בחרו ב-Lonnmeter למדידה מדויקת וחכמה!

טכנולוגיית ריכוז מזון ומשקאות

ריכוז מזון ומשקאות

ריכוז מזון פירושו הסרת חלק מהממס ממזון נוזלי לצורך ייצור, שימור והובלה טובים יותר. ניתן לסווג זאת לאידוי וריכוז בהקפאה.

ציוד ריכוז מזון ומשקאות

ריכוז אידוי

אידוי פועל על בסיס הבדלים בנדיפות בין המומס לממס. כאשר נדיפות המומס בתמיסה קטנה והממס נדיף באופן ניכר, הממס מתאדה על ידי חימום כדי לרכז את התמיסה. תמיסת המזון שיש לרכז מוכנסת למאייד ומחוממת על ידי מקור חום חיצוני. ככל שהטמפרטורה עולה, הממס (מים) בתמיסה יהפוך לאדים, מכיוון שנקודת הרתיחה של המים נמוכה יחסית וקל לאדות אותם.

במהלך תהליך האידוי, אדי הממס בורחים ברציפות, בעוד שהמומסים (כגון סוכר, חלבון, מינרלים, ויטמינים, פיגמנטים ורכיבים אחרים שאינם נדיפים או שקשה להתנדף) נשארים בתמיסה הנותרת בשל נקודת הרתיחה הגבוהה יותר והנדיפות הנמוכה יותר שלהם. אדי הממס המתאדים נאספים ומקוררים דרך מעבה כדי להמיר אותם בחזרה לצורה נוזלית. תהליך זה יכול להחזיר אנרגיה ולהפחית את צריכת האנרגיה. ניתן למחזר או לפלוט את המים המעובים.

התמיסה המקורית מרוכזת לנפח קטן יותר לאחר אידוי ועיבוי, כאשר ריכוז המומס עולה. ניתן להשתמש בתמיסת המזון המרוכזת לעיבוד נוסף, כגון ייבוש נוסף, ממתקים, ריבות, מיצים, או כחומר גלם ביניים לייצור מזון.

מערכות אידוי וריכוז רב-שלביות או רב-אפקטיות משמשות לעתים קרובות בייצור תעשייתי מעשי. בהתאם לצרכים של תהליכי ייצור ספציפיים, יש למדוד במדויק את ריכוז המזון בזמן אמת כדי להבטיח איכות מוצר יציבה ולשפר את יעילות הריכוז. צור קשרלונמטר, ספקית של מדי ריכוז מקוונים, למידע נוסףמד ריכוז מקווןפתרונות.

מד ריכוז צפיפות מקוון

מאפיינים עיקריים של אידוי וריכוז

יש לקחת בחשבון ברצינות את טמפרטורת החימום ואת זמן החימום באידוי מזון ומשקאות. "טמפרטורה נמוכה וזמן קצר" נועדה בעיקר להבטיח את איכות המזון ככל האפשר, בעוד ש"טמפרטורה גבוהה וזמן קצר" נועדה בעיקר לשיפור יעילות הייצור.

חימום יתר יגרום להתנוונות, התחשמלות והתגבשות של חלבונים, סוכרים ופקטין. חומר מעובד הבא במגע הדוק עם משטח העברת החום נוטה להתבשל בטמפרטורה הגבוהה ביותר, בהשוואה לטמפרטורת הסביבה של החומר. ברגע שנוצרת אבנית, היא תשפיע קשות על יעילות העברת החום ואף תגרום לבעיות בטיחות. הצעד החיובי לפתרון בעיית ההתבשלות הוא הגברת מהירות הנוזל. הניסיון הראה כי הגברת מהירות הנוזל יכולה להפחית משמעותית את היווצרות האבנית. בנוסף, ניתן לנקוט בשיטות אלקטרומגנטיות למניעת התבשלות וכימיות כדי למנוע התבשלות אפשרית.

צְמִיגוּת

מזונות רבים מכילים חלבון עשיר, סוכר, פקטין ומרכיבים אחרים בעלי צמיגות גבוהה. במהלך תהליך האידוי, צמיגות התמיסה עולה עם הריכוז והנוזליות יורדת, מה שמפריע משמעותית להולכת החום. לכן, לצורך אידוי של מוצרים צמיגים, בדרך כלל מאומצים אמצעי סירקולציה או ערבוב הנכפים על ידי כוח חיצוני.

