Vries gedroogde fruit- en groentepoeders in zijn lichtgewicht en gemakkelijk te dragen en te vervoeren. Kleurrijke gevriesdroogde plakjes groen fruit, gevriesdroogde handige instantsoep, gevriesdroogde gedehydrateerde zeevruchten, groenten enzovoort zijn overal te vinden. Vacuümvriesdroogtechnologie (vacuümvriesdrogen) in de voedingsindustrie wordt beschreven als een van de belangrijke symbolen van technologische vooruitgang in de voedingsindustrie in de 20e eeuw. Dus wat is de ontwikkelingstrend van de vriesdroogtechnologie en -producten voor groenten en fruit?
Wat is het principe van de technologie voor gevriesdroogde fruit- en groentepoeders?
Water kan zich in vaste, vloeibare en gasvormige toestand bevinden in 3 toestanden. Wanneer de atmosferische druk wordt verlaagd tot een bepaald niveau (610,5 Pa), vallen het kookpunt van water en het vriespunt samen. Op dit moment kunnen watermoleculen bij lage temperaturen worden gerealiseerd, van ijs tot de directe transformatie van stoom, dit proces staat bekend als watersublimatie. Vacuümvriesdroogtechnologie bestaat uit het bevriezen van het natte materiaal onder de eutectische punttemperatuur. Het maakt gebruik van het principe van watersublimatie, de droogtechnologie die de watermoleculen in het materiaal direct verwijdert onder lage druk. En de in het materiaal gesublimeerde waterdamp wordt opgevangen door de waterdampcondensor in het vacuümsysteem. Zo wordt een lange opslagperiode verkregen. Systeemstabiliteit en voedingsfunctie van complete droogproducten.
Het vriesdroogproces kan in drie hoofdfasen worden verdeeld. Het zijn de voorvriesfase, de sublimatiedroogfase (de eerste droogfase) en de resolutiedroogfase (de tweede droogfase).
• Voorvriesfase:
Deze fase bevriest hoofdzakelijk een grote hoeveelheid vrij water in het natte materiaal tot een vaste toestand. Over het algemeen volgens de verschillende materialen om de juiste voorvriestemperatuur van het co-smeltpunt te bepalen. Omdat het materiaal zich in bevroren toestand bevindt. Het materiële systeem bevindt zich in een stabiele toestand. Er bestaat een significante correlatie tussen de voorvriessnelheid en het type gevriesdroogd materiaal. Snel invriezen vormt kleinere ijskristallen en heeft minder effect op de celstructuur van het materiaal. Daarentegen is het langzaam invriezengevriesdroogde fruit- en groentepoedersproces genereert grotere ijskristallen. Er blijven grotere porieachtige structuren achter, waardoor de watersublimatie wordt bevorderd. De grotere ijskristallen zullen echter de oorspronkelijke structuur van de cellen vernietigen. Het heeft een bepaald effect op de organisatiestructuur van gevriesdroogde groenten en fruit en gerelateerde bioactieve stoffen.
• Sublimatiedroogfase (eerste fase drogen):
Deze fase vereist een passende verwarming van het materiaal. Maak het materiaal in de bevroren toestand van de vrije staat van watersublimatie. Gedurende deze periode wordt ongeveer 90% van al het water in het materiaal verwijderd. Verschillende groenten en fruit vanwege hun eigen materiaalsamenstelling, vochtgehalte, vochtverdeling en vochttoestand en andere kenmerken van de verschillen. Er zijn ook verschillen, resulterend in de sublimatie van water in dit stadium van de vereiste warmte. De fase moet ervoor zorgen dat de temperatuur de temperatuur van het samenvloeiingspunt van het materiaal niet kan overschrijden, maar ook niet hoger kan zijn dan de sublimatietemperatuur van water. Als de sublimatietemperatuur te veel boven het eutectische punt ligt. Materialen zullen te wijten zijn aan het systeem van vermindering van de viscositeit van water en instorting van het volume, verkleuring, bellen en andere verschijnselen. Daarom is de sublimatietemperatuur van fruit en groenten dichtbij het eutectische punt, en tegelijkertijd hoger dan het watersublimatiepunt, geschikt.
