Technika sušenia potravín: Vákuové mrazenie, mikrovlnná rúra, ďaleké infračervené žiarenie

Pri výrobe potravín existuje množstvo metód sušenia potravín. Tieto techniky sušenia možno rozdeliť podľa rôznych kritérií:

• Podľa tlaku prevádzkového prostredia: Atmosférické sušenie a sušenie vo vákuu.
• Podľa spôsobu prevádzky: Dávkové sušenie a kontinuálne sušenie.
• Metódou prenosu tepla: Konvekčné sušenie, kondukčné sušenie a radiačné sušenie.

Sušenie žiarením možno ďalej rozdeliť na sušenie pomocou ďalekého infračerveného žiarenia a mikrovlnné sušenie na základe mechanizmov prenosu tepla.

Spomedzi týchto techník sušenia potravín sú v posledných rokoch pomerne rozšírené sušenie pomocou ďalekého infračerveného žiarenia, mikrovlnné sušenie a sušenie vo vákuu. Nižšie uvádzame podrobné predstavenie výhod týchto bežných techník sušenia.

Sušenie pomocou ďalekého infračerveného žiarenia prvky ďalekého infračerveného žiarenia (ako napr. vykurovacie trubice z uhlíkových vlákien s ďalekým infračerveným žiarením), ktoré vyžarujú ďaleké infračervené lúče, ktoré sú absorbované vyhrievaným predmetom a priamo sa menia na tepelnú energiu, čo umožňuje vysušenie vlhkosti. Infračervené lúče sú elektromagnetické vlny s vlnovou dĺžkou od 0,72 do 1 000 μm. Ďaleké infračervené lúče sú vo všeobecnosti lúče v rozsahu 5,6 - 1 000 μm, zatiaľ čo lúče pod 5,6 μm sa nazývajú blízke infračervené lúče.

Sušenie pomocou ďalekého infračerveného žiarenia sa v oblasti sušenia potravín rýchlo rozvíja. Počas procesu sušenia môžu povrchy a vnútorné molekuly potravinového materiálu súčasne absorbovať ďaleké infračervené lúče, čo vedie k rýchlejšiemu sušeniu a vysokej účinnosti výroby. Čas sušenia je zvyčajne o polovicu kratší ako pri bežnom infračervenom sušení a o desatinu kratší ako pri sušení horúcim vzduchom. Sušenie v ďalekom infračervenom žiarení je energeticky účinné, pričom spotreba energie je len polovičná v porovnaní so sušením v blízkom infračervenom žiarení. Okrem toho je zariadenie malé, má nízke náklady na výstavbu a kvalita sušeného výrobku je vysoká. Infračervené pece a tunelové pece sú bežným zariadením vo výrobe potravín.

Mikrovlnné sušenie využíva mikrovlnný ohrev na sušenie vlhkosti v materiáloch. Mikrovlny sú vysokofrekvenčné striedavé elektromagnetické vlny s frekvenciami od 300 MHz do 3 000 GHz a vlnovými dĺžkami od 1 do 1 000 mm. Bežne používané frekvencie ohrevu sú 915 MHz a 2450 MHz.

Mikrovlnné sušenie má tieto výhody:

• Rýchle sušenie a krátky čas zahrievania: Teplo sa vytvára priamo vo vnútri materiálu a neprenáša sa zvonku, čo vedie k rovnomernému ohrevu bez toho, aby sa povrch spálil, zatiaľ čo vnútro zostáva vlhké.
• Účinné odparovanie vlhkosti: Vlhkosť absorbuje viac tepla ako suché látky, čo uľahčuje jej odparovanie, zatiaľ čo samotný materiál absorbuje menej tepla. To pomáha zachovať pôvodnú farbu, vôňu a chuť potravín a zachovávajú sa ich výživové zložky.

Mikrovlnné rúry sú najbežnejšou metódou mikrovlnného ohrevu v každodennom živote. V dôsledku správ o škodlivosti mikrovlnného žiarenia pre ľudí sa však v posledných rokoch používanie mikrovĺn pri ohrievaní potravín mierne znížilo.

Sušenie potravín vo vákuu zabraňuje oxidácii a znehodnoteniu ľahko oxidovateľných zložiek materiálu. Okrem toho prostredie s nízkym tlakom a nedostatkom kyslíka môže zničiť alebo potlačiť niektoré mikroorganizmy. Sušenie potravín pri nízkych teplotách zachováva zložky citlivé na teplo, minimalizuje straty výživových a chuťových látok, čím sa zachovávajú pôvodné zložky potraviny a jej farba, vôňa a chuť.

Vákuové lyofilizácia, známa aj ako lyofilizačné sušenie alebo jednoducho lyofilizácia, zahŕňa zmrazenie vlhkého materiálu a následnú sublimáciu obsahu vody priamo z ľadu na vodnú paru vo vákuu, čím sa dosiahne dehydratácia a sušenie. Celý proces lyofilizácie zahŕňa tri čiastkové procesy: zmrazenie materiálu, sublimačné sušenie a desorpčné sušenie.

Potravinové materiály sa pred dehydratáciou zmrazia, aby sa vytvorila stabilná kostrová štruktúra. Po vákuovom spracovaní a sublimácii vody zostáva kostrová štruktúra stabilná a zachováva si pôvodný tvar sušeného výrobku. Počas sušenia potravinový materiál vytvára poréznu štruktúru, čo vedie k dobrej rozpustnosti a rehydratácii.

Voda v potravinovom materiáli sa po zmrazení nachádza vo forme kryštálikov ľadu, pričom pôvodné rozpustené látky sú v materiáli rovnomerne rozložené. Počas vákuového spracovania sa tieto rozpustené látky vyzrážajú, čím sa zabráni stvrdnutiu povrchu spôsobenému migráciou vnútornej vlhkosti, ktorá prenáša rozpustené látky na povrch. Záverečná fáza lyofilizácie prebieha stále vo vákuu, čo vedie k dôkladnej dehydratácii. Lyofilizované výrobky majú nízku aktivitu vody a v kombinácii s vákuovým alebo dusíkom plneným špeciálnym obalom sa môžu dlhodobo skladovať pri izbovej teplote. Tým sa eliminuje potreba nákladného chladiaceho reťazca počas prepravy a sušené výrobky sú ľahšie a ľahšie sa prepravujú a prenášajú.

Preskúmajte pokročilé technológie sušenia potravín vrátane sušenia v infračervenom žiarení, mikrovlnnom žiarení a vákuovom zmrazovaní s GlobalQT (Global Quartz Tube). Kontaktujte nás na adrese contact@globalquartztube.com ďalšie informácie.