Toidu ja jookide kontsentratsioon
Toidu kontsentreerimine tähendab vedelast toidust osa lahusti eemaldamist paremaks tootmiseks, säilitamiseks ja transportimiseks. Seda võib liigitada aurustumise ja külmutamise kontsentratsiooni alla.
Aurustumise kontsentratsioon
Aurutamine toimib lahustunud aine ja lahusti lenduvate erinevuste alusel. Kui lahustunud aine lenduvus lahuses on väike ja lahustil on ilmne lenduvus, aurustatakse lahusti kuumutamisel lahuse kontsentreerimiseks. Kontsentreeritav toidulahus asetatakse aurustisse ja soojendatakse välise soojusallika abil. Temperatuuri tõustes muutub lahuses olev lahusti (vesi) auruks, kuna vee keemistemperatuur on suhteliselt madal ja seda on kerge aurustuda.
Aurustamisprotsessi käigus väljub lahusti aur pidevalt, samal ajal kui lahustunud aine (näiteks suhkur, valk, mineraalid, vitamiinid, pigmendid ja muud mittelenduvad või raskesti lenduvad komponendid) jääb kõrgema keemistemperatuuri ja väiksema lenduvuse tõttu ülejäänud lahusesse. Seejärel kogutakse aurustunud lahustiaur kokku ja jahutatakse läbi kondensaatori, et muuta see tagasi vedelaks. See protsess võib taastada osa energiast ja vähendada energiatarbimist. Kondensvee saab taaskasutada või tühjendada.
Algne lahus kontsentreeritakse pärast aurustamist ja kondenseerumist lahustunud aine suureneva kontsentratsioonina väiksemaks. Kontsentreeritud toidulahust saab kasutada järgnevaks töötlemiseks, näiteks edasiseks kuivatamiseks, kommide, mooside, mahlade valmistamiseks või toiduainete tootmise vahetoormena.
Praktilises tööstuslikus tootmises kasutatakse sageli mitmeastmelist või mitmetoimelist aurustus- ja kontsentreerimissüsteemi. Vastavalt konkreetsete tootmisprotsesside vajadustele tuleb toiduainete kontsentratsiooni reaalajas täpselt mõõta, et tagada toote stabiilne kvaliteet ja parandada kontsentreerimise efektiivsust. Võtke ühendustLonnmeter, veebipõhine kontsentratsioonimõõturite tarnijaonline kontsentratsioonimõõturlahendusi.
Aurustumise ja kontsentreerimise peamised omadused
Kuumutamistemperatuuri ja -aega tuleks toidu ja jookide aurustamisel tõsiselt arvestada. "Madal temperatuur ja lühike aeg" on peamiselt selleks, et tagada võimalikult palju toidu kvaliteeti, samas kui "kõrge temperatuur ja lühike aeg" on mõeldud peamiselt tootmise efektiivsuse parandamiseks.
Liigne kuumutamine põhjustab valkude, suhkrute ja pektiini degeneratsiooni, koorumist ja paakumist. Töödeldud materjal, mis puutub tihedalt kokku soojusülekande pinnaga, on materjali ümbritseva temperatuuriga võrreldes altid kõrgeimale temperatuurile. Kui katlakivi on moodustunud, mõjutab see tõsiselt soojusülekande efektiivsust ja põhjustab isegi ohutusprobleeme. Positiivne meede katlakivi probleemi lahendamiseks on vedeliku kiiruse suurendamine. Kogemused on näidanud, et vedeliku kiiruse suurendamine võib oluliselt vähendada katlakivi teket. Lisaks saab potentsiaalse katlakivi tekke vältimiseks kasutada elektromagnetilisi ja keemilisi katlakivivastaseid meetodeid.
Viskoossus
Paljud toidud sisaldavad rikkalikult valku, suhkrut, pektiini ja muid kõrge viskoossusega koostisosi. Aurustumise käigus suureneb lahuse viskoossus kontsentratsiooniga, kui voolavus väheneb, mis takistab oluliselt soojusjuhtivust. Seetõttu kasutatakse viskoossete toodete aurustamiseks tavaliselt välise jõu poolt sunnitud tsirkulatsiooni- või segamismeetmeid.
