Mat og drikke Konsentrasjon
Matkonsentrasjon betyr å fjerne deler av løsemiddel fra flytende mat for bedre produksjon, konservering og transport. Det kan kategoriseres til fordampning og frysekonsentrasjon.
Fordampningskonsentrasjon
Fordampning fungerer på grunnlag av flyktige forskjeller mellom oppløst stoff og løsemiddel. Når flyktigheten til det oppløste stoffet i løsningen er liten og løsningsmidlet har åpenbar flyktighet, fordampes løsningsmidlet ved oppvarming for å konsentrere løsningen. Matløsningen som skal konsentreres plasseres i en fordamper og varmes opp av en ekstern varmekilde. Når temperaturen stiger, vil løsningsmidlet (vannet) i løsningen omdannes til damp, fordi kokepunktet til vann er relativt lavt og det er lett å fordampe.
Under fordampningsprosessen slipper løsemiddeldampen ut kontinuerlig, mens det oppløste stoffet (som sukker, protein, mineraler, vitaminer, pigmenter og andre ikke-flyktige eller vanskelig å flyktige komponenter) forblir i den gjenværende løsningen på grunn av dets høyere kokepunkt og lavere flyktighet. Den fordampede løsemiddeldampen samles deretter opp og avkjøles gjennom en kondensator for å konvertere den tilbake til flytende form. Denne prosessen kan gjenvinne noe energi og redusere energiforbruket. Det kondenserte vannet kan resirkuleres eller slippes ut.
Den opprinnelige løsningen konsentreres til mindre volum etter fordampning og kondensering som økende konsentrasjon av oppløst stoff. Den konsentrerte matløsningen kan brukes til etterfølgende bearbeiding, som for eksempel videre tørking, godterier, syltetøy, juice, eller som en mellområvare for matproduksjon.
Flertrinns eller flereffekts fordampnings- og konsentrasjonssystem brukes ofte i praktisk industriell produksjon. I henhold til behovene til spesifikke produksjonsprosesser, må matkonsentrasjonen måles nøyaktig i sanntid for å sikre stabil produktkvalitet og forbedre konsentrasjonseffektiviteten. KontaktLonnmeter, en online leverandør av konsentrasjonsmåler, for meronline konsentrasjonsmålerløsninger.
Hovedtrekk ved fordampning og konsentrasjon
Oppvarmingstemperatur og tid bør vurderes alvorlig ved fordampning av mat og drikke. «Lav temperatur og kort tid» er hovedsakelig for å sikre matkvaliteten mest mulig, mens «høy temperatur og kort tid» i hovedsak er å forbedre produksjonseffektiviteten.
Overdreven oppvarming vil forårsake degenerasjon, charking og kaking av proteiner, sukker og pektin. Det bearbeidede materialet som kommer i nær kontakt med varmeoverføringsoverflaten er tilbøyelig til å skalere for den høyeste temperaturen, sammenlignet med omgivelsestemperaturen til materialet. Når skala er dannet, vil det alvorlig påvirke varmeoverføringseffektiviteten og til og med forårsake sikkerhetsproblemer. Det positive tiltaket for å løse skaleringsproblemet er å øke væskehastigheten. Erfaring har vist at økning av væskehastigheten kan redusere dannelsen av avleiring betydelig. I tillegg kan elektromagnetiske anti-skalering og kjemiske anti-scaling-metoder brukes for å forhindre potensiell skalering.
Viskositet
Mange matvarer inneholder rike proteiner, sukker, pektin og andre ingredienser med høy viskositet. Under fordampningsprosessen øker viskositeten til løsningen med konsentrasjonen ettersom fluiditeten avtar, noe som hindrer varmeledningen betydelig. Derfor, for fordampning av viskøse produkter, blir sirkulasjons- eller omrøringstiltak tvunget av ytre kraft generelt vedtatt.
