Kos- en drankkonsentrasie
Voedselkonsentrasie beteken die verwydering van 'n deel van die oplosmiddel uit vloeibare voedsel vir beter produksie, bewaring en vervoer. Dit kan gekategoriseer word as verdamping en vrieskonsentrasie.
Verdampingskonsentrasie
Verdamping werk op die basis van vlugtige verskille tussen die opgeloste stof en die oplosmiddel. Wanneer die vlugtigheid van die opgeloste stof in die oplossing klein is en die oplosmiddel duidelike vlugtigheid het, word die oplosmiddel verdamp deur verhitting om die oplossing te konsentreer. Die voedseloplossing wat gekonsentreer moet word, word in 'n verdamper geplaas en deur 'n eksterne hittebron verhit. Soos die temperatuur styg, sal die oplosmiddel (water) in die oplossing in damp omgeskakel word, omdat die kookpunt van water relatief laag is en dit maklik is om te verdamp.
Tydens die verdampingsproses ontsnap die oplosmiddeldamp voortdurend, terwyl die opgeloste stof (soos suiker, proteïene, minerale, vitamiene, pigmente en ander nie-vlugtige of moeilik-vlugtige komponente) in die oorblywende oplossing bly as gevolg van sy hoër kookpunt en laer vlugtigheid. Die verdampte oplosmiddeldamp word dan versamel en deur 'n kondensor afgekoel om dit weer in vloeibare vorm om te skakel. Hierdie proses kan 'n mate van energie herwin en energieverbruik verminder. Die gekondenseerde water kan herwin of ontlaai word.
Die oorspronklike oplossing word na verdamping en kondensasie tot 'n kleiner volume gekonsentreer namate die konsentrasie van die opgeloste stof toenemend toeneem. Die gekonsentreerde voedseloplossing kan vir daaropvolgende verwerking gebruik word, soos verdere droging, lekkers, konfyt, sappe, of as 'n intermediêre grondstof vir voedselproduksie.
Meerstadium- of meervoudige-effek-verdampings- en konsentrasiestelsels word dikwels in praktiese industriële produksie gebruik. Volgens die behoeftes van spesifieke produksieprosesse moet voedselkonsentrasie akkuraat intyds gemeet word om stabiele produkgehalte te verseker en konsentrasie-doeltreffendheid te verbeter. KontakLonnmeter, 'n aanlyn konsentrasiemeterverskaffer, vir meeraanlyn konsentrasiemeteroplossings.
Hoofkenmerke van Verdamping en Konsentrasie
Verhittingstemperatuur en -tyd moet ernstig oorweeg word by die verdamping van voedsel en drank. "Lae temperatuur en kort tyd" is hoofsaaklik om voedselgehalte soveel as moontlik te verseker, terwyl "hoë temperatuur en kort tyd" hoofsaaklik is om produksiedoeltreffendheid te verbeter.
Oormatige verhitting sal degenerasie, verkoling en koekvorming van proteïene, suikers en pektien veroorsaak. Die verwerkte materiaal wat nou in kontak is met die hitte-oordragoppervlak, is geneig tot skaal by die hoogste temperatuur, in vergelyking met die omliggende temperatuur van die materiaal. Sodra skaal gevorm word, sal dit die hitte-oordragdoeltreffendheid ernstig beïnvloed en selfs veiligheidsprobleme veroorsaak. Die positiewe maatreël om die skaalprobleem op te los, is om die vloeistofsnelheid te verhoog. Ervaring het getoon dat die verhoging van die vloeistofsnelheid die vorming van skaal aansienlik kan verminder. Daarbenewens kan elektromagnetiese anti-skaal en chemiese anti-skaalmetodes geneem word om potensiële skaalvorming te voorkom.
Viskositeit
Baie voedselsoorte bevat ryk proteïene, suiker, pektien en ander bestanddele met hoë viskositeit. Tydens die verdampingsproses neem die viskositeit van die oplossing toe met die konsentrasie soos die vloeibaarheid afneem, wat die hittegeleiding aansienlik belemmer. Daarom word sirkulasie- of roermaatreëls wat deur eksterne krag afgedwing word, oor die algemeen toegepas vir die verdamping van viskose produkte.
