Tehnologija sušenja hrane: Daljinske infrardeče žarke, mikrovalovna pečica, vakuumsko zamrzovanje

V proizvodnji hrane obstajajo številne metode za sušenje živil. Te tehnike sušenja lahko razvrstimo na podlagi različnih meril:

• S pritiskom delovnega okolja: Atmosfersko in vakuumsko sušenje.
• Po načinu delovanja: Serijsko in neprekinjeno sušenje.
• Z metodo prenosa toplote: sušenje s konvekcijo, sušenje s kondukcijo in sušenje s sevanjem.

Sušenje s sevanjem lahko glede na mehanizme prenosa toplote nadalje razdelimo na sušenje z daljno infrardečo svetlobo in mikrovalovno sušenje.

Med temi tehnikami sušenja živil so v zadnjih letih razmeroma pogosti sušenje z daljno infrardečo svetlobo, sušenje v mikrovalovni pečici in sušenje z vakuumskim zamrzovanjem. V nadaljevanju so podrobno predstavljene prednosti teh običajnih tehnik sušenja.

Sušenje z daljinsko infrardečo svetlobo uporablja elementi daljnega infrardečega sevanja (kot je npr. grelne cevi iz ogljikovih vlaken z daljno infrardečo svetlobo), ki oddajajo daljne infrardeče žarke, ki jih segreti predmet absorbira in neposredno pretvori v toplotno energijo, kar omogoča izsuševanje vlage. Infrardeči žarki so elektromagnetni valovi z valovno dolžino od 0,72 do 1000 μm. Daljni infrardeči žarki so običajno tisti v območju od 5,6 do 1000 μm, medtem ko se žarki pod 5,6 μm imenujejo bližnji infrardeči žarki.

Sušenje z daljno infrardečo svetlobo se je na področju sušenja živil hitro razvilo. Med postopkom sušenja lahko površine in notranje molekule živilskega materiala hkrati absorbirajo daljinske infrardeče žarke, kar omogoča hitro sušenje in visoko učinkovitost proizvodnje. Čas sušenja je običajno za polovico krajši od običajnega infrardečega sušenja in za desetino krajši od sušenja z vročim zrakom. Sušenje z daljno infrardečo svetlobo je energetsko učinkovito, saj je poraba energije za polovico manjša kot pri sušenju z bližnjo infrardečo svetlobo. Poleg tega je oprema majhnega obsega, ima nizke stroške izgradnje, kakovost posušenih izdelkov pa je visoka. Infrardeče peči in tunelske peči so običajna oprema v proizvodnji živilske industrije.

Pri mikrovalovnem sušenju se za sušenje vlage v materialih uporablja mikrovalovno segrevanje. Mikrovalovi so visokofrekvenčni izmenični elektromagnetni valovi s frekvencami od 300 MHz do 3000 GHz in valovnimi dolžinami od 1-1000 mm. Pogosto uporabljene frekvence segrevanja so 915 MHz in 2450 MHz.

Mikrovalovno sušenje ima naslednje prednosti:

• Hitro sušenje in kratek čas segrevanja: Toplota se ustvarja neposredno v materialu in se ne prenaša od zunaj, kar omogoča enakomerno segrevanje, pri čemer se površina ne opeče, notranjost pa ostane vlažna.
• Učinkovito izhlapevanje vlage: Vlaga absorbira več toplote kot suhe snovi, zato lažje izhlapeva, medtem ko material sam absorbira manj toplote. To pomaga ohraniti prvotno barvo, vonj in okus živila, ohranijo pa se tudi njegove hranilne sestavine.

Mikrovalovne pečice so najpogostejši način mikrovalovnega ogrevanja v vsakdanjem življenju. Vendar se je zaradi poročil o škodljivosti mikrovalovnega sevanja za ljudi v zadnjih letih uporaba mikrovalov pri segrevanju hrane nekoliko zmanjšala.

Sušenje živil v vakuumu preprečuje oksidacijo in propadanje lahko oksidiranih sestavin v materialu. Poleg tega lahko okolje z nizkim tlakom in pomanjkanjem kisika uniči ali zavre nekatere mikroorganizme. Sušenje živil pri nizkih temperaturah ohranja toplotno občutljive sestavine, zmanjšuje izgubo hranilnih in aromatičnih snovi ter tako ohranja prvotne sestavine živila ter njegovo barvo, vonj in okus.

Vakuumsko sušenje z zamrzovanjem, znano tudi kot sušenje z zamrzovanjem in sublimacijo ali preprosto sušenje z zamrzovanjem, vključuje zamrzovanje mokrega materiala in nato sublimacijo vsebnosti vode neposredno iz ledu v vodno paro pod vakuumskimi pogoji, s čimer se doseže dehidracija in sušenje. Celoten postopek sušenja z zamrzovanjem vključuje tri podprocese: zamrzovanje materiala, sublimacijsko sušenje in desorpcijsko sušenje.

Živila se pred dehidracijo zamrznejo, da se oblikuje stabilna skeletna struktura. Po vakuumski obdelavi in sublimaciji vode ostane skeletna struktura stabilna in ohrani prvotno obliko posušenega izdelka. Med sušenjem živilski material tvori porozno strukturo, kar omogoča dobro topnost in rehidracijo.

Voda v živilu je po zamrznitvi v obliki ledenih kristalov, pri čemer so prvotne raztopljene snovi enakomerno porazdeljene v živilu. Med vakuumsko obdelavo se te raztopljene snovi oborijo, s čimer se prepreči strjevanje površine zaradi migracije notranje vlage, ki prenaša raztopljene snovi na površino. Zadnja faza sušenja z zamrzovanjem še vedno poteka v vakuumu, kar povzroči temeljito dehidracijo. Liofilizirani izdelki imajo nizko aktivnost vode in se lahko v kombinaciji z vakuumsko ali z dušikom napolnjeno posebno embalažo dlje časa shranjujejo pri sobni temperaturi. Tako med prevozom ni potrebna draga hladilna veriga, posušeni izdelki pa so lažji in jih je lažje prevažati in prenašati.

Raziščite napredne tehnologije sušenja hrane, vključno z daljinsko infrardečimi žarki, mikrovalovi in vakuumskim sušenjem z zamrzovanjem z GlobalQT (Global Quartz Tube). Kontaktirajte nas na naslovu contact@globalquartztube.com za več informacij.