קצף

לחומרי מזון עם יותר חלבון יש מתח פנים גדול יותר. בעת אידוי ורתיחה, נוצרים יותר ויותר קצפים יציבים, מה שגורם בקלות לנוזל להיכנס למעבה עם הקיטור, מה שגורם לנוזל לאבד. היווצרות קצף קשורה למתח בין-פנים. מתח בין-פנים מתרחש בין קיטור, נוזל מחומם-על ומוצקים מרחפים, ומוצקים ממלאים תפקיד מרכזי ביצירת קצף. באופן כללי, ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח כדי לשלוט על היווצרות הקצף, וניתן להשתמש גם במכשירים מכניים שונים כדי לחסל קצף.

קורוזיביות

חלק מהמזונות החומציים, כגון מיץ ירקות ומיץ פירות, נוטים לקורוזיה של המאייד במהלך אידוי וריכוז. עבור מזון, אפילו קורוזיה קלה גורמת לעיתים קרובות לזיהום שהופך את המוצר ללא כשיר. לכן, המאייד המשמש למזונות חומציים צריך להיות עשוי מחומרים עמידים בפני קורוזיה ומוליכים תרמית, והעיצוב המבני צריך להיות קל להחלפה. לדוגמה, לריכוז תמיסת חומצת לימון ניתן להשתמש בצינורות חימום גרפיט אטומים או במאיידים סנדוויץ' אמייל עמידים בחומצה.

רכיבים נדיפים מזונות נוזליים רבים מכילים רכיבים ארומטיים וטעמיים, שהם נדיפים יותר ממים. כאשר הנוזל מתאדה, רכיבים אלה ייפלטו יחד עם האדים, ויפגעו באיכות המוצר המרוכז. למרות שריכוז בטמפרטורה נמוכה יכול להפחית את אובדן רכיבי הטעם, שיטה מושלמת יותר היא לנקוט באמצעי שחזור ולאחר מכן להוסיף אותם למוצר לאחר השחזור.

ריכוז הקפאה

ריכוז הקפאה

חומר גלם נוזלי למזון (כגון מיץ, מוצרי חלב או תמיסות אחרות המכילות כמות גדולה של מים) מקורר בסביבה בטמפרטורה נמוכה. כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לנקודת הקיפאון, מולקולות המים בתמיסה ישקעו בצורת גבישי קרח. הסיבה לכך היא שמים מגיעים לשיווי משקל מוצק-נוזל בטמפרטורה ולחץ ספציפיים. מתחת לטמפרטורה זו, עודפי מים חופשיים יקפאו תחילה, בעוד שמומסים (כגון סוכרים, חומצות אורגניות, פיגמנטים, חומרי טעם וכו') אינם ניתנים להקפאה קלה עם מים עקב מסיסות שונה, אלא נשארים בתרכיז שלא קפוא.

הפרדת גבישי קרח

גבישי הקרח הנוצרים מופרדים מהתרכיז באמצעות צנטריפוגה, סינון או שיטות פיזיקליות אחרות. תהליך זה אינו כרוך באידוי של מומסים, ולכן הוא יכול למנוע ביעילות את פירוק המרכיבים הרגישים לחום ואת אובדן הארומה. התרכיז לאחר הפרדת גבישי הקרח הוא תוצר ריכוז קפוא, בעל ריכוז מומסים גבוה משמעותית מהתמיסה המקורית, תוך שמירה על הצבע, הטעם, הערך התזונתי והטעם המקוריים של המזון במידה הרבה ביותר.

שליטה בתנאי הקפאה

במהלך תהליך ריכוז ההקפאה, יש לשלוט במדויק בגורמים כמו קצב הקפאה, טמפרטורת הקפאה וזמן ההקפאה כדי למטב את גודל גבישי הקרח, המורפולוגיה וההפרדה מהריכוז על מנת להבטיח את איכות המוצר הסופי. טכנולוגיית ריכוז ההקפאה מתאימה במיוחד למזונות ומשקאות רגישים לחום, כגון מיצי פירות וירקות טריים, מוצרים ביולוגיים, תרופות ותבלינים יוקרתיים. היא יכולה למקסם את האיכות הטבעית של חומרי הגלם ויש לה מאפיינים של חיסכון באנרגיה ויעילות גבוהה. עם זאת, לשיטה זו יש גם מגבלות מסוימות. לדוגמה, לא ניתן לעקר ביעילות את תהליך הריכוז ועשוי לדרוש טיפול עיקור נוסף. בנוסף, עבור תמיסות מסוימות בעלות צמיגות גבוהה או המכילות מרכיבים מיוחדים, הקושי בהפרדת גבישי קרח מהריכוז עלול לעלות, וכתוצאה מכך להפחתת יעילות הריכוז ולעלייה בעלויות.


זמן פרסום: 13 בפברואר 2025

חדשות קשורות