Koncentracja żywności i napojów

Główne cechy parowania i koncentracji

Temperaturę i czas ogrzewania należy poważnie rozważyć w przypadku odparowywania żywności i napojów. „Niska temperatura i krótki czas” ma na celu przede wszystkim zapewnienie jakości żywności, tak bardzo jak to możliwe, podczas gdy „wysoka temperatura i krótki czas” ma na celu przede wszystkim poprawę wydajności produkcji.

Nadmierne ogrzewanie spowoduje degenerację, zwęglanie i zbrylanie się białek, cukrów i pektyny. Przetworzony materiał, który ma ścisły kontakt z powierzchnią wymiany ciepła, jest podatny na osadzanie się kamienia w przypadku najwyższej temperatury, w porównaniu z temperaturą otoczenia materiału. Gdy już powstanie kamień, będzie to miało poważny wpływ na wydajność wymiany ciepła, a nawet spowoduje problemy z bezpieczeństwem. Pozytywnym środkiem rozwiązania problemu osadzania się kamienia jest zwiększenie prędkości cieczy. Doświadczenie pokazało, że zwiększenie prędkości cieczy może znacznie zmniejszyć tworzenie się kamienia. Ponadto, aby zapobiec potencjalnemu osadzaniu się kamienia, można zastosować elektromagnetyczne i chemiczne metody zapobiegające osadzaniu się kamienia.

Lepkość

Wiele produktów spożywczych zawiera bogate białko, cukier, pektynę i inne składniki o wysokiej lepkości. Podczas procesu odparowywania lepkość roztworu wzrasta wraz ze stężeniem, ponieważ płynność maleje, co znacznie utrudnia przewodzenie ciepła. Dlatego do odparowywania lepkich produktów zazwyczaj stosuje się cyrkulację lub mieszanie wymuszone siłą zewnętrzną.

Spienialność

Materiały spożywcze z większą zawartością białka mają większe napięcie powierzchniowe. Podczas odparowywania i gotowania powstaje coraz więcej stabilnych pian, które łatwo powodują, że ciecz przedostaje się do skraplacza z parą, powodując utratę cieczy. Tworzenie się piany jest związane z napięciem międzyfazowym. Napięcie międzyfazowe występuje między parą, przegrzaną cieczą i zawieszonymi ciałami stałymi, a ciała stałe odgrywają zasadniczą rolę w tworzeniu piany. Ogólnie rzecz biorąc, surfaktanty można stosować do kontrolowania tworzenia się piany, a różne urządzenia mechaniczne można również stosować w celu wyeliminowania piany.

Żrący

Niektóre kwaśne produkty spożywcze, takie jak sok warzywny i sok owocowy, są podatne na korozję parownika podczas odparowywania i zagęszczania. W przypadku żywności nawet łagodna korozja często powoduje zanieczyszczenie, które sprawia, że ​​produkt jest niekwalifikowany. Dlatego parownik używany do kwaśnych produktów spożywczych musi być wykonany z materiałów odpornych na korozję i przewodzących ciepło, a jego konstrukcja powinna być łatwa do wymiany. Na przykład do zagęszczania roztworu kwasu cytrynowego można używać nieprzepuszczalnych grafitowych rur grzewczych lub kwasoodpornych emaliowanych parowników warstwowych.

Składniki lotne Wiele płynnych produktów spożywczych zawiera składniki aromatyczne i smakowe, które są bardziej lotne niż woda. Gdy ciecz odparowuje, składniki te ulatniają się wraz z parą, co wpływa na jakość skoncentrowanego produktu. Chociaż niskotemperaturowe stężenie może zmniejszyć utratę składników smakowych, doskonalszą metodą jest podjęcie działań w celu odzyskania, a następnie dodanie ich do produktu po odzyskaniu.