• Resolutie droogfase (tweede fase drogen):
Op basis van de vorige fase blijft deze fase ongeveer 10% van de gebonden watersublimatie verwijderen die in de eerste fase niet werd verwijderd. Deze fase vereist een voldoende hoog vacuüm om ervoor te zorgen dat het opgeloste gebonden water voldoende kracht heeft om uit het materiaal te ontsnappen. Omdat de resolutie van het gebonden water een hoog energieniveau vereist, is het bovendien noodzakelijk ervoor te zorgen dat de temperatuur in deze fase een bepaald niveau bereikt. Vanwege de materiaalsamenstelling, vorm en restwatergehalte van verschillende materialen moet de specifieke resolutietijd worden bepaald door de basiseigenschappen van specifieke materialen.
Wat is de ontwikkelingstrend van vacuümvriesdroogtechnologie?
(1) Onderzoek naar de geschiktheid van vriesdrogende verwerking van groenten en fruit
Verschillende soorten groenten en fruit hebben verschillende kleuren, textuur, smaak en voedingsfuncties. Maak verschillende soorten grondstoffen gevriesdroogde producten van verschillende kwaliteiten, niet alle grondstoffen zijn geschikt voor vriesdrogen. In termen van vriesdrogen zal het vriesdrogen van groenten en fruit, met een verschillende materiaalbasis van grondstoffen, de geschiktheid ervan voor verwerking in het vriesdroogproces aanzienlijk beïnvloeden. Ook de materiaalsamenstelling en organisatiestructuur van het materiaal zelf heeft een grotere impact op de kwaliteit vangevriesdroogde fruit- en groentepoeders. Omdat het materiaal na het vriesdrogen het meeste water heeft verloren. Daarom bepaalt de materiaalsamenstelling van de grondstof zelf de uiteindelijke kleur, smaak, textuur en voedingsfunctie van het gevriesdroogde product.
• Kwaliteitsvormingsmechanisme en controletechnologie bij vriesdrogen
In de eerste plaats gaat het om het kwaliteitsvormingsmechanisme en de controletechnologie van kleur, smaak en textuur. De kleurverandering bij het drogen met hete lucht houdt gewoonlijk verband met het bruin worden van het product (enzymatische of niet-enzymatische reactie) of pigmentafbraak. In tegenstelling tot conventioneel drogen met hete lucht kunnen kleurveranderingen tijdens het vriesdrogen te wijten zijn aan de aanwezigheid van poriestructuren in het gevriesdroogde monster. Deze structuren verstrooien het gereflecteerde licht, waardoor de kleur verandert. Het krimpen of inzakken van diepgevroren voedsel als gevolg van het verwijderen van vocht is een groot probleem in de sublimatiefase. Een lagere sublimatiedruk (hoger vacuüm) kan vaak de snelheid waarmee voedsel kreukt en produceert, verminderengevriesdroogde fruit- en groentepoedersmet lagere pakkingsdichtheden en poreuzere structuren. Bovendien kan de vorming van ijskristallen tijdens de voorvriesfase de cellulaire structuur van het monster verstoren. Dit resulteert in een zachtere textuur van het product. Lagere vriessnelheden kunnen leiden tot grotere vorming van ijskristallen. Dit leidt tot meer cellulaire verstoring tijdens het invriezen en de ontwikkeling van zachtere textuurkenmerken.
En deze verstoring van de weefselintegriteit van de verschillende vruchten zal resulteren in een verminderde stevigheid van de fruitmonsters. De tweede is het mechanisme voor de vorming van functionele voedingskwaliteit en de reguleringstechnologie. Omdat het dehydratatieproces van vriesdrogen wordt uitgevoerd onder lage temperatuuromstandigheden zonder vloeibaar water. Daarom vermindert of elimineert de vriesdroogtechnologie, vergeleken met traditionele droogmethoden, de microbiële activiteit en chemische reacties aanzienlijk. Er is gevonden dat het verlies aan bioactieve stoffen (zoals totale flavonoïden, flavonolen, catechinen en fenolen) in gevriesdroogde monsters verwaarloosbaar is.
