Kepekatan Makanan & Minuman
Kepekatan makanan bermaksud mengeluarkan sebahagian pelarut daripada makanan cecair untuk penghasilan, pengawetan dan pengangkutan yang lebih baik. Ia boleh dikategorikan kepada kepekatan penyejatan dan pembekuan.
Kepekatan Penyejatan
Penyejatan berfungsi berdasarkan perbezaan meruap antara zat terlarut dan pelarut. Apabila volatiliti zat terlarut dalam larutan adalah kecil dan pelarut mempunyai volatiliti yang jelas, pelarut diwapkan dengan pemanasan untuk memekatkan larutan. Larutan makanan yang hendak dipekatkan diletakkan di dalam penyejat dan dipanaskan oleh sumber haba luaran. Apabila suhu meningkat, pelarut (air) dalam larutan akan ditukar menjadi wap, kerana takat didih air agak rendah dan mudah untuk diwapkan.
Semasa proses penyejatan, wap pelarut akan keluar secara berterusan, manakala bahan terlarut (seperti gula, protein, mineral, vitamin, pigmen dan komponen lain yang tidak meruap atau sukar meruap) kekal dalam larutan yang tinggal disebabkan oleh takat didihnya yang lebih tinggi dan turun naik yang lebih rendah. Wap pelarut yang tersejat kemudiannya dikumpulkan dan disejukkan melalui kondenser untuk menukarkannya semula kepada bentuk cecair. Proses ini dapat memulihkan sedikit tenaga dan mengurangkan penggunaan tenaga. Air yang terkondensasi boleh dikitar semula atau dinyahcas.
Larutan asal dipekatkan kepada isipadu yang lebih kecil selepas penyejatan dan pemeluwapan apabila kepekatan zat terlarut meningkat. Larutan makanan pekat boleh digunakan untuk pemprosesan seterusnya, seperti pengeringan selanjutnya, gula-gula, jem, jus atau sebagai bahan mentah perantaraan untuk pengeluaran makanan.
Sistem penyejatan dan kepekatan berbilang peringkat atau berbilang kesan sering digunakan dalam pengeluaran perindustrian praktikal. Mengikut keperluan proses pengeluaran tertentu, kepekatan makanan perlu diukur dengan tepat dalam masa nyata untuk memastikan kualiti produk yang stabil dan meningkatkan kecekapan kepekatan. HubungiLonnmeter, pembekal meter kepekatan dalam talian, untuk maklumat lanjutmeter kepekatan dalam talianpenyelesaian.
Ciri-ciri Utama Penyejatan dan Kepekatan
Suhu dan masa pemanasan perlu dipertimbangkan dengan serius dalam penyejatan makanan dan minuman. "Suhu rendah dan masa yang singkat" terutamanya untuk memastikan kualiti makanan sebanyak mungkin, manakala "suhu tinggi dan masa yang singkat" terutamanya untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran.
Pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan degenerasi, pengerasan dan pembentukan gumpalan protein, gula dan pektin. Bahan yang diproses yang bersentuhan rapat dengan permukaan pemindahan haba terdedah kepada kerak pada suhu tertinggi, berbanding suhu sekitar bahan. Sebaik sahaja kerak terbentuk, ia akan menjejaskan kecekapan pemindahan haba secara serius dan juga menyebabkan masalah keselamatan. Langkah positif untuk menyelesaikan masalah kerak adalah dengan meningkatkan halaju cecair. Pengalaman telah menunjukkan bahawa peningkatan halaju cecair dapat mengurangkan pembentukan kerak dengan ketara. Di samping itu, kaedah anti-kerak elektromagnet dan anti-kerak kimia boleh diambil untuk mencegah potensi kerak.
Kelikatan
Banyak makanan mengandungi protein, gula, pektin dan bahan-bahan lain yang kaya dengan kelikatan yang tinggi. Semasa proses penyejatan, kelikatan larutan meningkat dengan kepekatan apabila kebendairan berkurangan, yang menghalang pengaliran haba dengan ketara. Oleh itu, untuk penyejatan produk likat, langkah peredaran atau pengadukan yang dipaksa oleh daya luaran biasanya digunakan.
