Konsentrasyon ng Pagkain at Inumin
Ang konsentrasyon sa pagkain ay nangangahulugan ng pag-aalis ng bahagi ng solvent mula sa likidong pagkain para sa mas mahusay na produksyon, preserbasyon, at transportasyon. Maaari itong ikategorya sa konsentrasyon ng ebaporasyon at pagyelo.
Konsentrasyon ng Pagsingaw
Ang ebaporasyon ay gumagana batay sa mga pabagu-bagong pagkakaiba sa pagitan ng solute at solvent. Kapag maliit ang pabagu-bago ng solute sa solusyon at ang solvent ay may malinaw na pabagu-bago, ang solvent ay pinapasingaw sa pamamagitan ng pag-init upang ma-concentrate ang solusyon. Ang solusyon ng pagkain na iko-concentrate ay inilalagay sa isang evaporator at pinainit ng isang panlabas na pinagmumulan ng init. Habang tumataas ang temperatura, ang solvent (tubig) sa solusyon ay magiging singaw, dahil ang boiling point ng tubig ay medyo mababa at madali itong mag-vaporize.
Sa proseso ng pagsingaw, ang singaw ng solvent ay patuloy na lumalabas, habang ang solute (tulad ng asukal, protina, mineral, bitamina, pigment at iba pang mga sangkap na hindi pabagu-bago o mahirap pabagu-bago) ay nananatili sa natitirang solusyon dahil sa mas mataas na boiling point at mas mababang volatility nito. Ang singaw ng solvent ay kinokolekta at pinapalamig sa pamamagitan ng isang condenser upang ibalik ito sa anyong likido. Ang prosesong ito ay maaaring makabawi ng ilang enerhiya at mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya. Ang condensed water ay maaaring i-recycle o i-discharge.
Ang orihinal na solusyon ay kinokonsentrasyon sa mas maliit na volume pagkatapos ng ebaporasyon at kondensasyon habang tumataas ang konsentrasyon ng solute. Ang konsentradong solusyon ng pagkain ay maaaring gamitin para sa kasunod na pagproseso, tulad ng karagdagang pagpapatuyo, mga kendi, jam, juice, o bilang isang intermediate na hilaw na materyales para sa produksyon ng pagkain.
Ang multi-stage o multi-effect evaporation at concentration system ay kadalasang ginagamit sa praktikal na produksiyong industriyal. Ayon sa mga pangangailangan ng mga partikular na proseso ng produksiyon, ang konsentrasyon ng pagkain ay kailangang masukat nang tumpak sa totoong oras upang matiyak ang matatag na kalidad ng produkto at mapabuti ang kahusayan sa konsentrasyon.Lonnmeter, isang online na supplier ng concentration meter, para sa karagdagang impormasyononline na metro ng konsentrasyonmga solusyon.
Mga Pangunahing Katangian ng Pagsingaw at Konsentrasyon
Dapat seryosong isaalang-alang ang temperatura at oras ng pag-init sa pagsingaw ng pagkain at inumin. Ang "mababang temperatura at maikling panahon" ay pangunahing upang matiyak ang kalidad ng pagkain hangga't maaari, habang ang "mataas na temperatura at maikling panahon" ay pangunahing upang mapabuti ang kahusayan sa produksyon.
Ang labis na pag-init ay magdudulot ng pagkabulok, pagkausok, at pagkabulok ng mga protina, asukal, at pectin. Ang naprosesong materyal na malapit na dumidikit sa ibabaw ng paglipat ng init ay madaling magkaroon ng scaling sa pinakamataas na temperatura, kumpara sa nakapalibot na temperatura ng materyal. Kapag nabuo na ang scaling, seryosong makakaapekto ito sa kahusayan ng paglipat ng init at magdudulot pa ng mga problema sa kaligtasan. Ang positibong hakbang upang malutas ang problema sa scaling ay ang pagpapataas ng bilis ng likido. Ipinakita ng karanasan na ang pagpapataas ng bilis ng likido ay maaaring makabuluhang bawasan ang pagbuo ng scaling. Bukod pa rito, maaaring gawin ang mga electromagnetic anti-scaling at kemikal na mga pamamaraan ng anti-scaling upang maiwasan ang potensyal na scaling.
Lagkit
Maraming pagkain ang mayaman sa protina, asukal, pectin at iba pang sangkap na may mataas na lagkit. Sa proseso ng pagsingaw, tumataas ang lagkit ng solusyon kasabay ng konsentrasyon habang bumababa ang fluidity, na lubhang nakakahadlang sa pagdaloy ng init. Samakatuwid, para sa pagsingaw ng mga malapot na produkto, karaniwang ginagamit ang mga paraan ng sirkulasyon o paghahalo na pinipilit ng panlabas na puwersa.
Pagkakabuo
Ang mga pagkaing may mas maraming protina ay may mas mataas na surface tension. Kapag sumisingaw at kumukulo, parami nang parami ang matatag na mga bula, na madaling nagiging sanhi ng pagpasok ng likido sa condenser kasama ng singaw, na nagiging sanhi ng pagkawala nito. Ang pagbuo ng bula ay may kaugnayan sa interfacial tension. Ang interfacial tension ay nangyayari sa pagitan ng singaw, sobrang init na likido, at mga suspended solid, at ang mga solid ay may mahalagang papel sa pagbuo ng bula. Sa pangkalahatan, ang mga surfactant ay maaaring gamitin upang kontrolin ang pagbuo ng bula, at iba't ibang mekanikal na aparato ang maaari ding gamitin upang alisin ang bula.