• Voorbehandeling energiebesparende koolstofarme technologie
Materiaalvoorbehandeling kan de droogefficiëntie effectief verbeteren. Om het doel van het optimaliseren van de productkwaliteit, het verminderen van het energieverbruik en het verminderen van de CO2-uitstoot te bereiken. Bijvoorbeeld vóór het vriesdrogen het gebruik van ultrasone voorbehandeling. Door de thermische energie en het ultrasone cavitatie-effect gegenereerd door de interactie tussen ultrasone golven en media. Vormen microporeuze kanalen in het materiaal. Verwijder snel een deel van het vocht in het materiaal. Verkort de droogtijd en bereik het effect van het verminderen van het energieverbruik. Bovendien kan het, in combinatie met hoogspanningsbehandeling met gepulseerd elektrisch veld, de permeabiliteit van het celmembraan verbeteren op basis van de organisatiestructuur van het materiaal die niet wordt vernietigd. Dit verkort effectief de vriesdroogtijd en verlaagt de bedrijfskosten. Tegelijkertijd zijn er ook onderzoeksresultaten over de voorbehandeling van gevriesdroogde materialen met vacuümkoeling. Het kan microporeuze kanalen vormen in de oppervlaktelaag van het materiaal, waardoor de weerstand tegen sublimatie van ijskristallen in het materiaal wordt verminderd, de sublimatiesnelheid wordt verbeterd en de droogtijd wordt verkort.
• Vacuümvriesdroogtechnologie
Vacuümvriesdroogtechnologie en andere droogtechnologieën kunnen de tekortkomingen van een enkele vriesdroogtechnologie met een hoog energieverbruik compenseren. Tegelijkertijd kunt u ook gevriesdroogde groenten en fruit van hoge kwaliteit verkrijgen. Vacuümvriesdrogen, gezamenlijke droogtechnologie is gebaseerd op de basiskenmerken van het materiaal, waarbij de twee of meer droogtechnologieën elkaars voordelen aanvullen, zoals het principe van uitdroging van het materiaal in fasen, om de bedrijfskosten van het materiaaldrogen te verminderen, te verbeteren de kwaliteit van degevriesdroogde fruit- en groentepoedersen de fysische en chemische eigenschappen van het materiaal maximaal behouden.
• Energiezuinige en koolstofarme vacuümvriesdroogapparatuur
Zoals hierboven vermeld, is energieverbruik een al lang bestaand probleem bij vriesdrogen. Omdat het elektrische verwarmingssysteem voornamelijk energie levert voor de sublimatie van vast water in natte materialen. Het bestaat uit slechts enkele elektrische verwarmingselementen, waardoor de ruimte voor energiebesparende transformatie relatief klein is. Momenteel maakt het koelsysteem van huishoudelijke vacuümvriesdroogapparatuur over het algemeen gebruik van een tweetraps compressorkoelsysteem en een overlappend compressiekoelsysteem bij lage temperatuur. De eerste is voornamelijk toepasbaar op grootschalige middelgrote vacuümvriesdroogapparatuur, watergekoelde werkvorm. Dit laatste is vooral van toepassing op kleine vacuümvriesdroogtestapparatuur. Voor een luchtgekoelde werking moeten beide werkingsmodi worden uitgerust met ventilatoren en waterpompen. Op dit moment, om het doel van energiebesparing en een laag koolstofgehalte te bereiken. Het nieuwe koelsysteem kan worden gebruikt om de traditionele pompen met vaste frequentie en ventilatoren met vaste frequentie te vervangen door pompen met variabele frequentie en ventilatoren met variabele frequentie. Bovendien gezien het capaciteitsverschil tussen kleine vriesdrogers en middelgrote en grote vriesdrogers. Er kunnen compressoren met variabele capaciteit worden gebruikt. Zoals in de kleine testvacuümvriesdroogapparatuur die een scrollcompressor gebruikt om de zuigercompressor te vervangen, en in de middelgrote en grote middelgrote apparatuur die een schroefcompressor gebruikt om de zuigercompressor te vervangen, om de compressor en de vacuümvriesdroogmachine energie te geven matching, om de rol van het verminderen van het energieverbruik te bereiken, enzovoort.
Guanjie heeft onze eigen fabrieken en onafhankelijke gevriesdroogde productielijnen. En wij hebben ons daarop gefocustgevriesdroogde fruit- en groentepoedersvoor 20 jaar. Als u geïnteresseerd bent in ons gedroogd fruit, neem dan gerust contact met ons op:info@gybiotech.com.
