Τεχνολογία ξήρανσης τροφίμων: Φούρνος μικροκυμάτων, κατάψυξη υπό κενό

Στην παραγωγή τροφίμων, υπάρχουν πολλές μέθοδοι ξήρανσης τροφίμων. Αυτές οι τεχνικές ξήρανσης μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση διάφορα κριτήρια:

• Με την πίεση του περιβάλλοντος λειτουργίας: Ατμοσφαιρική ξήρανση και ξήρανση υπό κενό.
• Με τη μέθοδο λειτουργίας: Ξήρανση κατά παρτίδες και συνεχής ξήρανση.
• Με τη μέθοδο μεταφοράς θερμότητας: Ξήρανση με συναγωγή, ξήρανση με αγωγή και ξήρανση με ακτινοβολία.

Η ξήρανση με ακτινοβολία μπορεί να διαχωριστεί περαιτέρω σε ξήρανση με υπέρυθρες ακτίνες και σε ξήρανση με μικροκύματα με βάση τους μηχανισμούς μεταφοράς θερμότητας.

Μεταξύ αυτών των τεχνικών ξήρανσης τροφίμων, η ξήρανση με υπέρυθρες ακτίνες, η ξήρανση με μικροκύματα και η ξήρανση υπό κενό είναι σχετικά διαδεδομένες τα τελευταία χρόνια. Ακολουθεί μια λεπτομερής εισαγωγή στα πλεονεκτήματα αυτών των κοινών τεχνικών ξήρανσης.

Η ξήρανση με υπέρυθρες ακτίνες χρησιμοποιεί στοιχεία μακρινής υπέρυθρης ακτινοβολίας (όπως σωλήνες θέρμανσης από ίνες άνθρακα μακρινής υπέρυθρης ακτινοβολίας), οι οποίες εκπέμπουν ακτίνες υπερύθρων που απορροφώνται από το θερμαινόμενο αντικείμενο και μετατρέπονται άμεσα σε θερμική ενέργεια, επιτρέποντας την αποξήρανση της υγρασίας. Οι υπέρυθρες ακτίνες είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκη κύματος που κυμαίνονται από 0,72 έως 1000μm. Οι μακρινές υπέρυθρες ακτίνες είναι γενικά εκείνες που βρίσκονται στην περιοχή 5,6-1000μm, ενώ εκείνες που βρίσκονται κάτω από τα 5,6μm ονομάζονται κοντινές υπέρυθρες ακτίνες.

Η ξήρανση με υπέρυθρες ακτίνες έχει αναπτυχθεί ραγδαία στον τομέα της ξήρανσης τροφίμων. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ξήρανσης, οι επιφάνειες των τροφίμων και τα εσωτερικά μόρια μπορούν να απορροφήσουν ταυτόχρονα ακτίνες υπέρυθρης ακτινοβολίας, με αποτέλεσμα να επιτυγχάνονται γρήγορες ταχύτητες ξήρανσης και υψηλή απόδοση της παραγωγής. Ο χρόνος ξήρανσης είναι συνήθως ο μισός από αυτόν της κανονικής ξήρανσης με υπέρυθρες ακτίνες και το ένα δέκατο από αυτόν της ξήρανσης με θερμό αέρα. Η ξήρανση με ακτίνες υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ενεργειακά αποδοτική, με την κατανάλωση ενέργειας να είναι μόνο η μισή σε σχέση με την ξήρανση με ακτίνες εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας. Επιπλέον, ο εξοπλισμός είναι μικρής κλίμακας, έχει χαμηλό κόστος κατασκευής και η ποιότητα του αποξηραμένου προϊόντος είναι υψηλή. Οι φούρνοι υπερύθρων και οι κλίβανοι σήραγγας είναι κοινός εξοπλισμός στην παραγωγή της βιομηχανίας τροφίμων.

Η ξήρανση με μικροκύματα χρησιμοποιεί θέρμανση μικροκυμάτων για την ξήρανση της υγρασίας των υλικών. Τα μικροκύματα αναφέρονται σε εναλλασσόμενα ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής συχνότητας με συχνότητες που κυμαίνονται από 300MHz έως 3000GHz και μήκη κύματος από 1-1000mm. Οι συχνότητες θέρμανσης που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι 915MHz και 2450MHz.

