Pulssisen sähkökentän tekniikkaa (jäljempänä - PEF) on käytetty menestyksekkäästi perunan välipalojen valmistuksessa vuodesta 2010. Tätä tekniikkaa käytetään pääasiassa ranskalaisten perunoiden ja sirujen valmistuksessa. PEF-laitteiden onnistuneella käyttöönotolla perunoiden jatkuvaa esikäsittelyä varten elintarviketeollisuudessa on useita etuja parantuneen raaka-aineen käytön, prosessitehokkuuden ja tuotteiden laadun kannalta.
Kaiken kaikkiaan PEF-tekniikka korvaa perunoiden perinteisen lämpökuumennuksen, joka käyttää jopa 90% vähemmän vettä ja energiaa. Tämä tekniikka auttaa pehmentämään raaka-ainetta, mikä mahdollistaa paremman perunoiden leikkaamisen ja käsittelyn. Tasaisempi leikkaus ja vähemmän pintavaurioita, murtumia, pieniä roskia ja tärkkelyshäviöitä johtaa korkeampiin lopputuotteiden saantoihin, pienempään öljyn imeytymiseen ja pidempään leikkausterän käyttöikään. Käsitellyn perunan parantunut veden diffuusio optimoi vaalennus-, kuivaus- ja paistoprosessin, mikä auttaa myös vähentämään energia- ja käyttökustannuksia. PEF: llä jalostetut ranskalaiset perunat ja sirut ovat korkealaatuisempia ja terveellisempiä, niissä on vähemmän imeytyneitä rasvoja ja tasaisempi väri.
Pulssisen sähkökentän käsittelyn periaate PEF
Ensimmäiset PEF-tekniikkaa käyttävät tutkimukset useissa tutkimusryhmissä tehtiin 1900-luvun alussa. Jo uuden vuosituhannen alussa ensimmäinen teollinen PEF-järjestelmä kehitettiin ja asennettiin perunanjalostamoon. Elintarviketeollisuudessa käytetään tällä hetkellä yli 150 Elea PEF -järjestelmää, joista suurin osa asennetaan ranskalaisten perunoiden ja sirujen tuotantoon.
Pulssinen sähkökenttätekniikka perustuu elektroporaation periaatteeseen (kuva 1). Fysikaalisten periaatteiden perusteella PEF-käsittelyn aikana syntyy lyhyitä korkeajännitteisiä sähköpulsseja, jotka edistävät huokosten muodostumista solukalvossa vahingoittamatta muita arvokkaita aineita, kuten vitamiineja, mineraaleja tai pigmenttejä. Tätä tekniikkaa voidaan soveltaa eläin- tai kasviperäisiin kudoksiin ja jopa mikro-organismeihin. Kaikkia eläviä soluja ympäröi puoliläpäisevä solukalvo, joka koostuu pääasiassa fosfolipideistä, joilla on dielektrisiä ominaisuuksia. Ulkoisen sähkökentän käyttö johtaa varauksen kertymiseen solukalvoon ja lisää sen luonnollista potentiaalia, ns. Transmembraanipotentiaalia. Tämä aiheuttaa solukalvon sähköisen supistumisen ja johtaa huokosten muodostumiseen.
Huokosien muodostumisen vuoksi kasvikudossoluissa (esimerkiksi perunasoluissa) PEF-prosessoinnin aikana ne menettävät solunsisäisen paineensa (turgorin), mikä johtaa kudoksen pehmenemiseen ja kasvimateriaalien leikkaamiseen helpommin ja paremmin. Lisäksi solurakenteen elektroporaatio johtaa parempaan massansiirtoon, jolloin myös teolliset prosessit, kuten pesu, blanšointi ja paistaminen, paranevat.
Perunateollisuus on perinteisesti käyttänyt esilämmitystä (esikuumennuksen vaalennus) laadukkaiden palojen varmistamiseksi, mikä lämmittää perunat 65 ° C: seen 45 minuutin ajan. Tämä prosessi vaatii paljon vettä ja energiaa. On pidettävä mielessä, että tärkkelystä sisältävän mikrobiologisesti keinosiemennetyn veden hävittäminen on usein ongelmallista. Lisäksi veden täyttäminen ja poistaminen lämmittimestä kestää yleensä kauan ja vaatii myöhempää huoltoa. Tämä on erityisen vaikeaa tuotemuutosten ja suunnittelemattomien tuotantolinjojen seisokkien vuoksi, jotka usein johtavat raaka-aineiden hävittämiseen.