Vahustatavus
Rohkem valku sisaldavatel toiduainetel on suurem pindpinevus. Aurustamisel ja keetmisel tekivad üha enam stabiilsed vahud, mille tõttu satub vedelik kergesti koos auruga kondensaatorisse, põhjustades vedeliku kadu. Vahu teke on seotud pindade pingega. Auru, ülekuumutatud vedeliku ja hõljuvate ainete vahel tekib liideste pinge ning tahked ained mängivad vahu moodustumisel põhirolli. Üldjuhul saab vahu tekke ohjeldamiseks kasutada pindaktiivseid aineid, samuti saab vahu eemaldamiseks kasutada erinevaid mehaanilisi seadmeid.
Söövitavus
Mõned happelised toidud, nagu köögiviljamahl ja puuviljamahl, on aurustamise ja kontsentreerimise ajal altid aurusti korrosioonile. Toidu puhul põhjustab isegi kerge korrosioon sageli saastumist, mis muudab toote kvalifitseerimata. Seetõttu peab happeliste toiduainete jaoks kasutatav aurusti olema valmistatud korrosioonikindlatest ja soojust juhtivatest materjalidest ning konstruktsioonilahendust peaks olema lihtne asendada. Näiteks sidrunhappe lahuse kontsentreerimiseks võib kasutada mitteläbilaskvaid grafiidist küttetorusid või happekindla emailiga võileivaaurustajaid.
Lenduvad komponendid Paljud vedelad toidud sisaldavad aromaatseid ja maitsekomponente, mis on lenduvamad kui vesi. Kui vedelik aurustub, väljuvad need komponendid koos auruga, mõjutades kontsentreeritud toote kvaliteeti. Kuigi madalal temperatuuril kontsentratsioon võib vähendada maitsekomponentide kadu, on täiuslikum meetod võtta taaskasutusmeetmed ja lisada need pärast taastumist tootesse.
Kontsentratsioon külmutada
Toidutoorme vedelikku (nagu mahl, piimatooted või muud suures koguses vett sisaldavad lahused) jahutatakse madala temperatuuriga keskkonnas. Kui temperatuur langeb alla külmumispunkti, sadestuvad lahuses olevad veemolekulid jääkristallide kujul. Seda seetõttu, et vesi saavutab kindlal temperatuuril ja rõhul tahke-vedeliku tasakaalu. Sellest temperatuurist madalamal külmub esmalt liigne vaba vesi, samas kui lahustunud aineid (nt suhkrud, orgaanilised happed, pigmendid, maitseained jne) ei ole erineva lahustuvuse tõttu lihtne veega külmutada, vaid need jäävad külmutamata kontsentraadi sisse.
Jääkristallide eraldamine
Moodustunud jääkristallid eraldatakse kontsentraadist tsentrifuugimise, filtreerimise või muude füüsikaliste meetoditega. See protsess ei hõlma lahustunud ainete aurustumist, seega võib see tõhusalt ära hoida kuumatundlike koostisosade lagunemist ja aroomi kadu. Jääkristallide eraldamise järgne kontsentraat on külmutatud kontsentratsioonitoode, mille lahustunud aine kontsentratsioon on oluliselt suurem kui alglahuses, säilitades samal ajal toidu esialgse värvuse, maitse, toiteväärtuse ja maitse.
Külmumistingimuste kontrollimine
Külmutamise kontsentreerimise käigus tuleb täpselt kontrollida selliseid tegureid nagu külmumiskiirus, külmumistemperatuur ja -aeg, et optimeerida jääkristallide suurust, morfoloogiat ja kontsentraadist eraldamist, et tagada lõpptoote kvaliteet. Külmutatud kontsentreerimise tehnoloogia sobib eriti hästi kuumustundlike toitude ja jookide jaoks, nagu värsked puu- ja köögiviljamahlad, bioloogilised tooted, ravimid ja kõrgekvaliteedilised maitseained. See võib maksimeerida tooraine loomulikku kvaliteeti ning sellel on energiasäästu ja kõrge efektiivsusega omadused. Sellel meetodil on aga ka teatud piirangud. Näiteks ei saa kontsentreerimisprotsessi tõhusalt steriliseerida ja see võib vajada täiendavat steriliseerimist. Lisaks võib mõnede kõrge viskoossusega või spetsiaalseid koostisosi sisaldavate lahuste puhul raskendada jääkristallide eraldamist kontsentraadist, mille tulemuseks on kontsentreerimise efektiivsuse vähenemine ja kulude suurenemine.
Postitusaeg: 13. veebruar 2025
