Konsentrasi Makanan & Minuman
Konsentrasi makanan berarti menghilangkan sebagian pelarut dari makanan cair untuk produksi, pengawetan, dan transportasi yang lebih baik. Proses ini dapat dikategorikan menjadi konsentrasi penguapan dan konsentrasi pembekuan.
Konsentrasi Penguapan
Penguapan bekerja berdasarkan perbedaan volatilitas antara zat terlarut dan pelarut. Ketika volatilitas zat terlarut dalam larutan rendah dan pelarut memiliki volatilitas yang tinggi, pelarut akan menguap karena pemanasan untuk memekatkan larutan. Larutan makanan yang akan dipekatkan ditempatkan dalam evaporator dan dipanaskan oleh sumber panas eksternal. Seiring kenaikan suhu, pelarut (air) dalam larutan akan berubah menjadi uap, karena titik didih air relatif rendah dan mudah menguap.
Selama proses penguapan, uap pelarut terus menerus keluar, sementara zat terlarut (seperti gula, protein, mineral, vitamin, pigmen, dan komponen non-volatil atau sulit menguap lainnya) tetap berada dalam larutan yang tersisa karena titik didihnya yang lebih tinggi dan volatilitasnya yang lebih rendah. Uap pelarut yang menguap kemudian dikumpulkan dan didinginkan melalui kondensor untuk mengubahnya kembali menjadi bentuk cair. Proses ini dapat memulihkan sebagian energi dan mengurangi konsumsi energi. Air hasil kondensasi dapat didaur ulang atau dibuang.
Larutan awal dipekatkan menjadi volume yang lebih kecil setelah penguapan dan kondensasi seiring dengan peningkatan konsentrasi zat terlarut. Larutan makanan pekat ini dapat digunakan untuk pengolahan selanjutnya, seperti pengeringan lebih lanjut, pembuatan permen, selai, jus, atau sebagai bahan baku perantara untuk produksi makanan.
Sistem penguapan dan konsentrasi multi-tahap atau multi-efek sering digunakan dalam produksi industri praktis. Sesuai dengan kebutuhan proses produksi tertentu, konsentrasi makanan perlu diukur secara akurat dalam waktu nyata untuk memastikan kualitas produk yang stabil dan meningkatkan efisiensi konsentrasi. Hubungi kami.Lonnmeter, pemasok alat pengukur konsentrasi online, untuk informasi lebih lanjutpengukur konsentrasi onlinesolusi.
Fitur Utama Penguapan dan Konsentrasi
Suhu dan waktu pemanasan harus dipertimbangkan secara serius dalam penguapan makanan dan minuman. "Suhu rendah dan waktu singkat" terutama bertujuan untuk memastikan kualitas makanan semaksimal mungkin, sedangkan "suhu tinggi dan waktu singkat" terutama bertujuan untuk meningkatkan efisiensi produksi.
Pemanasan berlebihan akan menyebabkan degradasi, pengarangan, dan penggumpalan protein, gula, dan pektin. Material yang diproses dan bersentuhan langsung dengan permukaan perpindahan panas rentan terhadap pembentukan kerak pada suhu tertinggi, dibandingkan dengan suhu di sekitar material. Setelah kerak terbentuk, hal itu akan sangat memengaruhi efisiensi perpindahan panas dan bahkan menyebabkan masalah keamanan. Langkah positif untuk mengatasi masalah pembentukan kerak adalah dengan meningkatkan kecepatan cairan. Pengalaman menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan cairan dapat secara signifikan mengurangi pembentukan kerak. Selain itu, metode anti-kerak elektromagnetik dan anti-kerak kimia dapat dilakukan untuk mencegah potensi pembentukan kerak.
Viskositas
Banyak makanan mengandung protein, gula, pektin, dan bahan-bahan lain yang kaya akan viskositas. Selama proses penguapan, viskositas larutan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi karena fluiditas menurun, yang secara signifikan menghambat konduksi panas. Oleh karena itu, untuk penguapan produk kental, umumnya digunakan metode sirkulasi atau pengadukan dengan gaya eksternal.