Skuimbaarheid
Voedselmateriale met meer proteïene het groter oppervlakspanning. Wanneer dit verdamp en kook, is daar meer en meer stabiele skuim, wat maklik veroorsaak dat die vloeistof saam met die stoom die kondensor binnedring, wat veroorsaak dat die vloeistof verloor. Skuimvorming hou verband met tussenvlakspanning. Tussenvlakspanning vind plaas tussen stoom, oorverhitte vloeistof en gesuspendeerde vaste stowwe, en vaste stowwe speel 'n kernrol in die vorming van skuim. Oor die algemeen kan oppervlakaktiewe stowwe gebruik word om die vorming van skuim te beheer, en verskeie meganiese toestelle kan ook gebruik word om skuim te elimineer.
Korrosiwiteit
Sommige suurvoedselsoorte, soos groentesap en vrugtesap, is geneig tot korrosie van die verdamper tydens verdamping en konsentrasie. Vir voedsel veroorsaak selfs ligte korrosie dikwels kontaminasie wat die produk ongekwalifiseerd maak. Daarom moet die verdamper wat vir suurvoedsel gebruik word, van korrosiebestande en termies geleidende materiale gemaak word, en die strukturele ontwerp moet maklik vervangbaar wees. Byvoorbeeld, die konsentrasie van sitroensuuroplossing kan ondeurdringbare grafietverhittingsbuise of suurbestande emalje-toebroodjieverdampers gebruik.
Vlugtige komponente Baie vloeibare voedselsoorte bevat aromatiese en geurkomponente, wat meer vlugtig is as water. Wanneer die vloeistof verdamp, sal hierdie komponente saam met die stoom ontsnap, wat die kwaliteit van die gekonsentreerde produk beïnvloed. Alhoewel lae-temperatuur konsentrasie die verlies van geurkomponente kan verminder, is 'n meer perfekte metode om herwinningsmaatreëls te tref en dit dan na herwinning by die produk te voeg.
Vrieskonsentrasie
Vloeibare voedselgrondstowwe (soos sap, suiwelprodukte of ander oplossings wat 'n groot hoeveelheid water bevat) word in 'n lae temperatuur omgewing afgekoel. Wanneer die temperatuur onder die vriespunt daal, sal die watermolekules in die oplossing in die vorm van yskristalle presipiteer. Dit is omdat water vastestof-vloeistof-ewewig bereik by 'n spesifieke temperatuur en druk. Onder hierdie temperatuur sal oortollige vrye water eers vries, terwyl opgeloste stowwe (soos suikers, organiese sure, pigmente, geure, ens.) nie maklik met water vries nie as gevolg van verskillende oplosbaarheid, maar in die ongevriesde konsentraat bly.
Skeiding van yskristalle
Die gevormde yskristalle word van die konsentraat geskei deur sentrifugering, filtrasie of ander fisiese metodes. Hierdie proses behels nie die verdamping van opgeloste stowwe nie, dus kan dit die afbraak van hitte-sensitiewe bestanddele en die verlies van aroma effektief voorkom. Die konsentraat na die skeiding van die yskristalle is die bevrore konsentrasieproduk, wat 'n aansienlik hoër opgeloste stofkonsentrasie as die oorspronklike oplossing het, terwyl die oorspronklike kleur, smaak, voedingswaarde en geur van die voedsel tot die grootste mate behoue bly.
Beheer van vriestoestande
Tydens die vrieskonsentrasieproses moet faktore soos vriessnelheid, vriestemperatuur en tyd presies beheer word om die grootte, morfologie en skeiding van yskristalle van die konsentraat te optimaliseer om die kwaliteit van die finale produk te verseker. Vrieskonsentrasietegnologie is veral geskik vir hitte-sensitiewe voedsel en drankies, soos vars vrugte- en groentesappe, biologiese produkte, farmaseutiese produkte en hoë-end speserye. Dit kan die natuurlike kwaliteit van grondstowwe maksimeer en het die eienskappe van energiebesparing en hoë doeltreffendheid. Hierdie metode het egter ook sekere beperkings. Byvoorbeeld, die konsentrasieproses kan nie effektief gesteriliseer word nie en mag addisionele sterilisasiebehandeling vereis. Boonop kan die moeilikheid om yskristalle van die konsentraat te skei vir sommige oplossings met hoë viskositeit of wat spesiale bestanddele bevat, toeneem, wat lei tot verminderde konsentrasie-doeltreffendheid en verhoogde koste.
Plasingstyd: 13 Februarie 2025
