Yiyecek ve İçecek Konsantrasyonu
Gıda konsantrasyonu, daha iyi üretim, muhafaza ve nakliye için sıvı gıdadan çözücünün bir kısmının uzaklaştırılması anlamına gelir. Buharlaştırma ve dondurarak konsantrasyon olarak sınıflandırılabilir.
Buharlaşma Konsantrasyonu
Buharlaşma, çözücü ve çözünen arasındaki uçuculuk farklarına dayanır. Çözeltideki çözünenin uçuculuğu düşük ve çözücünün uçuculuğu belirgin olduğunda, çözeltiyi yoğunlaştırmak için çözücü ısıtılarak buharlaştırılır. Yoğunlaştırılacak gıda çözeltisi bir buharlaştırıcıya yerleştirilir ve harici bir ısı kaynağı ile ısıtılır. Sıcaklık yükseldikçe, çözeltideki çözücü (su) buhara dönüşür, çünkü suyun kaynama noktası nispeten düşüktür ve buharlaşması kolaydır.
Buharlaşma işlemi sırasında, çözücü buharı sürekli olarak dışarı çıkarken, çözünen madde (şeker, protein, mineraller, vitaminler, pigmentler ve diğer uçucu olmayan veya uçuculuğu zor olan bileşenler gibi) daha yüksek kaynama noktası ve daha düşük uçuculuğu nedeniyle kalan çözeltide kalır. Buharlaştırılan çözücü buharı daha sonra toplanır ve tekrar sıvı hale dönüştürmek için bir kondenserden geçirilerek soğutulur. Bu işlem, bir miktar enerji geri kazanımı sağlayabilir ve enerji tüketimini azaltabilir. Yoğunlaşan su geri dönüştürülebilir veya deşarj edilebilir.
Çözelti, çözünen maddenin konsantrasyonunun artmasıyla buharlaşma ve yoğunlaşma sonrasında daha küçük bir hacme yoğunlaşır. Yoğunlaştırılmış gıda çözeltisi, daha sonraki işlemler için (örneğin, kurutma, şekerleme, reçel, meyve suyu yapımı) veya gıda üretimi için ara hammadde olarak kullanılabilir.
Çok aşamalı veya çok etkili buharlaştırma ve konsantrasyon sistemleri, pratik endüstriyel üretimde sıklıkla kullanılmaktadır. Belirli üretim süreçlerinin ihtiyaçlarına göre, ürün kalitesinin istikrarlı olmasını sağlamak ve konsantrasyon verimliliğini artırmak için gıda konsantrasyonunun gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde ölçülmesi gerekmektedir. İletişimLonnmeterDaha fazla bilgi için, çevrimiçi konsantrasyon ölçer tedarikçisi olan adresini ziyaret edin.çevrimiçi konsantrasyon ölçerçözümler.
Buharlaşma ve Konsantrasyonun Başlıca Özellikleri
Yiyecek ve içecek buharlaştırma işlemlerinde ısıtma sıcaklığı ve süresi ciddiye alınmalıdır. "Düşük sıcaklık ve kısa süre" esas olarak gıda kalitesini mümkün olduğunca korumayı amaçlarken, "yüksek sıcaklık ve kısa süre" ise esas olarak üretim verimliliğini artırmayı hedefler.
Aşırı ısınma, proteinlerin, şekerlerin ve pektinin bozulmasına, kömürleşmesine ve topaklanmasına neden olur. Isı transfer yüzeyiyle yakından temas eden işlenmiş malzeme, malzemenin çevre sıcaklığına kıyasla en yüksek sıcaklıkta kireçlenmeye eğilimlidir. Kireç oluştuğunda, ısı transfer verimliliğini ciddi şekilde etkiler ve hatta güvenlik sorunlarına neden olabilir. Kireçlenme sorununu çözmenin olumlu bir yolu, sıvı hızını artırmaktır. Deneyimler, sıvı hızının artırılmasının kireç oluşumunu önemli ölçüde azaltabileceğini göstermiştir. Ayrıca, olası kireçlenmeyi önlemek için elektromanyetik kireç önleyici ve kimyasal kireç önleyici yöntemler uygulanabilir.
Viskozite
Birçok gıda, yüksek viskoziteye sahip zengin protein, şeker, pektin ve diğer bileşenler içerir. Buharlaşma işlemi sırasında, akışkanlık azaldıkça çözeltinin viskozitesi konsantrasyonla birlikte artar ve bu da ısı iletimini önemli ölçüde engeller. Bu nedenle, viskoz ürünlerin buharlaştırılması için genellikle dış kuvvetle zorlanan sirkülasyon veya karıştırma yöntemleri kullanılır.
