок. Под оваа температура, вишокот слободна вода прво ќе замрзне, додека растворените супстанции (како што се шеќери, органски киселини, пигменти, ароми итн.) не се лесни за замрзнување со вода поради различната растворливост, но остануваат во незамрзнатиот концентрат.
Одвојување на ледени кристали
Формираните кристали од мраз се одвојуваат од концентратот со центрифугирање, филтрација или други физички методи. Овој процес не вклучува испарување на растворени супстанции, па затоа може ефикасно да се спречи деградацијата на состојките чувствителни на топлина и губењето на аромата. Концентратот по одвојувањето на кристалите од мраз е замрзнатиот производ на концентрација, кој има значително поголема концентрација на растворена супстанција од оригиналниот раствор, а во најголема мера ја задржува оригиналната боја, вкус, хранлива вредност и арома на храната.
Контролирање на условите на замрзнување
За време на процесот на замрзнување на концентрацијата, фактори како што се брзината на замрзнување, температурата на замрзнување и времето треба прецизно да се контролираат за да се оптимизира големината на кристалите од мраз, морфологијата и одвојувањето од концентратот за да се обезбеди квалитетот на финалниот производ. Технологијата за замрзнување на концентрацијата е особено погодна за храна и пијалоци чувствителни на топлина, како што се сокови од свежо овошје и зеленчук, биолошки производи, фармацевтски производи и врвни зачини. Може да го максимизира природниот квалитет на суровините и има карактеристики на заштеда на енергија и висока ефикасност. Сепак, овој метод има и одредени ограничувања. На пример, процесот на концентрација не може ефикасно да се стерилизира и може да бара дополнителен третман за стерилизација. Покрај тоа, за некои раствори со висок вискозитет или што содржат специјални состојки, тешкотијата за одвојување на кристалите од мразот од концентратот може да се зголеми, што резултира со намалена ефикасност на концентрацијата и зголемени трошоци.
Време на објавување: 13 февруари 2025 година