Skumbarhet
Matvarer med mer protein har større overflatespenning. Ved fordampning og koking blir det stadig mer stabile skum, som lett får væsken til å komme inn i kondensatoren med dampen, noe som fører til at væsken tapes. Skumdannelse er relatert til grenseflatespenning. Grenseflatespenning oppstår mellom damp, overopphetet væske og suspenderte stoffer, og faste stoffer spiller en sentral rolle i dannelsen av skum. Generelt kan overflateaktive midler brukes til å kontrollere dannelsen av skum, og forskjellige mekaniske enheter kan også brukes for å eliminere skum.
Korrosivitet
Noen sure matvarer, som grønnsaksjuice og fruktjuice, er utsatt for korrosjon av fordamperen under fordampning og konsentrasjon. For mat, selv mild korrosjon forårsaker ofte forurensning som gjør produktet ukvalifisert. Derfor må fordamperen som brukes til sure matvarer være laget av korrosjonsbestandige og termisk ledende materialer, og den strukturelle utformingen skal være lett å erstatte. For eksempel kan konsentrasjonen av sitronsyreløsning bruke ugjennomtrengelige grafittvarmerør eller syrebestandige emalje-sandwichfordampere.
Flyktige komponenter Mange flytende matvarer inneholder aroma- og smakskomponenter, som er mer flyktige enn vann. Når væsken fordamper, vil disse komponentene unnslippe sammen med dampen, noe som påvirker kvaliteten på det konsentrerte produktet. Selv om lavtemperaturkonsentrasjon kan redusere tapet av smakskomponenter, er en mer perfekt metode å ta utvinningstiltak og deretter legge dem inn i produktet etter gjenvinning.
Frys konsentrasjon
Væske i matråstoff (som juice, meieriprodukter eller andre løsninger som inneholder store mengder vann) avkjøles i et miljø med lav temperatur. Når temperaturen synker under frysepunktet, vil vannmolekylene i løsningen felle ut i form av iskrystaller. Dette er fordi vann når fast-væske likevekt ved en bestemt temperatur og trykk. Under denne temperaturen vil overflødig fritt vann fryse først, mens oppløste stoffer (som sukker, organiske syrer, pigmenter, smaker osv.) ikke er lett å fryse med vann på grunn av ulik løselighet, men forblir i det ufrosne konsentratet.
Separasjon av iskrystaller
De dannede iskrystallene separeres fra konsentratet ved sentrifugering, filtrering eller andre fysiske metoder. Denne prosessen involverer ikke fordampning av oppløste stoffer, så den kan effektivt forhindre nedbrytning av varmefølsomme ingredienser og tap av aroma. Konsentratet etter separering av iskrystallene er det frosne konsentrasjonsproduktet, som har en betydelig høyere konsentrasjon av oppløste stoffer enn den opprinnelige løsningen, samtidig som den opprinnelige fargen, smaken, næringsverdien og smaken til maten i størst grad beholder.
Kontrollere fryseforhold
Under frysekonsentrasjonsprosessen må faktorer som frysehastighet, frysetemperatur og tid kontrolleres nøyaktig for å optimalisere iskrystallstørrelsen, morfologien og separasjonen fra konsentratet for å sikre kvaliteten på sluttproduktet. Frysekonsentrasjonsteknologi er spesielt egnet for varmefølsomme matvarer og drikkevarer, som fersk frukt- og grønnsaksjuice, biologiske produkter, farmasøytiske produkter og avanserte krydder. Det kan maksimere den naturlige kvaliteten på råvarer og har egenskapene til energisparing og høy effektivitet. Denne metoden har imidlertid også visse begrensninger. For eksempel kan konsentrasjonsprosessen ikke steriliseres effektivt og kan kreve ytterligere steriliseringsbehandling. I tillegg, for noen løsninger med høy viskositet eller som inneholder spesielle ingredienser, kan vanskeligheten med å skille iskrystaller fra konsentratet øke, noe som resulterer i redusert konsentrasjonseffektivitet og økte kostnader.
Innleggstid: 13. februar 2025
