Bột trái cây và rau quả đông lạnh nhẹ và dễ mang theo và vận chuyển. Những lát trái cây xanh đông khô đầy màu sắc, súp ăn liền tiện lợi đông khô, hải sản khử nước đông khô, rau củ, v.v. có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi. Công nghệ đông khô chân không (vacuumfreeze-drying) trong ngành công nghiệp thực phẩm được mô tả là một trong những biểu tượng quan trọng của tiến bộ công nghệ trong ngành công nghiệp thực phẩm ở thế kỷ 20. Vậy xu hướng phát triển của công nghệ và sản phẩm rau quả đông khô là gì?
Nguyên lý của công nghệ Bột rau quả sấy khô đông lạnh là gì?
Nước có thể ở 3 trạng thái rắn, lỏng và khí. Khi áp suất khí quyển giảm đến một mức nhất định (610,5 Pa), điểm sôi của nước và điểm đóng băng trùng nhau. Lúc này, các phân tử nước có thể được thực hiện ở nhiệt độ thấp từ băng đến chuyển hóa trực tiếp thành hơi nước, quá trình này được gọi là thăng hoa nước. Công nghệ sấy đông lạnh chân không là làm đông lạnh vật liệu ướt dưới nhiệt độ điểm eutectic. Nó sử dụng nguyên lý thăng hoa nước, công nghệ sấy khô loại bỏ trực tiếp các phân tử nước trong vật liệu trong điều kiện áp suất thấp. Và hơi nước thăng hoa trong vật liệu được thu giữ bởi thiết bị ngưng tụ hơi nước trong hệ thống chân không. Do đó có được thời gian lưu trữ lâu dài. Sự ổn định của hệ thống và chức năng dinh dưỡng của các sản phẩm khử nước hoàn toàn.
Quá trình đông khô có thể được chia thành ba giai đoạn chính. Đó là giai đoạn tiền đông lạnh, giai đoạn sấy thăng hoa (giai đoạn sấy đầu tiên) và giai đoạn sấy phân giải (giai đoạn sấy thứ hai).
• Giai đoạn tiền cấp đông:
Giai đoạn này chủ yếu đóng băng một lượng lớn nước tự do trong vật liệu ướt thành trạng thái rắn. Nói chung, theo các vật liệu khác nhau để xác định nhiệt độ đóng băng trước thích hợp của điểm nóng chảy. Vì vật liệu ở trạng thái đông lạnh. Hệ thống vật chất ở trạng thái ổn định. Có mối tương quan đáng kể giữa tốc độ đông lạnh trước và loại vật liệu đông khô. Đông lạnh nhanh tạo thành các tinh thể băng nhỏ hơn và ít ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào của vật liệu. Ngược lại, sự đóng băng chậmbột trái cây và rau quả đông lạnhquá trình tạo ra các tinh thể băng lớn hơn. Các cấu trúc giống lỗ rỗng lớn hơn bị bỏ lại phía sau, do đó tạo điều kiện cho nước thăng hoa. Tuy nhiên các tinh thể băng lớn hơn sẽ phá hủy cấu trúc ban đầu của tế bào. Nó có ảnh hưởng nhất định đến cơ cấu tổ chức của rau quả đông khô và các hoạt chất sinh học liên quan.
• Giai đoạn sấy thăng hoa (sấy giai đoạn đầu):
Giai đoạn này đòi hỏi phải làm ấm vật liệu một cách thích hợp. Làm cho vật liệu ở trạng thái đông lạnh ở trạng thái thăng hoa tự do của nước. Khoảng 90% lượng nước trong vật liệu được loại bỏ trong giai đoạn này. Các loại trái cây và rau quả khác nhau do thành phần nguyên liệu, độ ẩm, sự phân bổ độ ẩm và trạng thái độ ẩm và các đặc điểm khác có sự khác biệt. Kết quả là sự thăng hoa của nước ở giai đoạn này yêu cầu nhiệt lượng cũng có sự khác biệt. Giai đoạn cần đảm bảo rằng nhiệt độ không được vượt quá nhiệt độ điểm hòa trộn của chính vật liệu mà còn cao hơn nhiệt độ thăng hoa của nước. Nếu nhiệt độ thăng hoa cao hơn nhiều so với điểm eutectic. Vật liệu sẽ bị hệ thống giảm độ nhớt của nước và giảm thể tích, đổi màu, bong bóng và các hiện tượng khác. Vì vậy, nhiệt độ thăng hoa của trái cây và rau quả gần với điểm eutectic, đồng thời cao hơn điểm thăng hoa của nước là phù hợp.
