Concentrație de alimente și băuturi
Concentrarea alimentelor înseamnă îndepărtarea unei părți a solventului din alimentele lichide pentru o mai bună producție, conservare și transport. Ar putea fi clasificat în concentrație de evaporare și îngheț.
Concentrația prin evaporare
Evaporarea funcționează pe baza diferențelor volatile dintre dizolvat și solvent. Când volatilitatea substanței dizolvate din soluție este mică și solventul are o volatilitate evidentă, solventul este vaporizat prin încălzire pentru a concentra soluția. Soluția alimentară de concentrat este plasată într-un evaporator și încălzită de o sursă de căldură externă. Pe măsură ce temperatura crește, solventul (apa) din soluție va fi transformat în vapori, deoarece punctul de fierbere al apei este relativ scăzut și este ușor de vaporizat.
În timpul procesului de evaporare, vaporii de solvent scapă continuu, în timp ce substanța dizolvată (cum ar fi zahărul, proteinele, mineralele, vitaminele, pigmenții și alte componente nevolatile sau greu de volatile) rămâne în soluția rămasă datorită punctului de fierbere mai mare și volatilității mai mici. Vaporii de solvent evaporați sunt apoi colectați și răciți printr-un condensator pentru a-i converti înapoi în formă lichidă. Acest proces poate recupera ceva energie și poate reduce consumul de energie. Apa condensată poate fi reciclată sau evacuată.
Soluția inițială este concentrată într-un volum mai mic după evaporare și condensare pe măsură ce concentrația de dizolvat crește. Soluția alimentară concentrată poate fi utilizată pentru prelucrarea ulterioară, cum ar fi uscare ulterioară, bomboane, gemuri, sucuri sau ca materie primă intermediară pentru producția de alimente.
Sistemele de evaporare și concentrare în mai multe etape sau cu efecte multiple sunt adesea folosite în producția industrială practică. În funcție de nevoile proceselor specifice de producție, concentrația alimentelor trebuie măsurată cu precizie în timp real pentru a asigura o calitate stabilă a produsului și pentru a îmbunătăți eficiența concentrării. ContactLonnmetru, un furnizor online de contoare de concentrație, pentru mai multecontor de concentrare onlinesolutii.
Principalele caracteristici ale evaporării și concentrației
Temperatura și timpul de încălzire trebuie luate în considerare cu seriozitate în evaporarea alimentelor și a băuturilor. „Temperatura joasă și timp scurt” este în principal pentru a asigura calitatea alimentelor cât mai mult posibil, în timp ce „temperatura ridicată și timp scurt” este în principal pentru a îmbunătăți eficiența producției.
Încălzirea excesivă va provoca degenerarea, încarcarea și aglomerarea proteinelor, zaharurilor și pectinei. Materialul prelucrat care intră în contact strâns cu suprafața de transfer de căldură este predispus la scară pentru cea mai ridicată temperatură, în comparație cu temperatura din jur a materialului. Odată ce se formează scara, va afecta grav eficiența transferului de căldură și chiar va cauza probleme de siguranță. Măsura pozitivă pentru a rezolva problema de scalare este creșterea vitezei lichidului. Experiența a arătat că creșterea vitezei lichidului poate reduce semnificativ formarea calcarului. În plus, pot fi luate metode antidetartrare electromagnetice și chimice pentru a preveni detartrarea potențială.
Viscozitate
Multe alimente conțin proteine bogate, zahăr, pectină și alte ingrediente cu vâscozitate ridicată. În timpul procesului de evaporare, vâscozitatea soluției crește odată cu concentrația pe măsură ce fluiditatea scade, ceea ce împiedică în mod semnificativ conducerea căldurii. Prin urmare, pentru evaporarea produselor vâscoase se adoptă în general măsuri de circulație sau agitare forțată de forța externă.
