Technologie voor voedseldroging: Ver-infrarood, magnetron, vacuümvriezen

In de voedselproductie zijn er talloze methoden om voedsel te drogen. Deze droogtechnieken kunnen worden gecategoriseerd op basis van verschillende criteria:

• Door omgevingsdruk: Atmosferisch drogen en vacuüm drogen.
• Op bedieningsmethode: Batchdrogen en continu drogen.
• Door middel van warmteoverdracht: Convectiedrogen, geleidingsdrogen en stralingsdrogen.

Stralingsdrogen kan verder worden onderverdeeld in ver-infrarood drogen en microgolf drogen op basis van warmteoverdrachtsmechanismen.

Van deze droogtechnieken voor voedingsmiddelen zijn ver-infrarood drogen, microgolf drogen en vacuüm vriesdrogen de laatste jaren relatief gangbaar. Hieronder volgt een gedetailleerde introductie van de voordelen van deze gebruikelijke droogtechnieken.

Far-infrared drogen maakt gebruik van elementen voor ver-infraroodstraling (zoals ver-infrarood koolstofvezel verwarmingsbuizen) die ver-infraroodstralen uitzenden die door het verwarmde object worden geabsorbeerd en direct worden omgezet in warmte-energie, waardoor vocht kan worden gedroogd. Infraroodstralen zijn elektromagnetische golven met golflengten van 0,72 tot 1000 μm. Ver-infraroodstralen zijn over het algemeen stralen in het bereik van 5,6-1000 μm, terwijl stralen onder 5,6 μm nabij-infraroodstralen worden genoemd.

Drogen met ver-infraroodstralen heeft zich snel ontwikkeld op het gebied van voedseldroging. Tijdens het droogproces kunnen de oppervlakken en interne moleculen van voedingsmiddelen tegelijkertijd ver-infraroodstralen absorberen, wat resulteert in hoge droogsnelheden en een hoge productie-efficiëntie. De droogtijd is meestal de helft van die van normaal infrarood drogen en een tiende van die van drogen met hete lucht. Ver-infrarood drogen is energiezuinig: het energieverbruik is slechts de helft van dat van nabij-infrarood drogen. Bovendien is de apparatuur kleinschalig, zijn de bouwkosten laag en is de kwaliteit van het gedroogde product hoog. Infraroodovens en tunnelovens zijn gangbare apparaten in de voedingsmiddelenindustrie.

Bij microgolfdroging wordt microgolfverwarming gebruikt om het vocht in materialen te drogen. Microgolven verwijzen naar hoogfrequente wisselende elektromagnetische golven met frequenties van 300MHz tot 3000GHz en golflengtes van 1-1000mm. De veelgebruikte verwarmingsfrequenties zijn 915MHz en 2450MHz.

Microgolfdroging heeft de volgende voordelen:

• Snelle droogsnelheid en korte opwarmtijd: Warmte wordt direct gegenereerd binnenin het materiaal in plaats van te worden overgebracht van buitenaf, wat resulteert in een gelijkmatige verwarming zonder dat het oppervlak verschroeit terwijl de binnenkant vochtig blijft.
• Efficiënte vochtverdamping: Vocht absorbeert meer warmte dan droge stoffen, waardoor het gemakkelijker verdampt terwijl het materiaal zelf minder warmte absorbeert. Hierdoor blijven de oorspronkelijke kleur, geur en smaak van het voedsel behouden en blijven de voedingsbestanddelen behouden.

Magnetrons zijn de meest gebruikte magnetronverwarmingsmethode in het dagelijks leven. Vanwege meldingen van schade aan mensen door microgolfstraling in de afgelopen jaren, is het gebruik van microgolven voor het verwarmen van voedsel echter licht afgenomen.

Voedingsmiddelen drogen onder vacuüm voorkomt oxidatie en bederf van gemakkelijk geoxideerde componenten in het materiaal. Bovendien kan de zuurstofarme omgeving met lage druk bepaalde micro-organismen doden of remmen. Door voedsel bij lage temperaturen te drogen, blijven warmtegevoelige componenten behouden en gaat er zo min mogelijk voedings- en smaakstof verloren, waardoor de oorspronkelijke componenten van het voedsel behouden blijven en de kleur, geur en smaak behouden blijven.

Vacuüm vriesdrogen, ook bekend als vriessublimatiedrogen of gewoon vriesdrogen, houdt in dat het natte materiaal wordt bevroren en vervolgens de waterinhoud direct wordt gesublimeerd van ijs naar waterdamp onder vacuümomstandigheden, waardoor uitdroging en droging worden bereikt. Het hele vriesdroogproces bestaat uit drie subprocessen: invriezen van het materiaal, sublimatiedrogen en desorptiedrogen.

Voedingsmiddelen worden voor het drogen ingevroren om een stabiele skeletstructuur te vormen. Na vacuümbehandeling en watersublimatie blijft de skeletstructuur stabiel, waardoor de oorspronkelijke vorm van het gedroogde product behouden blijft. Tijdens het drogen vormt het voedselmateriaal een poreuze structuur, wat resulteert in een goede oplosbaarheid en rehydratatie.

Water in het voedingsmateriaal bestaat na het invriezen als ijskristallen, waarbij de oorspronkelijke opgeloste stoffen gelijkmatig verdeeld zijn in het materiaal. Tijdens de vacuümverwerking slaan deze opgeloste stoffen neer, waardoor oppervlakteverharding door interne vochtmigratie met opgeloste stoffen naar het oppervlak wordt voorkomen. De laatste fase van het vriesdrogen vindt nog steeds plaats onder vacuümomstandigheden, wat resulteert in grondige dehydratatie. Gevriesdroogde producten hebben een lage wateractiviteit en kunnen, wanneer ze gecombineerd worden met een vacuüm- of stikstofgevulde speciale verpakking, voor langere periodes bij kamertemperatuur bewaard worden. Hierdoor is er geen dure koelketen nodig tijdens het transport, en de gedroogde producten zijn lichter en gemakkelijker te vervoeren en te dragen.

Ontdek geavanceerde technologieën voor het drogen van voedsel, waaronder ver-infrarood, microgolf en vacuüm vriesdrogen met GlobalQT (Global Quartz Tube). Neem contact met ons op contact@globalquartztube.com voor meer informatie.