Η ξήρανση με μικροκύματα έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Γρήγορη ταχύτητα στεγνώματος και σύντομος χρόνος θέρμανσης: Η θερμότητα παράγεται απευθείας στο εσωτερικό του υλικού αντί να μεταφέρεται από το εξωτερικό, με αποτέλεσμα την ομοιόμορφη θέρμανση χωρίς να προκαλείται εγκαύματα στην επιφάνεια, ενώ το εσωτερικό παραμένει υγρό.
• Αποτελεσματική εξάτμιση της υγρασίας: Η υγρασία απορροφά περισσότερη θερμότητα από τις ξηρές ουσίες, με αποτέλεσμα να εξατμίζεται ευκολότερα, ενώ το ίδιο το υλικό απορροφά λιγότερη θερμότητα. Αυτό συμβάλλει στη διατήρηση του αρχικού χρώματος, του αρώματος και της γεύσης του τροφίμου, ενώ τα θρεπτικά συστατικά του διατηρούνται.

Οι φούρνοι μικροκυμάτων είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος θέρμανσης μικροκυμάτων στην καθημερινή ζωή. Ωστόσο, λόγω των αναφορών για βλάβες από την ακτινοβολία μικροκυμάτων στον άνθρωπο τα τελευταία χρόνια, η χρήση των μικροκυμάτων για τη θέρμανση τροφίμων έχει μειωθεί ελαφρώς.

Η ξήρανση των τροφίμων υπό συνθήκες κενού αποτρέπει την οξείδωση και την αλλοίωση των εύκολα οξειδωμένων συστατικών του υλικού. Επιπλέον, το περιβάλλον χαμηλής πίεσης και έλλειψης οξυγόνου μπορεί να σκοτώσει ή να αναστείλει ορισμένους μικροοργανισμούς. Η ξήρανση των τροφίμων σε χαμηλές θερμοκρασίες διατηρεί τα ευαίσθητα στη θερμότητα συστατικά, ελαχιστοποιώντας την απώλεια θρεπτικών και γευστικών ουσιών, διατηρώντας έτσι τα αρχικά συστατικά του τροφίμου και διατηρώντας το χρώμα, το άρωμα και τη γεύση του.

Η ξήρανση με κατάψυξη υπό κενό, γνωστή επίσης ως ξήρανση με εξάχνωση υπό κατάψυξη ή απλά ξήρανση με κατάψυξη, περιλαμβάνει την κατάψυξη του υγρού υλικού και στη συνέχεια την εξάχνωση του περιεχομένου νερού απευθείας από πάγο σε υδρατμούς υπό συνθήκες κενού, επιτυγχάνοντας αφυδάτωση και ξήρανση. Ολόκληρη η διαδικασία ξήρανσης με κατάψυξη περιλαμβάνει τρεις επιμέρους διαδικασίες: κατάψυξη του υλικού, ξήρανση με εξάχνωση και ξήρανση με εκρόφηση.

Τα υλικά τροφίμων καταψύχονται πριν από την αφυδάτωση για να σχηματίσουν μια σταθερή σκελετική δομή. Μετά την επεξεργασία υπό κενό και την εξάχνωση του νερού, η σκελετική δομή παραμένει σταθερή, διατηρώντας το αρχικό σχήμα του αποξηραμένου προϊόντος. Κατά την ξήρανση, το υλικό τροφίμων σχηματίζει πορώδη δομή, με αποτέλεσμα την καλή διαλυτότητα και επανυδάτωση.

Το νερό στο υλικό του τροφίμου υπάρχει ως κρύσταλλοι πάγου μετά την κατάψυξη, με τις αρχικές διαλυμένες ουσίες ομοιόμορφα κατανεμημένες στο υλικό. Κατά την επεξεργασία υπό κενό, αυτές οι διαλυμένες ουσίες καθιζάνουν, αποφεύγοντας την επιφανειακή σκλήρυνση που προκαλείται από τη μετανάστευση της εσωτερικής υγρασίας που μεταφέρει διαλυμένες ουσίες στην επιφάνεια. Το τελικό στάδιο της ξήρανσης υπό κατάψυξη εξακολουθεί να λαμβάνει χώρα υπό συνθήκες κενού, με αποτέλεσμα την πλήρη αφυδάτωση. Τα προϊόντα που αποξηραίνονται με κατάψυξη έχουν χαμηλή ενεργότητα νερού και, όταν συνδυάζονται με ειδική συσκευασία κενού ή αζώτου, μπορούν να αποθηκευτούν σε θερμοκρασία δωματίου για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για μια ακριβή ψυκτική αλυσίδα κατά τη μεταφορά, ενώ τα αποξηραμένα προϊόντα είναι ελαφρύτερα και ευκολότερα στη μεταφορά και τη μεταφορά.

Εξερευνήστε τις προηγμένες τεχνολογίες ξήρανσης τροφίμων, συμπεριλαμβανομένων της ξήρανσης με υπέρυθρες ακτίνες, μικροκύματα και ξήρανση υπό κενό με την GlobalQT (Global Quartz Tube). Επικοινωνήστε μαζί μας στο contact@globalquartztube.com για περισσότερες πληροφορίες.