On syytä mainita, että ranskalaisten tuotannossa PEF-prosessointitekniikan käytöstä ennen raaka-aineen leikkaamista on jo tullut maailmanlaajuinen standardi. PEF-tekniikka korvaa klassisen lämpökuumennusprosessin, mikä vähentää veden ja energian kulutusta jopa 90%. PEF-prosessoinnin aikana tuotetta ja prosessivettä ei käytännössä kuumenneta, mikä tarkoittaa, että prosessiympäristössä on vähemmän mikro-organismeja ja tärkkelystä. Varsinainen käsittely kestää vain muutaman mikrosekunnin, ja linjan tuotantokapasiteetista riippuen perunat ovat PEF-järjestelmässä vain 5-8 sekuntia. Pulssisten sähkökenttien käytöllä on myös muita etuja. Koska tämä menetelmä on irtotavarakäsittely, kaikki perunat - olivatpa ne suuria tai pieniä - jalostetaan tasaisesti. On huomattava, että aikaisemmin lämpökuumennuksen jälkeen pienet perunat olivat jo täysin kypsät, kun taas suuret perunat olivat vielä kiinteitä sisällä. Tasaisen pehmenemisen ansiosta saavutetaan tasainen leikkaus; raa'at ranskalaiset perunatikut ovat joustavampia ja eivät todennäköisesti hajoa, mikä johtaa korkeampiin satoihin. Vähentynyt öljyn imeytyminen (noin 10%) paistamisen aikana vähentää lopputuotteen rasvapitoisuutta. Lisäksi lisääntynyt joustavuus ja sileämpi pinta johtavat pidempiin ranskalaisiin perunatikkuihin ja tasalaatuiseen värien tasaisempaan ruskistumiseen ulostulossa.
Pelimerkkien tuotannossa hyödyt ovat samat kuin ranskalaisten perunoiden tuotannossa, mutta lopputuotteen laadun paraneminen on vielä selvempää. Viipalointi paranee, mikä johtaa vähemmän raaka-aineiden ja tärkkelyksen tuhlaamiseen leikkaamisen aikana, mikä puolestaan johtaa merkittävään sadon nousuun. Tärkkelyshäviön väheneminen johtuu pääasiassa siitä, että pehmennettyjä mukuloita on helpompi leikata. Tämä puolestaan johtaa vähemmän mekaanisiin vaurioihin veitsissä ja sen seurauksena vähemmän tärkkelyksen huuhtoutumista pinnalta. Lisäksi vähemmän siruja tarttuu yhteen paistamisen aikana, jolloin tuotteen hylkääminen ei ole tarpeen. Kun friteerattua PEF-raaka-ainetta käsitellään hakkeen osalta, rasvapitoisuus vähenee - jopa 20% lopputuotteessa, on huomattava, että tämä lasku riippuu myös leikkauksesta, raaka-aineen laadusta ja itse paistamisprosessista. Jälkimmäisellä on tärkeä rooli tuotteiden laadun parantamisessa. Raaka-aineiden avoin solurakenne ja parannettu veden diffuusio mahdollistavat optimoidut paistoparametrit, kuten öljyn lämpötilan ja paistoajan. Friteerausprosessin lisääntyneellä tehokkuudella on suuri vaikutus tuotteen öljyn käyttöikään ja öljyn imeytymiseen sekä lopputuotteen väriin ja rapeuteen. Paistamisen ajan ja lämpötilan lyhentäminen mahdollistaa kevyemmän tuotteen, jossa on vähemmän lämpökemiallisia reaktiotuotteita. Tämä on suuri etu vihannesten sirulle, kuten bataatti, porkkana, palsternakka tai punajuuri.
Lisäksi raakatuotteen tasainen pehmeneminen avaa uusia mahdollisuuksia tuotteiden leikkaamiseen. Tällä hetkellä ranskalaisten perunoiden tuotannossa voidaan toteuttaa esimerkiksi kierre-, vohveli- tai aaltomuotoja huomattavasti vähemmän raaka-ainehäviöitä. Vielä enemmän vaihtoehtoja avautuu perunalastuteollisuudessa, koska kovemmat vihannekset, kuten bataatit, palsternakat tai punajuuret, voidaan nyt myös jalostaa muotoon. Siten kuluttajille ilmestyy suurempi valikoima tuotteita, kilpailukyky kasvaa ja epätavallisten muotojen ja / tai tuotteiden valmistus tehostuu.