• Giai đoạn sấy phân giải (sấy giai đoạn 2):
Dựa trên giai đoạn trước, giai đoạn này tiếp tục loại bỏ khoảng 10% lượng nước thăng hoa liên kết chưa được loại bỏ ở giai đoạn đầu. Giai đoạn này yêu cầu độ chân không đủ cao để đảm bảo rằng nước liên kết đã phân giải có đủ năng lượng để thoát ra khỏi vật liệu. Ngoài ra, do quá trình phân giải nước liên kết đòi hỏi mức năng lượng cao nên cần đảm bảo nhiệt độ ở giai đoạn này đạt đến một mức nhất định. Do thành phần vật liệu, hình dạng và hàm lượng nước dư của các vật liệu khác nhau, thời gian phân giải cụ thể cần được xác định bởi các tính chất cơ bản của vật liệu cụ thể.
Xu hướng phát triển công nghệ sấy đông lạnh chân không là gì?
(1) nghiên cứu sự phù hợp trong chế biến rau quả đông khô
Các loại trái cây và rau quả khác nhau có màu sắc, kết cấu, hương vị và chức năng dinh dưỡng khác nhau. Tạo ra nhiều loại nguyên liệu thô khác nhau cho sản phẩm đông khô có chất lượng khác nhau, không phải nguyên liệu thô nào cũng phù hợp để đông khô. Đối với rau quả đông khô, với cơ sở nguyên liệu thô khác nhau, sẽ ảnh hưởng đáng kể đến sự phù hợp để chế biến trong quy trình đông khô. Thành phần vật liệu và cơ cấu tổ chức của vật liệu cũng có tác động lớn hơn đến chất lượng củabột trái cây và rau quả đông lạnh. Bởi vì vật liệu sau khi đông khô đã mất đi phần lớn nước. Do đó, thành phần nguyên liệu của nguyên liệu thô quyết định màu sắc, hương vị, kết cấu và chức năng dinh dưỡng cuối cùng của sản phẩm đông khô.
• Cơ chế hình thành và kiểm soát chất lượng đông khô
Trước hết đó là cơ chế hình thành chất lượng và công nghệ kiểm soát màu sắc, mùi vị và kết cấu. Sự thay đổi màu sắc của sấy không khí nóng thường liên quan đến sự hóa nâu của sản phẩm (phản ứng enzyme hoặc không enzyme) hoặc sự phân hủy sắc tố. Không giống như sấy khô bằng không khí nóng thông thường, sự thay đổi màu sắc trong quá trình sấy thăng hoa có thể là do sự hiện diện của các cấu trúc lỗ rỗng trong mẫu đông khô. Những cấu trúc này phân tán ánh sáng phản xạ, khiến màu sắc thay đổi. Sự co lại hoặc xẹp của thực phẩm đông lạnh do bị loại bỏ độ ẩm là vấn đề lớn trong giai đoạn thăng hoa. Áp suất thăng hoa thấp hơn (chân không cao hơn) thường có thể làm giảm tốc độ vò nát thực phẩm và tạo rabột trái cây và rau quả đông lạnhvới mật độ đóng gói thấp hơn và cấu trúc xốp hơn. Ngoài ra, sự hình thành các tinh thể băng trong giai đoạn tiền đông lạnh có thể phá vỡ cấu trúc tế bào của mẫu. Điều này dẫn đến kết cấu mềm hơn của sản phẩm. Tốc độ đóng băng chậm hơn có thể dẫn đến sự hình thành tinh thể băng nhiều hơn. Điều này dẫn đến sự gián đoạn tế bào nhiều hơn trong quá trình đông lạnh và phát triển các đặc tính kết cấu mềm hơn.
Và sự phá vỡ tính toàn vẹn mô của các loại trái cây khác nhau sẽ dẫn đến độ cứng của mẫu trái cây kém hơn. Thứ hai là cơ chế hình thành và điều hòa chất lượng chức năng dinh dưỡng. Vì quá trình khử nước của đông khô được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ thấp mà không có nước lỏng. Vì vậy, so với các phương pháp sấy truyền thống, công nghệ sấy thăng hoa làm giảm hoặc loại bỏ rất nhiều hoạt động của vi sinh vật và các phản ứng hóa học. Người ta nhận thấy rằng sự mất mát các hợp chất có hoạt tính sinh học (chẳng hạn như tổng số flavonoid, flavonol, catechin và phenol) trong các mẫu đông khô là không đáng kể.
