Έρευνα για την ξήρανση εννέα τύπων φρούτων και λαχανικών με χρήση τεχνολογίας υπέρυθρης ακτινοβολίας με σωλήνες θέρμανσης ινών άνθρακα

Οι συσκευές υπέρυθρης ακτινοβολίας χρησιμοποιούν τις αρχές της δομικής χημείας και της φωτοχημείας για να ενεργοποιήσουν τα μόρια νερού μέσα στα φρούτα και τα λαχανικά, προκαλώντας τους δόνηση. Αυτό αλλάζει την κατάσταση συσσωμάτωσης των μορίων νερού, ενώ συνδυάζει την ακτινοβολία θερμότητας και άλλες ιδιότητες για να διευκολύνει την απομάκρυνση της υγρασίας από τα φρούτα και τα λαχανικά, ενισχύοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της αφυδάτωσης. Τα αφυδατωμένα φρούτα και λαχανικά είναι σε θέση να διατηρήσουν καλά το αρχικό τους χρώμα, άρωμα και γεύση. Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας ξήρανσης με υπέρυθρες ακτίνες περιλαμβάνουν σύντομο χρόνο αφυδάτωσης, ισχυρή ικανότητα διείσδυσης του φωτός, καλές ιδιότητες επανυδάτωσης των υλικών, απλή λειτουργία, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μη ρύπανση και χαμηλή επένδυση.

Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη ήταν μια συσκευή μικρής κλίμακας που σχεδιάστηκε κατά παραγγελία από μια εταιρεία σύμφωνα με τις ανάγκες της παραγωγής, με μέγιστη χωρητικότητα εισόδου περίπου 1 kg. Η μέγιστη ισχύς εξόδου της πηγής ακτινοβολίας είναι 1000W. Χρησιμοποιεί ειδικά κατασκευασμένους σωλήνες θέρμανσης από ίνες άνθρακα. Κατά τη διάρκεια της ξήρανσης, η ένταση της ακτινοβολίας μπορεί να ρυθμιστεί μεταβάλλοντας την απόσταση μεταξύ του σωλήνα της λυχνίας και του υλικού. Οι άνω και κάτω συσκευές εξαερισμού χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση της υγρασίας από το θάλαμο ξήρανσης και τη ρύθμιση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του, με ταχύτητα εξαγωγής αέρα 0,3-0,4m/s.

Το πείραμα περιελάμβανε διάφορα λαχανικά και φρούτα, όπως κρεμμυδάκια, σπανάκι, κόλιανδρο, αγγούρια, καρότα, μήλα, αχλάδια, σταφύλια και πεπόνι. Η μέθοδος ξήρανσης περιελάμβανε αρχικά πλύσιμο των πρώτων υλών, αφαίρεση των περιττών τμημάτων, τεμαχισμό των σπόρων και τεμαχισμό των λαχανικών. Τα υλικά με φλούδες απαιτούσαν αποφλοίωση πριν από τον τεμαχισμό. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, τα κομμένα υλικά απλώνονταν ομοιόμορφα στο δίσκο με πάχος που δεν ξεπερνούσε τα 5 cm. Το βάρος των υλικών μετριόταν περιοδικά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ξήρανσης μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή περιεκτικότητα σε υγρασία. Η περιεκτικότητα σε υγρασία-στόχος ήταν 16%-18% για τα φρούτα και 4% για τα λαχανικά.

Χρησιμοποιώντας θερμαντικούς σωλήνες από ίνες άνθρακα για την ξήρανση φρούτων και λαχανικών, η περιεκτικότητα σε υγρασία μειώθηκε πολύ γρήγορα στην αρχή της ξήρανσης. Τα λαχανικά έχασαν συνήθως περίπου 60% υγρασίας μέσα σε 45 λεπτά και το μεγαλύτερο μέρος της υγρασίας απομακρύνθηκε από τα φρούτα μέσα σε 60 λεπτά. Μετά από δύο ώρες, ο ρυθμός αφυδάτωσης μειώθηκε σταδιακά τόσο για τα φρούτα όσο και για τα λαχανικά, ενώ η συμβατική ξήρανση με θερμό αέρα παρουσίασε βραδύτερη πτώση της καμπύλης ξήρανσης και διήρκεσε περισσότερο, με τα μήλα να απαιτούν περίπου 8 ώρες.