Ympäristövaikutusten arviointi PEF jalostettaessa perunoita
Ympäristövaikutusten arvioinnin (jäljempänä - YVA) avulla voidaan luonnehtia tuotannon vaikutuksia ympäristöön raaka-aineista lopputuotteeseen. YVA-tutkimus PEF: n käytöstä perunanjalostuksessa tehtiin teollisessa mittakaavassa käyttäen vertailutietoja Elean asiakkailta ympäri maailmaa, ja tutkimuksessa todettiin, että perinteisten lämpölämmittimien korvaaminen PEF-laitteilla voisi vähentää energiankulutusta 85% ja veden kulutusta 90%. mikä vastaa 60 - 70 000 000 litraa vettä ja 20 GJ lämpöenergiansäästöä vuodessa tyypillisen ranskalaisten perunoiden tuotantolinjalla, joka on 50 000 kg / h. Lisäksi rasvan imeytyminen on vähentynyt, tuotteiden laatu paranee ja tuotteiden tuotto kasvaa 1-1,5 , 67%. PEF: n välittömien etujen lisäksi tuotteiden laadun parantamisessa tai yksittäisten tuotantovaiheiden parantamisessa koko tuotantoprosessi muuttuu tehokkaammaksi ja kestävämmäksi. PEF: n käyttö jatkuvan tuotantolinjan vakiokokoisille hakkeille kasvattaa lopputuotteen tuottoa 174 tonnilla ja vähentää öljyn kulutusta 29 tonnilla.Tämä vähentää myös tuotantoon tarvittavia resursseja ja vedenkulutusta, vähentää samalla edelleen käsittelykustannuksia, mikä tarjoaa saman tai jopa korkeampi teollisuuskapasiteetti. Elea PEF -järjestelmien avulla, jotka on asennettu perunateollisuuteen ympäri maailmaa, 23 kWh energiaa, XNUMX kg CO-ekvivalenttia säästyy noin joka sekunti2 ja 138 litraa vettä.
järjestelmä PEF perunateollisuudelle
Elea tarjoaa valikoiman erikokoisia PEF-kuljetinjärjestelmiä, joiden kapasiteetti on erilainen ranskalaisille perunalle ja sirulle. Lisäksi jokainen Elean valmistama PEF-järjestelmä voidaan suunnitella ja rakentaa kaikkien erityisvaatimusten mukaisesti.
Kaikkia järjestelmiä voidaan käyttää 24/7 ja ne on suunniteltu toimimaan ääriolosuhteissa. Lyhyiden alle 10 sekunnin käsittelyaikojen ja kompaktin koon ansiosta Elea PEF -järjestelmät on helppo integroida olemassa oleviin tuotantolinjoihin. PEF-järjestelmät ovat täysin automatisoituja, ja niitä voidaan ohjata suoraan tuotantolinjalta tai etänä keskusvalvomosta. Kaikkia asiaankuuluvia prosessin parametreja voidaan seurata ja tallentaa. Koska PEF on ranskalaisten perunoiden tuotannon standardi, asennettu järjestelmäkanta laajenee jatkuvasti, mikä mahdollistaa vakiokomponenttien ja varaosien käytön varastossa. Maailmanlaajuisten kumppaneiden ja etähuoltopalvelujen ansiosta omistetut tekniset tukipalvelut takaavat käyttöajan, XNUMX/XNUMX tuen ja mielenrauhan.
Elea-järjestelmät PEF-käsittelyä varten koostuvat yleensä pulssigeneraattorista ja prosessointiyksiköstä. Kiinteiden tuotteiden, kuten perunoiden, käsittelyyn jalostusyksikkö on erityinen kuljetinhihna. Tyypillinen PEF-järjestelmien tuottavuus hakkeiden tuotannossa on 1-6 t / h, ja ranskalaisia perunoita jalostettaessa linjan kapasiteetti on merkittävästi suurempi 10-60 t / h.
Elea PEF Advantage -hihnaa on saatavana neljänä mallina: PEF Advantage B 1, 10, 100 ja 1000, joka pystyy käsittelemään välillä 1 t / h - 60 t / h.
Erityisesti pienille sirujen tuotantolinjoille olemme kehittäneet PEF Elea PEF Advantage B 1- ja B1-minijärjestelmät, jotka pystyvät käsittelemään jopa 6 t / h raaka-aineita (kuva 6).
Elea PEF -järjestelmän keskimääräinen energiankulutus on melko pieni (1 kWh / tonni raaka-ainetta), mikä mahdollistaa alhaisemmat käyttökustannukset. Tietysti PEF: n toteuttamiseen liittyy investointi- ja käyttökustannuksia. Yli 30 PEF-järjestelmän asentaminen sirujen tuotantoon on kuitenkin osoittanut sijoitetun pääoman tuoton lyhyessä ajassa, keskimäärin yhdestä kahteen vuoteen, prosessisäästökustannusten säästöjen tai tuotteisiin liittyvien etujen, kuten lisääntyneen tuoton, vähemmän romua ja vähentynyttä, ansiosta rasvapitoisuus.
Yleensä PEF-tekniikka sisältää raaka-aineiden laadun parantamisen ja prosessien optimoinnin koko tuotantoketjussa, mikä hyödyttää tuottajaa, kuluttajaa ja ympäristöä.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
Lisätietoja käy verkkosivustollamme: www.elea-technology.com
Affiliate-aineisto