Tehnologia aplicării unui câmp electric pulsat (în continuare - PEF) a fost utilizată cu succes în producția de gustări de cartofi din 2010. Această tehnologie este utilizată în principal în producția de cartofi prăjiți. Implementarea cu succes a echipamentelor PEF pentru pretratarea continuă a cartofilor în industria alimentară are mai multe beneficii în ceea ce privește utilizarea îmbunătățită a materiei prime, eficiența proceselor și calitatea produselor.
În ansamblu, tehnologia PEF înlocuiește încălzirea tradițională termică a cartofilor cu până la 90% mai puțină apă și energie. Această tehnologie ajută la înmuierea materiei prime, permițând îmbunătățirea tăierii și procesării cartofilor. O tăiere mai fină, cu mai puține daune la suprafață, fracturi, resturi mici și pierderi de amidon are ca rezultat un randament mai mare al produsului finit, o absorbție mai redusă a uleiului și o durată de viață mai lungă a cuțitului. Difuzarea îmbunătățită a apei din PEF a cartofilor tratați optimizează procesul de albire, uscare și prăjire, ceea ce ajută și la reducerea costurilor de energie și de exploatare. Cartofii prăjiți și chipsurile procesate cu PEF sunt de calitate superioară și mai sănătoase, cu un procent mai mic de grăsimi absorbite și o culoare mai uniformă.
Principiul procesării câmpului electric pulsat PEF
Primele studii folosind tehnologia PEF de către diferite grupuri de cercetare au fost efectuate la începutul anilor 1900. Cu toate acestea, deja la începutul noului mileniu, primul sistem industrial PEF a fost dezvoltat și instalat într-o fabrică de procesare a cartofilor. Peste 150 de sisteme Elea PEF sunt utilizate în prezent în industria alimentară, majoritatea fiind instalate în producția de cartofi prăjiți.
Tehnologia câmpului electric pulsat se bazează pe principiul electroporării (Figura 1). Pe baza principiilor fizice, în timpul tratamentului PEF, sunt generate impulsuri electrice scurte de înaltă tensiune, care promovează formarea de pori în membrana celulară fără a deteriora alte substanțe valoroase, cum ar fi vitaminele, mineralele sau pigmenții. Această tehnologie poate fi aplicată țesuturilor de origine animală sau vegetală și chiar și microorganismelor. Toate celulele vii sunt înconjurate de o membrană celulară semipermeabilă, care constă în principal din fosfolipide cu proprietăți dielectrice. Aplicarea unui câmp electric extern duce la acumularea de sarcină pe membrana celulară și determină o creștere a potențialului său natural, așa-numitul potențial transmembranar. Acest lucru determină contracția electrică a membranei celulare și, ca rezultat, duce la formarea porilor.
Datorită formării porilor în celulele țesutului plantelor (de exemplu, celulele cartofului), în timpul procesării PEF, acestea își pierd presiunea intracelulară (turgor), ceea ce duce la înmuierea țesuturilor și la o tăiere mai ușoară și mai bună a materialelor vegetale. În plus, electroporarea structurii celulare are ca rezultat un transfer de masă îmbunătățit, prin care procesele industriale precum spălarea, albirea și prăjirea sunt, de asemenea, îmbunătățite.
În mod tradițional, industria cartofului a folosit preîncălzirea termică (înălzirea preîncălzirii) pentru a asigura tăieturi de calitate, care încălzesc cartofii la 65 ° C timp de 45 de minute. Acest proces necesită multă apă și energie. Trebuie avut în vedere faptul că eliminarea apei inseminate microbiologic care conține amidon este adesea problematică. În plus, umplerea și evacuarea apei din încălzitor durează de obicei mult timp și necesită întreținere ulterioară. Acest lucru este deosebit de dificil cu modificările produsului și cu opriri neplanificate ale liniei de producție, care deseori duc la eliminarea materiilor prime.
Trebuie menționat faptul că, în producția de cartofi prăjiți, utilizarea tehnologiei de prelucrare a PEF înainte de tăierea materiei prime a devenit deja un standard mondial. Tehnologia PEF înlocuiește clasicul proces de încălzire termică, reducând astfel consumul de apă și energie cu până la 90%. În timpul procesării PEF, produsul și apa de proces nu sunt practic încălzite, ceea ce înseamnă că există mai puține microorganisme și amidon în mediul procesului. Prelucrarea efectivă durează doar câteva microsecunde și, în funcție de capacitatea de producție a liniei, cartofii sunt în sistemul PEF doar 5-8 secunde. Utilizarea câmpurilor electrice pulsate are și alte avantaje. Deoarece această metodă este prelucrarea în vrac, toți cartofii - mari sau mici - sunt prelucrați în mod egal. Trebuie remarcat faptul că mai devreme, după încălzirea termică, cartofii mici erau deja gata complet, în timp ce cartofii mari erau încă fermi în interior. Datorită înmuierii uniforme se obține o tăiere uniformă; bastoanele de cartofi prăjiți sunt mai flexibile și sunt mai puțin susceptibile de a se sparge, rezultând randamente mai mari. Absorbția redusă a uleiului (cu aproximativ 10%) în timpul prăjirii reduce conținutul de grăsimi al produsului final. În plus, flexibilitatea sporită și o suprafață mai netedă oferă bastoane de cartofi prăjiți mai lungi și o culoare uniformă, cu o rumenire mai uniformă la ieșire.