Köpük oluşturma özelliği
Daha fazla protein içeren gıda maddelerinin yüzey gerilimi daha yüksektir. Buharlaşma ve kaynama sırasında, giderek daha fazla kararlı köpük oluşur ve bu da sıvının buharla birlikte kondensere girmesine ve sıvının kaybolmasına neden olur. Köpük oluşumu, arayüzey gerilimiyle ilişkilidir. Arayüzey gerilimi, buhar, aşırı ısıtılmış sıvı ve askıda kalan katı maddeler arasında oluşur ve katı maddeler köpük oluşumunda temel bir rol oynar. Genellikle, köpük oluşumunu kontrol etmek için yüzey aktif maddeler kullanılabilir ve köpüğü gidermek için çeşitli mekanik cihazlar da kullanılabilir.
Aşındırıcılık
Sebze suyu ve meyve suyu gibi bazı asidik gıdalar, buharlaştırma ve konsantrasyon sırasında evaporatörün korozyonuna eğilimlidir. Gıdalar için, hafif korozyon bile genellikle ürünün kalitesini düşüren kirlenmeye neden olur. Bu nedenle, asidik gıdalar için kullanılan evaporatörün korozyona dayanıklı ve ısı iletken malzemelerden yapılması ve yapısal tasarımının kolayca değiştirilebilir olması gerekir. Örneğin, sitrik asit çözeltisinin konsantrasyonunda geçirimsiz grafit ısıtma tüpleri veya aside dayanıklı emaye sandviç evaporatörler kullanılabilir.
Uçucu Bileşenler Birçok sıvı gıda, sudan daha uçucu olan aromatik ve lezzet bileşenleri içerir. Sıvı buharlaştığında, bu bileşenler buharla birlikte kaçar ve konsantre ürünün kalitesini etkiler. Düşük sıcaklıkta konsantrasyon, lezzet bileşenlerinin kaybını azaltabilse de, daha mükemmel bir yöntem, geri kazanım önlemleri almak ve ardından bunları ürüne eklemektir.
Dondurulmuş Konsantrasyon
Gıda hammaddesi sıvıları (meyve suyu, süt ürünleri veya yüksek miktarda su içeren diğer çözeltiler gibi) düşük sıcaklıklı bir ortamda soğutulur. Sıcaklık donma noktasının altına düştüğünde, çözeltideki su molekülleri buz kristalleri şeklinde çökelir. Bunun nedeni, suyun belirli bir sıcaklık ve basınçta katı-sıvı dengesine ulaşmasıdır. Bu sıcaklığın altında, fazla serbest su önce donarken, çözünen maddeler (şekerler, organik asitler, pigmentler, aromalar vb.) farklı çözünürlükleri nedeniyle suyla kolayca donmaz ve donmamış konsantre içinde kalır.
Buz Kristallerinin Ayrılması
Oluşan buz kristalleri, santrifüjleme, filtrasyon veya diğer fiziksel yöntemlerle konsantreden ayrılır. Bu işlem, çözünen maddelerin buharlaşmasını içermediğinden, ısıya duyarlı bileşenlerin bozulmasını ve aroma kaybını etkili bir şekilde önleyebilir. Buz kristallerinin ayrılmasından sonra elde edilen konsantre, orijinal çözeltiye göre önemli ölçüde daha yüksek çözünen madde konsantrasyonuna sahip, aynı zamanda gıdanın orijinal rengini, tadını, besin değerini ve aromasını en üst düzeyde koruyan dondurulmuş konsantre üründür.
Donma Koşullarının Kontrolü
Dondurarak konsantrasyon işlemi sırasında, buz kristali boyutunu, morfolojisini ve konsantreden ayrılmasını optimize etmek ve nihai ürünün kalitesini sağlamak için dondurma hızı, dondurma sıcaklığı ve süresi gibi faktörlerin hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Dondurarak konsantrasyon teknolojisi, taze meyve ve sebze suları, biyolojik ürünler, ilaçlar ve yüksek kaliteli baharatlar gibi ısıya duyarlı gıda ve içecekler için özellikle uygundur. Hammaddelerin doğal kalitesini en üst düzeye çıkarabilir ve enerji tasarrufu ve yüksek verimlilik özelliklerine sahiptir. Bununla birlikte, bu yöntemin bazı sınırlamaları da vardır. Örneğin, konsantrasyon işlemi etkili bir şekilde sterilize edilemez ve ek sterilizasyon işlemi gerektirebilir. Ayrıca, yüksek viskoziteli veya özel bileşenler içeren bazı çözeltilerde, buz kristallerinin konsantreden ayrılması zorlaşabilir, bu da konsantrasyon verimliliğinin azalmasına ve maliyetlerin artmasına neden olabilir.
Yayın tarihi: 13 Şubat 2025