Pagkakaroon ng kalawang
Ang ilang mga pagkaing maasim, tulad ng katas ng gulay at katas ng prutas, ay madaling kapitan ng kalawang sa evaporator habang nag-iibayo at nagkokonsentrasyon. Para sa pagkain, kahit ang bahagyang kalawang ay kadalasang nagdudulot ng kontaminasyon na nagiging dahilan upang hindi maging kwalipikado ang produkto. Samakatuwid, ang evaporator na ginagamit para sa mga pagkaing maasim ay kailangang gawa sa mga materyales na lumalaban sa kalawang at may thermal conductivity, at ang disenyo ng istruktura ay dapat madaling palitan. Halimbawa, ang konsentrasyon ng solusyon ng citric acid ay maaaring gumamit ng mga hindi natatagusan na tubo ng pagpapainit ng graphite o mga evaporator na may acid-resistant enamel sandwich.
Mga sangkap na madaling sumingaw Maraming likidong pagkain ang naglalaman ng mga sangkap na mabango at pampalasa, na mas madaling sumingaw kaysa sa tubig. Kapag ang likido ay sumingaw, ang mga sangkap na ito ay lalabas kasama ng singaw, na nakakaapekto sa kalidad ng purong produkto. Bagama't ang mababang temperaturang konsentrasyon ay maaaring mabawasan ang pagkawala ng mga sangkap na pampalasa, ang isang mas perpektong paraan ay ang gumawa ng mga hakbang sa pagbawi at pagkatapos ay idagdag ang mga ito sa produkto pagkatapos ng pagbawi.
Konsentrasyon ng Pagyeyelo
Ang mga likidong hilaw na materyales ng pagkain (tulad ng juice, mga produkto ng gatas o iba pang solusyon na naglalaman ng maraming tubig) ay pinapalamig sa isang kapaligirang mababa ang temperatura. Kapag ang temperatura ay bumaba sa freezing point, ang mga molekula ng tubig sa solusyon ay mamumuo sa anyo ng mga kristal ng yelo. Ito ay dahil ang tubig ay umaabot sa solid-liquid equilibrium sa isang partikular na temperatura at presyon. Sa ibaba ng temperaturang ito, ang sobrang libreng tubig ay unang magyeyelo, habang ang mga solute (tulad ng mga asukal, organic acid, pigment, lasa, atbp.) ay hindi madaling i-freeze kasama ng tubig dahil sa iba't ibang solubility, ngunit nananatili sa hindi nagyeyelong concentrate.
Paghihiwalay ng mga Kristal na Yelo
Ang nabuong mga kristal ng yelo ay pinaghihiwalay mula sa concentrate sa pamamagitan ng centrifugation, filtration o iba pang pisikal na pamamaraan. Ang prosesong ito ay hindi nagsasangkot ng pagsingaw ng mga solute, kaya mabisa nitong mapipigilan ang pagkasira ng mga sangkap na sensitibo sa init at ang pagkawala ng aroma. Ang concentrate pagkatapos paghihiwalayin ang mga kristal ng yelo ay ang frozen concentration product, na may mas mataas na konsentrasyon ng solute kaysa sa orihinal na solusyon, habang pinapanatili ang orihinal na kulay, lasa, nutritional value at lasa ng pagkain sa pinakamataas na antas.
Pagkontrol sa mga Kondisyon ng Pagyeyelo
Sa proseso ng konsentrasyon ng yelo, ang mga salik tulad ng bilis ng pagyeyelo, temperatura ng pagyeyelo, at oras ay kailangang kontrolin nang tumpak upang ma-optimize ang laki, morpolohiya, at paghihiwalay ng kristal ng yelo mula sa concentrate upang matiyak ang kalidad ng huling produkto. Ang teknolohiya ng konsentrasyon ng yelo ay partikular na angkop para sa mga pagkain at inuming sensitibo sa init, tulad ng mga sariwang prutas at gulay na katas, mga produktong biyolohikal, mga parmasyutiko, at mga de-kalidad na pampalasa. Maaari nitong mapakinabangan nang husto ang natural na kalidad ng mga hilaw na materyales at may mga katangian ng pagtitipid ng enerhiya at mataas na kahusayan. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay mayroon ding ilang mga limitasyon. Halimbawa, ang proseso ng konsentrasyon ay hindi maaaring epektibong isterilisahin at maaaring mangailangan ng karagdagang paggamot sa isterilisasyon. Bilang karagdagan, para sa ilang mga solusyon na may mataas na lagkit o naglalaman ng mga espesyal na sangkap, ang kahirapan sa paghihiwalay ng mga kristal ng yelo mula sa concentrate ay maaaring tumaas, na magreresulta sa nabawasang kahusayan sa konsentrasyon at pagtaas ng mga gastos.
Oras ng pag-post: Pebrero 13, 2025
