Technologia suszenia żywności: Daleka podczerwień, mikrofale, zamrażanie próżniowe

W produkcji żywności istnieje wiele metod jej suszenia. Techniki suszenia można podzielić na kategorie w oparciu o różne kryteria:

• Przez ciśnienie środowiska pracy: Suszenie atmosferyczne i próżniowe.
• Według metody działania: Suszenie wsadowe i ciągłe.
• Metodą wymiany ciepła: Suszenie konwekcyjne, suszenie kondukcyjne i suszenie radiacyjne.

Suszenie radiacyjne można dalej podzielić na suszenie w dalekiej podczerwieni i suszenie mikrofalowe w oparciu o mechanizmy wymiany ciepła.

Wśród tych technik suszenia żywności, suszenie w dalekiej podczerwieni, suszenie mikrofalowe i liofilizacja próżniowa są stosunkowo powszechne w ostatnich latach. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie do zalet tych popularnych technik suszenia.

Suszenie w dalekiej podczerwieni wykorzystuje elementy promieniowania dalekiej podczerwieni (np. Rury grzewcze z włókna węglowego dalekiej podczerwieni), które emitują promienie dalekiej podczerwieni, które są pochłaniane przez ogrzewany obiekt i bezpośrednio przekształcane w energię cieplną, umożliwiając wysuszenie wilgoci. Promienie podczerwone to fale elektromagnetyczne o długości fali od 0,72 do 1000 μm. Promienie dalekiej podczerwieni to generalnie te w zakresie 5,6-1000 μm, podczas gdy te poniżej 5,6 μm nazywane są promieniami bliskiej podczerwieni.

Suszenie w dalekiej podczerwieni szybko rozwinęło się w dziedzinie suszenia żywności. Podczas procesu suszenia, powierzchnie materiału spożywczego i wewnętrzne cząsteczki mogą jednocześnie absorbować promienie dalekiej podczerwieni, co skutkuje dużą szybkością suszenia i wysoką wydajnością produkcji. Czas suszenia jest zazwyczaj o połowę krótszy niż w przypadku zwykłego suszenia podczerwienią i o jedną dziesiątą krótszy niż w przypadku suszenia gorącym powietrzem. Suszenie w dalekiej podczerwieni jest energooszczędne, a zużycie energii jest tylko o połowę niższe niż w przypadku suszenia w bliskiej podczerwieni. Ponadto sprzęt ten jest niewielki, ma niskie koszty budowy, a jakość suszonego produktu jest wysoka. Piece na podczerwień i piece tunelowe są powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym.

Suszenie mikrofalowe wykorzystuje ogrzewanie mikrofalowe do suszenia wilgoci w materiałach. Mikrofale odnoszą się do zmiennych fal elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości w zakresie od 300 MHz do 3000 GHz i długości fali od 1 do 1000 mm. Powszechnie stosowane częstotliwości ogrzewania to 915 MHz i 2450 MHz.

Suszenie mikrofalowe ma następujące zalety:

• Duża szybkość suszenia i krótki czas nagrzewania: Ciepło jest generowane bezpośrednio wewnątrz materiału, a nie przenoszone z zewnątrz, co skutkuje równomiernym ogrzewaniem bez przypalania powierzchni, podczas gdy wnętrze pozostaje wilgotne.
• Wydajne odparowywanie wilgoci: Wilgoć pochłania więcej ciepła niż suche substancje, dzięki czemu łatwiej odparowuje, podczas gdy sam materiał pochłania mniej ciepła. Pomaga to zachować oryginalny kolor, aromat i smak żywności, a jej składniki odżywcze zostają zachowane.

Kuchenki mikrofalowe są najpopularniejszą metodą podgrzewania żywności w codziennym życiu. Jednak ze względu na doniesienia o szkodliwości promieniowania mikrofalowego dla ludzi w ostatnich latach, wykorzystanie mikrofal do podgrzewania żywności nieco spadło.

Suszenie żywności w warunkach próżniowych zapobiega utlenianiu i niszczeniu łatwo utleniających się składników w materiale. Ponadto środowisko o niskim ciśnieniu i niedoborze tlenu może zabijać lub hamować niektóre mikroorganizmy. Suszenie żywności w niskich temperaturach zachowuje składniki wrażliwe na ciepło, minimalizując utratę substancji odżywczych i smakowych, zachowując w ten sposób oryginalne składniki żywności i utrzymując jej kolor, aromat i smak.

Liofilizacja próżniowa, znana również jako liofilizacja sublimacyjna lub po prostu liofilizacja, polega na zamrażaniu mokrego materiału, a następnie sublimacji zawartości wody bezpośrednio z lodu do pary wodnej w warunkach próżni, osiągając odwodnienie i suszenie. Cały proces liofilizacji obejmuje trzy podprocesy: zamrażanie materiału, suszenie sublimacyjne i suszenie desorpcyjne.

Materiały spożywcze są zamrażane przed odwodnieniem w celu utworzenia stabilnej struktury szkieletowej. Po obróbce próżniowej i sublimacji wody struktura szkieletu pozostaje stabilna, zachowując oryginalny kształt suszonego produktu. Podczas suszenia materiał spożywczy tworzy porowatą strukturę, co zapewnia dobrą rozpuszczalność i ponowne nawodnienie.

Po zamrożeniu woda w materiale spożywczym występuje w postaci kryształków lodu, a pierwotnie rozpuszczone substancje są równomiernie rozmieszczone w materiale. Podczas przetwarzania próżniowego te rozpuszczone substancje wytrącają się, unikając utwardzania powierzchni spowodowanego wewnętrzną migracją wilgoci przenoszącą rozpuszczone substancje na powierzchnię. Końcowy etap liofilizacji nadal odbywa się w warunkach próżni, co skutkuje dokładnym odwodnieniem. Liofilizowane produkty mają niską aktywność wody, a w połączeniu z próżniowym lub wypełnionym azotem specjalnym opakowaniem, mogą być przechowywane w temperaturze pokojowej przez dłuższy czas. Eliminuje to potrzebę kosztownego łańcucha chłodniczego podczas transportu, a suszone produkty są lżejsze i łatwiejsze w transporcie i przenoszeniu.

Poznaj zaawansowane technologie suszenia żywności, w tym daleką podczerwień, mikrofale i liofilizację próżniową z GlobalQT (Global Quartz Tube). Skontaktuj się z nami pod adresem kontakt@globalquartztube.com więcej informacji.