Kebolehbuih
Bahan makanan dengan lebih banyak protein mempunyai tegangan permukaan yang lebih besar. Semasa penyejatan dan pendidihan, terdapat lebih banyak buih yang stabil, yang mudah menyebabkan cecair memasuki kondenser bersama wap, menyebabkan cecair hilang. Pembentukan buih berkaitan dengan tegangan antara muka. Tegangan antara muka berlaku antara wap, cecair yang terlalu panas dan pepejal terampai, dan pepejal memainkan peranan penting dalam pembentukan buih. Secara amnya, surfaktan boleh digunakan untuk mengawal pembentukan buih, dan pelbagai peranti mekanikal juga boleh digunakan untuk menghilangkan buih.
Kekaratan
Sesetengah makanan berasid, seperti jus sayur-sayuran dan jus buah-buahan, mudah terhakis pada penyejat semasa penyejatan dan kepekatan. Bagi makanan, walaupun kakisan ringan sering menyebabkan pencemaran yang menjadikan produk tersebut tidak layak. Oleh itu, penyejat yang digunakan untuk makanan berasid perlu diperbuat daripada bahan tahan kakisan dan konduktif haba, dan reka bentuk strukturnya harus mudah diganti. Contohnya, kepekatan larutan asid sitrik boleh menggunakan tiub pemanasan grafit yang tidak telap atau penyejat sandwic enamel tahan asid.
Komponen meruap Banyak makanan cecair mengandungi komponen aromatik dan perisa, yang lebih meruap daripada air. Apabila cecair menyejat, komponen ini akan keluar bersama wap, lalu menjejaskan kualiti produk pekat. Walaupun kepekatan suhu rendah dapat mengurangkan kehilangan komponen perisa, kaedah yang lebih sempurna adalah dengan mengambil langkah pemulihan dan kemudian menambahkannya ke dalam produk selepas pemulihan.
Kepekatan Beku
Bahan mentah makanan, cecair (seperti jus, produk tenusu atau larutan lain yang mengandungi sejumlah besar air) disejukkan dalam persekitaran suhu rendah. Apabila suhu jatuh di bawah takat beku, molekul air dalam larutan akan termendak dalam bentuk kristal ais. Ini kerana air mencapai keseimbangan pepejal-cecair pada suhu dan tekanan tertentu. Di bawah suhu ini, air bebas yang berlebihan akan membeku terlebih dahulu, manakala zat terlarut (seperti gula, asid organik, pigmen, perisa, dll.) tidak mudah dibekukan dengan air kerana keterlarutan yang berbeza, tetapi kekal dalam pekatan yang tidak beku.
Pemisahan Kristal Ais
Kristal ais yang terbentuk diasingkan daripada pekatan melalui sentrifugasi, penapisan atau kaedah fizikal lain. Proses ini tidak melibatkan penyejatan zat terlarut, jadi ia dapat mencegah degradasi bahan sensitif haba dan kehilangan aroma dengan berkesan. Pekatan selepas mengasingkan kristal ais ialah produk kepekatan beku, yang mempunyai kepekatan zat terlarut yang jauh lebih tinggi daripada larutan asal, sambil mengekalkan warna, rasa, nilai pemakanan dan rasa makanan asal pada tahap yang paling tinggi.
Mengawal Keadaan Pembekuan
Semasa proses kepekatan beku, faktor-faktor seperti kadar pembekuan, suhu pembekuan dan masa perlu dikawal dengan tepat untuk mengoptimumkan saiz, morfologi dan pemisahan kristal ais daripada pekatan bagi memastikan kualiti produk akhir. Teknologi kepekatan beku amat sesuai untuk makanan dan minuman sensitif haba, seperti jus buah-buahan dan sayur-sayuran segar, produk biologi, farmaseutikal dan perasa mewah. Ia boleh memaksimumkan kualiti semula jadi bahan mentah dan mempunyai ciri-ciri penjimatan tenaga dan kecekapan yang tinggi. Walau bagaimanapun, kaedah ini juga mempunyai batasan tertentu. Contohnya, proses kepekatan tidak boleh disterilkan dengan berkesan dan mungkin memerlukan rawatan pensterilan tambahan. Di samping itu, untuk beberapa larutan dengan kelikatan tinggi atau mengandungi bahan-bahan khas, kesukaran untuk memisahkan kristal ais daripada pekatan mungkin meningkat, mengakibatkan kecekapan kepekatan yang berkurangan dan kos yang meningkat.
Masa siaran: 13 Feb-2025
