Tutkimus yhdeksän hedelmä- ja vihannestyypin kuivaamisesta käyttämällä kauko-infrapunatekniikkaa hiilikuitulämmitysputkien avulla

Kaukoinfrapunalaitteet käyttävät rakennekemian ja valokemian periaatteita aktivoidakseen hedelmissä ja vihanneksissa olevat vesimolekyylit, jolloin ne värähtelevät. Tämä muuttaa vesimolekyylien aggregaatiotilaa ja yhdistää samalla lämpösäteilyä ja muita ominaisuuksia, jotka helpottavat kosteuden poistumista hedelmistä ja vihanneksista ja parantavat siten kuivumisen tehokkuutta. Kuivatut hedelmät ja vihannekset säilyttävät hyvin alkuperäisen värinsä, arominsa ja makunsa. Kaukoinfrapunakuivaustekniikan etuja ovat lyhyt kuivausaika, voimakas valon läpäisykyky, materiaalien hyvät rehydraatio-ominaisuudet, yksinkertainen käyttö, alhainen energiankulutus, saasteettomuus ja alhaiset investoinnit.

Tutkimuksessa käytetty laite oli pienimuotoinen laite, jonka yritys oli suunnitellut tuotantotarpeiden mukaan ja jonka suurin syöttökapasiteetti oli noin 1 kg. Säteilylähteen suurin lähtöteho on 1000W. Laitteessa käytetään erikoisvalmisteisia hiilikuituisia lämmitysputkia. Kuivauksen aikana säteilytyksen voimakkuutta voidaan säätää vaihtelemalla lamppuputken ja materiaalin välistä etäisyyttä. Ylä- ja alaosan ilmanvaihtolaitteita käytetään kosteuden poistamiseen kuivauskammiosta ja lämpötilan säätämiseen sen sisällä, ja poistoilman nopeus on 0,3-0,4 m/s.

Kokeessa käytettiin erilaisia vihanneksia ja hedelmiä, kuten sipuleita, pinaattia, korianteria, kurkkua, porkkanaa, omenoita, päärynöitä, viinirypäleitä ja cantaloupea. Kuivausmenetelmään kuului raaka-aineiden pesu, tarpeettomien osien poistaminen, jyvien viipalointi ja vihannesten silppuaminen. Kuorellinen aines oli kuorittava ennen viipalointia. Kokeen aikana leikatut materiaalit levitettiin tasaisesti tarjottimelle siten, että niiden paksuus oli enintään 5 cm. Materiaalien paino mitattiin säännöllisesti kuivausprosessin aikana, kunnes haluttu kosteuspitoisuus saavutettiin. Tavoitekosteuspitoisuus oli hedelmien osalta 16%-18% ja vihannesten osalta 4%.

Hiilikuitulämmitysputkia käytettäessä hedelmien ja vihannesten kuivauksessa kosteuspitoisuus laski hyvin nopeasti kuivauksen alussa. Vihannekset menettivät tyypillisesti noin 60% kosteutta 45 minuutissa, ja suurin osa kosteudesta poistui hedelmistä 60 minuutissa. Kahden tunnin kuluttua kuivumisnopeus väheni vähitellen sekä hedelmien että vihannesten osalta, kun taas perinteisessä kuumailmakuivauksessa kuivumiskäyrä laski hitaammin ja kesti kauemmin, ja omenat tarvitsivat noin 8 tuntia.

Mittaamalla omenoiden, päärynöiden, sipulien, kurkkujen ja korianterin kaltaisten materiaalien kuivumisnopeutta havaittiin, että viipaloidut kurkut kuivuivat nopeimmin, mikä liittyy kurkkujen materiaaliominaisuuksiin. Seuraavina olivat kevätsipulit, korianteri, omenat ja päärynät. Kuumailmauunissa kuivatut omenat toimivat vertailukohtana, ja niiden kuivumisaika oli noin 8 tuntia 70 °C:ssa. Kuivattujen tuotteiden ravintoainekomponenttien vertaileva analyysi osoitti, että laitteissa käytettiin alle 50 °C:n lämpötilaa, joten kuivattujen tuotteiden ravintoaineet ja maku säilyivät hyvin, ja niillä oli hyvät rehydraatio-ominaisuudet, joten ne soveltuivat käytettäväksi pikaruokateollisuudessa. Kuivattujen koetuotteiden ravintoainekomponenttien tarkempi analyysi osoitti, että kuivattujen sipulien C-vitamiini säilyi suurelta osin infrapunakuivauksessa, kun taas perinteinen kuumailmakuivaus korkeissa lämpötiloissa johti C-vitamiinin täydelliseen häviämiseen. Muiden alkuaineiden, kuten Ca:n, Fe:n ja Zn:n, määrä kasvoi vaihtelevasti ennen kuivausta tapahtuneeseen verrattuna.

Kun käytetään hiilikuituiset lämmitysputket hedelmä- ja vihannessoseiden kuivauksessa ravintoaineita voidaan säilyttää eriasteisesti hallitsemalla kuivaustekniikat, kuten lämpötila ja aika. Tuotteiden ulkonäöstä voidaan nähdä, että hedelmien ja vihannesten klorofylli, antosyaanit ja karotenoidit säilyvät hyvin. Kuivatuissa omena- ja päärynäviipaleissa ei myöskään näkynyt reunojen hiiltymistä tai kellastumista, eikä niissä ollut paistamisen tai höyrytyksen makua.

Joidenkin marjahedelmien, kuten viinirypäleiden, kuivaamisen vaikutukset infrapunakuivauksella eivät kuitenkaan olleet kovin selviä, vaikka viinirypäleiden viipalointi voisi parantaa kuivauksen tehokkuutta. Koska viinirypäleitä ei kuitenkaan voida kuivata tehokkaasti viipaleina, ne eivät sovellu kuivaukseen kaukoinfrapunasäteilyllä. Rusinoiden käsittelyssä viitataan Xinjiangissa käytettyyn korkean lämpötilan ja alhaisen ilmankosteuden aurinkokuivatustekniikkaan, jota ei käsitellä tässä yksityiskohtaisesti.

Toivomme, että tämä hedelmien ja vihannesten kaukoinfrapunakuivaustekniikan yksityiskohtainen esittely on ollut informatiivinen. Global Quartz Tube on erikoistunut innovatiivisiin lämmitysratkaisuihin, jotka on räätälöity tuotannon tehokkuuden parantamiseksi. Jos haluat lisätietoja ja tiedusteluja, käy vierailulla osoitteessa verkkosivusto tai ota yhteyttä osoitteeseen contact@globalquartztube.com.