Μετρώντας την ταχύτητα ξήρανσης υλικών όπως μήλα, αχλάδια, κρεμμυδάκια, αγγούρια και κόλιανδρο, διαπιστώθηκε ότι τα αγγούρια σε φέτες ξηραίνονται ταχύτερα, γεγονός που σχετίζεται με τις ιδιότητες των υλικών των αγγουριών. Ακολούθησαν τα κρεμμυδάκια, ο κόλιανδρος, τα μήλα και τα αχλάδια. Τα μήλα που αποξηράνθηκαν σε φούρνο θερμού αέρα χρησίμευσαν ως μέτρο ελέγχου, με χρόνο ξήρανσης περίπου 8 ώρες στους 70°C. Μια συγκριτική ανάλυση των θρεπτικών συστατικών των αποξηραμένων προϊόντων έδειξε ότι ο εξοπλισμός χρησιμοποίησε θερμοκρασία κάτω από 50°C, επομένως τα θρεπτικά συστατικά και η γεύση των αποξηραμένων προϊόντων διατηρήθηκαν καλά και είχαν καλές ιδιότητες επανυδάτωσης, καθιστώντας τα κατάλληλα για χρήση στη βιομηχανία γρήγορου φαγητού. Περαιτέρω ανάλυση των θρεπτικών συστατικών των αποξηραμένων πειραματικών προϊόντων αποκάλυψε ότι η βιταμίνη C στα αποξηραμένα κρεμμυδάκια διατηρήθηκε σε μεγάλο βαθμό με τη χρήση της ξήρανσης με υπέρυθρες ακτίνες, ενώ η συμβατική ξήρανση με θερμό αέρα σε υψηλές θερμοκρασίες είχε ως αποτέλεσμα την ολική απώλεια της βιταμίνης C. Για άλλα στοιχεία όπως Ca, Fe και Zn, υπήρξε ποικίλη αύξηση σε σύγκριση με πριν από την ξήρανση.

Όταν χρησιμοποιείτε σωλήνες θέρμανσης από ίνες άνθρακα για την ξήρανση πουρέδων φρούτων και λαχανικών, τα θρεπτικά συστατικά μπορούν να διατηρηθούν σε διάφορους βαθμούς με την εκμάθηση τεχνικών ξήρανσης, όπως η θερμοκρασία και ο χρόνος. Από την εμφάνιση των προϊόντων φαίνεται ότι η χλωροφύλλη, οι ανθοκυανίνες και τα καροτενοειδή στα φρούτα και τα λαχανικά διατηρούνται καλά. Οι αποξηραμένες φέτες μήλων και αχλαδιών δεν παρουσίασαν επίσης καμία άκρη απανθράκωση ή κιτρίνισμα και δεν υπήρχε γεύση ψησίματος ή ατμού.

Ωστόσο, τα αποτελέσματα της ξήρανσης ορισμένων φρούτων μούρων, όπως τα σταφύλια, με υπέρυθρη ακτινοβολία δεν ήταν πολύ σαφή, αν και η κοπή των σταφυλιών σε φέτες θα μπορούσε να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της ξήρανσης. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα σταφύλια δεν μπορούν να αποξηρανθούν αποτελεσματικά σε φέτες, δεν είναι κατάλληλα για ξήρανση με υπέρυθρη ακτινοβολία. Η επεξεργασία της σταφίδας αναφέρεται στην τεχνική ξήρανσης στον ήλιο σε υψηλή θερμοκρασία και χαμηλή υγρασία που χρησιμοποιείται στο Xinjiang, η οποία δεν αναλύεται εδώ.

Ελπίζουμε ότι αυτή η λεπτομερής εξερεύνηση της τεχνολογίας ξήρανσης με υπέρυθρες ακτίνες για φρούτα και λαχανικά ήταν κατατοπιστική. Στην Global Quartz Tube, ειδικευόμαστε στις καινοτόμες λύσεις θέρμανσης που είναι προσαρμοσμένες για την ενίσχυση της αποδοτικότητας της παραγωγής. Για περισσότερες πληροφορίες και ερωτήματα, παρακαλούμε επισκεφθείτε την ιστοσελίδα μας δικτυακός τόπος ή επικοινωνήστε μαζί μας στο contact@globalquartztube.com.