Kemampuan berbusa
Bahan makanan dengan kandungan protein lebih tinggi memiliki tegangan permukaan yang lebih besar. Saat menguap dan mendidih, semakin banyak busa stabil yang terbentuk, yang dengan mudah menyebabkan cairan masuk ke kondensor bersama uap, sehingga cairan tersebut hilang. Pembentukan busa berkaitan dengan tegangan antarmuka. Tegangan antarmuka terjadi antara uap, cairan yang dipanaskan berlebih, dan padatan tersuspensi, dan padatan memainkan peran inti dalam pembentukan busa. Umumnya, surfaktan dapat digunakan untuk mengendalikan pembentukan busa, dan berbagai perangkat mekanis juga dapat digunakan untuk menghilangkan busa.
Korosifitas
Beberapa makanan asam, seperti jus sayuran dan jus buah, rentan terhadap korosi pada evaporator selama penguapan dan konsentrasi. Untuk makanan, bahkan korosi ringan pun sering menyebabkan kontaminasi yang membuat produk tidak memenuhi syarat. Oleh karena itu, evaporator yang digunakan untuk makanan asam perlu dibuat dari bahan tahan korosi dan konduktif termal, dan desain strukturnya harus mudah diganti. Misalnya, konsentrasi larutan asam sitrat dapat menggunakan tabung pemanas grafit kedap air atau evaporator sandwich enamel tahan asam.
Komponen yang mudah menguap. Banyak makanan cair mengandung komponen aromatik dan rasa, yang lebih mudah menguap daripada air. Ketika cairan menguap, komponen-komponen ini akan ikut menguap bersama uap, sehingga memengaruhi kualitas produk yang terkonsentrasi. Meskipun konsentrasi suhu rendah dapat mengurangi hilangnya komponen rasa, metode yang lebih sempurna adalah dengan melakukan tindakan pemulihan dan kemudian menambahkannya kembali ke dalam produk setelah pemulihan.
Konsentrasi Beku
Cairan bahan baku makanan (seperti jus, produk susu, atau larutan lain yang mengandung banyak air) didinginkan dalam lingkungan bersuhu rendah. Ketika suhu turun di bawah titik beku, molekul air dalam larutan akan mengendap dalam bentuk kristal es. Hal ini karena air mencapai kesetimbangan padat-cair pada suhu dan tekanan tertentu. Di bawah suhu ini, kelebihan air bebas akan membeku terlebih dahulu, sedangkan zat terlarut (seperti gula, asam organik, pigmen, perasa, dll.) tidak mudah membeku bersama air karena perbedaan kelarutan, tetapi tetap berada dalam konsentrat yang tidak membeku.
Pemisahan Kristal Es
Kristal es yang terbentuk dipisahkan dari konsentrat dengan sentrifugasi, filtrasi, atau metode fisik lainnya. Proses ini tidak melibatkan penguapan zat terlarut, sehingga dapat secara efektif mencegah degradasi bahan yang sensitif terhadap panas dan hilangnya aroma. Konsentrat setelah pemisahan kristal es adalah produk konsentrat beku, yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang jauh lebih tinggi daripada larutan aslinya, sambil mempertahankan warna, rasa, nilai gizi, dan aroma asli makanan secara maksimal.
Mengendalikan Kondisi Pembekuan
Selama proses konsentrasi beku, faktor-faktor seperti laju pembekuan, suhu pembekuan, dan waktu perlu dikontrol secara tepat untuk mengoptimalkan ukuran kristal es, morfologi, dan pemisahan dari konsentrat guna memastikan kualitas produk akhir. Teknologi konsentrasi beku sangat cocok untuk makanan dan minuman yang sensitif terhadap panas, seperti jus buah dan sayuran segar, produk biologis, farmasi, dan bumbu berkualitas tinggi. Teknologi ini dapat memaksimalkan kualitas alami bahan baku dan memiliki karakteristik hemat energi dan efisiensi tinggi. Namun, metode ini juga memiliki keterbatasan tertentu. Misalnya, proses konsentrasi tidak dapat disterilkan secara efektif dan mungkin memerlukan perlakuan sterilisasi tambahan. Selain itu, untuk beberapa larutan dengan viskositas tinggi atau mengandung bahan khusus, kesulitan memisahkan kristal es dari konsentrat dapat meningkat, sehingga mengurangi efisiensi konsentrasi dan meningkatkan biaya.
Waktu posting: 13 Februari 2025