• Công nghệ tiền xử lý carbon thấp tiết kiệm năng lượng
Tiền xử lý vật liệu có thể cải thiện hiệu quả sấy khô một cách hiệu quả. Để đạt được mục đích tối ưu hóa chất lượng sản phẩm, giảm tiêu thụ năng lượng và giảm lượng khí thải carbon. Ví dụ, trước khi đông khô, việc sử dụng tiền xử lý siêu âm. Thông qua năng lượng nhiệt và hiệu ứng tạo bọt siêu âm được tạo ra bởi sự tương tác giữa sóng siêu âm và môi trường. Hình thành các kênh vi mô trong vật liệu. Nhanh chóng loại bỏ một phần độ ẩm trong vật liệu. Rút ngắn thời gian sấy và đạt được hiệu quả giảm tiêu thụ năng lượng. Ngoài ra, kết hợp với xử lý bằng điện trường xung điện áp cao, nó có thể cải thiện tính thấm của màng tế bào trên cơ sở cấu trúc tổ chức của vật liệu không bị phá hủy. Điều này rút ngắn thời gian đông khô một cách hiệu quả và giảm chi phí vận hành. Đồng thời, cũng có kết quả nghiên cứu về tiền xử lý làm mát chân không đối với vật liệu đông khô. Nó có thể hình thành các kênh vi mô trong lớp bề mặt của vật liệu, do đó làm giảm khả năng chống thăng hoa của các tinh thể băng bên trong vật liệu, cải thiện tốc độ thăng hoa và rút ngắn thời gian sấy.
• Công nghệ sấy đông lạnh chân không
Công nghệ đông khô chân không và các công nghệ sấy khác có thể bù đắp những thiếu sót của công nghệ đông khô đơn lẻ với mức tiêu thụ năng lượng cao. Đồng thời cũng có thể thu được trái cây, rau quả đông khô chất lượng cao. Công nghệ sấy khô đông lạnh chân không dựa trên các đặc tính cơ bản của vật liệu, hai hoặc nhiều công nghệ sấy bổ sung ưu điểm cho nhau như nguyên lý khử nước của vật liệu theo từng giai đoạn, nhằm giảm chi phí vận hành sấy nguyên liệu, nâng cao chất lượng củabột trái cây và rau quả đông lạnhvà giữ lại các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu ở mức tối đa.
• Thiết bị đông khô chân không tiết kiệm năng lượng và ít carbon
Như đã đề cập ở trên, tiêu thụ năng lượng là vấn đề tồn tại từ lâu trong quá trình sấy thăng hoa. Vì hệ thống sưởi điện chủ yếu cung cấp năng lượng cho quá trình thăng hoa của nước rắn trong vật liệu ướt. Nó chỉ bao gồm một số lò sưởi điện nên không gian để chuyển đổi tiết kiệm năng lượng tương đối nhỏ. Hiện nay, hệ thống làm lạnh của thiết bị sấy đông lạnh chân không gia dụng thường áp dụng hệ thống làm lạnh máy nén hai cấp và hệ thống làm lạnh nhiệt độ thấp nén chồng chéo. Loại trước chủ yếu áp dụng cho thiết bị đông khô chân không cỡ trung bình quy mô lớn, hình thức làm việc làm mát bằng nước. Loại thứ hai chủ yếu áp dụng cho thiết bị thử nghiệm sấy đông lạnh chân không nhỏ. Để có hình thức vận hành làm mát bằng không khí, cả hai phương thức vận hành đều cần được trang bị quạt và máy bơm nước. Hiện nay, để đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng và lượng carbon thấp. Hệ thống làm lạnh mới có thể được sử dụng để thay thế máy bơm tần số cố định và quạt tần số cố định truyền thống bằng máy bơm tần số thay đổi và quạt tần số thay đổi. Ngoài ra, xét về sự khác biệt về công suất giữa máy sấy đông lạnh nhỏ và máy sấy đông lạnh vừa và lớn. Có thể sử dụng máy nén có công suất thay đổi. Chẳng hạn như trong thiết bị sấy đông lạnh chân không thử nghiệm nhỏ sử dụng máy nén cuộn để thay thế máy nén piston, và trong thiết bị cỡ vừa và lớn sử dụng máy nén trục vít để thay thế máy nén piston, để tạo ra năng lượng cho máy nén và máy sấy đông lạnh chân không. phù hợp, để đạt được vai trò giảm tiêu thụ năng lượng, v.v.
Guanjie có nhà máy riêng và dây chuyền sản xuất đông khô độc lập. Và chúng tôi đã tập trung vào nóbột trái cây và rau quả đông lạnhTrong 20 năm. Nếu bạn quan tâm đến trái cây khô của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi:info@gybiotech.com.