Spumabilitatea
Materialele alimentare cu mai multe proteine au o tensiune superficială mai mare. La evaporare și fierbere, există din ce în ce mai multe spume stabile, care fac ca lichidul să intre cu ușurință în condensator odată cu aburul, provocând pierderea lichidului. Formarea spumei este legată de tensiunea interfacială. Tensiunea interfacială apare între abur, lichid supraîncălzit și solide în suspensie, iar solidele joacă un rol central în formarea spumei. În general, agenții tensioactivi pot fi utilizați pentru a controla formarea spumei și pot fi, de asemenea, utilizate diferite dispozitive mecanice pentru a elimina spuma.
Corozivitate
Unele alimente acide, cum ar fi sucul de legume și sucul de fructe, sunt predispuse la coroziune a evaporatorului în timpul evaporării și concentrării. Pentru alimente, chiar și coroziunea ușoară cauzează adesea contaminare care face ca produsul să fie necalificat. Prin urmare, evaporatorul folosit pentru alimente acide trebuie să fie fabricat din materiale rezistente la coroziune și conductoare termic, iar designul structural ar trebui să fie ușor de înlocuit. De exemplu, concentrația de soluție de acid citric poate folosi tuburi de încălzire din grafit impermeabile sau evaporatoare sandwich din email rezistente la acid.
Componente volatile Multe alimente lichide conțin componente aromatice și aromatice, care sunt mai volatile decât apa. Când lichidul se evaporă, aceste componente vor scăpa împreună cu aburul, afectând calitatea produsului concentrat. Deși concentrația la temperatură scăzută poate reduce pierderea componentelor de aromă, o metodă mai perfectă este să luați măsuri de recuperare și apoi să le adăugați în produs după recuperare.
Concentrația înghețată
Lichidul de materie primă alimentară (cum ar fi sucul, produsele lactate sau alte soluții care conțin o cantitate mare de apă) este răcit într-un mediu cu temperatură scăzută. Când temperatura scade sub punctul de îngheț, moleculele de apă din soluție vor precipita sub formă de cristale de gheață. Acest lucru se datorează faptului că apa atinge echilibrul solid-lichid la o anumită temperatură și presiune. Sub această temperatură, excesul de apă liberă va îngheța mai întâi, în timp ce substanțele dizolvate (cum ar fi zaharuri, acizi organici, pigmenți, arome etc.) nu sunt ușor de congelat cu apă din cauza solubilității diferite, dar rămân în concentratul necongelat.
Separarea cristalelor de gheață
Cristalele de gheață formate sunt separate de concentrat prin centrifugare, filtrare sau alte metode fizice. Acest proces nu implică evaporarea substanțelor dizolvate, astfel încât poate preveni eficient degradarea ingredientelor sensibile la căldură și pierderea aromei. Concentratul după separarea cristalelor de gheață este produsul concentrat congelat, care are o concentrație de dizolvat semnificativ mai mare decât soluția originală, păstrând în același timp culoarea, gustul, valoarea nutrițională și aroma inițială a alimentelor în cea mai mare măsură.
Controlul condițiilor de îngheț
În timpul procesului de concentrare a înghețului, factori precum rata de îngheț, temperatura și timpul de îngheț trebuie controlați cu precizie pentru a optimiza dimensiunea cristalului de gheață, morfologia și separarea de concentrat pentru a asigura calitatea produsului final. Tehnologia de concentrare a congelarii este potrivită în special pentru alimente și băuturi sensibile la căldură, cum ar fi sucuri proaspete de fructe și legume, produse biologice, produse farmaceutice și condimente de ultimă generație. Poate maximiza calitatea naturală a materiilor prime și are caracteristicile de economisire a energiei și eficiență ridicată. Cu toate acestea, această metodă are și anumite limitări. De exemplu, procesul de concentrare nu poate fi sterilizat eficient și poate necesita un tratament suplimentar de sterilizare. În plus, pentru unele soluții cu vâscozitate mare sau care conțin ingrediente speciale, dificultatea separării cristalelor de gheață de concentrat poate crește, rezultând o eficiență redusă a concentrației și costuri crescute.
Ora postării: 13-feb-2025