În producția de chipsuri, beneficiile sunt similare cu cele din producția de cartofi prăjiți, dar îmbunătățirea calității produsului final este și mai pronunțată. Felierea este îmbunătățită, rezultând mai puțină materie primă și risipă de amidon în timpul tăierii, ceea ce duce la o creștere semnificativă a randamentului. Reducerea pierderii de amidon este în primul rând un rezultat al tuberculilor înmuiați mai ușor de tăiat. Acest lucru, la rândul său, duce la mai puține deteriorări mecanice ale cuțitelor și, în consecință, la mai puțină spălare a amidonului de la suprafață. În plus, mai puține chipsuri se lipesc împreună în timpul prăjirii, eliminând necesitatea respingerii produsului. Când PEF-ul prăjit este prelucrat materie primă pentru așchii, există o scădere a conținutului de grăsime - până la 20% în produsul final, trebuie remarcat faptul că această scădere depinde și de tăiere, de calitatea materiei prime și de procesul de prăjire în sine. Acesta din urmă joacă un rol important în îmbunătățirea calității produsului. Structura celulară deschisă a materiilor prime și difuzia îmbunătățită a apei permit parametrii de prăjire optimizați, cum ar fi temperatura uleiului și timpul de prăjire. Eficiența sporită a procesului de prăjire profundă are un impact mare asupra duratei de viață a uleiului și a absorbției uleiului produsului, precum și a culorii și a crocantei produsului final. Reducerea timpului și temperaturii prăjirii permite un produs mai ușor, cu mai puțini produse de reacție termochimică. Acesta este un mare beneficiu pentru așchii de legume precum cartofii dulci, morcovii, păstârnacul sau sfecla roșie.
În plus, înmuierea uniformă a produsului brut deschide noi posibilități pentru tăierea produselor. În prezent, în producția de cartofi prăjiți, pot fi puse în aplicare forme precum spirală, vafe sau ondulate, cu pierderi semnificativ mai mici de materie primă. Alternative și mai mari se deschid în industria chipsurilor de cartofi, deoarece legumele mai tari, cum ar fi cartofii dulci, păstârnacul sau sfecla roșie, pot fi prelucrate acum pentru a se forma. Astfel, apare o varietate mai mare de produse pentru consumator, competitivitatea crește și producția de forme și / sau produse neobișnuite devine mai eficientă.
Evaluarea impactului asupra mediului PEF la prelucrarea cartofilor
Evaluarea impactului asupra mediului (în continuare - EIA) vă permite să caracterizați impactul producției asupra mediului, de la materii prime la produsul final. Un studiu EIA pentru utilizarea PEF în procesarea cartofului a fost realizat la scară industrială utilizând date comparative de la clienții Elea din întreaga lume, iar studiul a constatat că înlocuirea încălzitoarelor termice convenționale cu echipamente PEF ar putea reduce consumul de energie cu 85% și consumul de apă cu 90%. care corespunde la 60 - 70 litri de apă și 000 GJ de economii de energie termică pe an pentru o linie tipică de producție de cartofi prăjiți de 000 kg / h. În plus, există o absorbție redusă a grăsimilor, o calitate îmbunătățită a produsului și o creștere a randamentului produsului cu 20-50 , 000%. Pe lângă beneficiile directe ale PEF în ceea ce privește îmbunătățirea calității produsului sau îmbunătățirea etapelor de producție individuale, întregul proces de producție devine mai eficient și mai durabil. Utilizarea PEF într-o linie de producție continuă pentru așchii de dimensiuni standard mărește randamentul final al produsului cu 1 de tone și reduce consumul de ulei cu 1,5 tone. Acest lucru reduce, de asemenea, consumul de resurse și apă necesar pentru producție, în plus, reducând în continuare costurile de prelucrare, oferind aceleași sau chiar capacitate industrială mai mare. Cu sistemele Elea PEF instalate în întreaga lume în industria cartofilor de astăzi, se economisesc aproximativ 67 kWh de energie, 174 kg de CO echivalent aproximativ în fiecare secundă2 și 138 de litri de apă.
Sistem PEF pentru industria cartofilor
Elea oferă o gamă de sisteme de transport PEF în diferite dimensiuni cu capacități diferite pentru linii de cartofi prăjiți și chipsuri. În plus, fiecare sistem PEF fabricat de Elea poate fi proiectat și construit în conformitate cu toate cerințele specifice.
Toate sistemele pot fi operate 24/7 și sunt proiectate pentru a funcționa în condiții extreme. Datorită timpilor scurți de procesare de mai puțin de 10 secunde și a dimensiunii compacte, sistemele Elea PEF sunt ușor de integrat în liniile de producție existente. Sistemele PEF sunt complet automatizate și pot fi controlate direct de la linia de producție sau de la distanță de la o cameră de control centrală. Toți parametrii relevanți ai procesului pot fi monitorizați și înregistrați. Întrucât PEF este standardul în producția de cartofi prăjiți, baza instalată a sistemului este în continuă extindere, permițând utilizarea componentelor standard și a pieselor de schimb în stoc. Cu parteneri internaționali și capabilități de servicii la distanță, serviciile dedicate de asistență tehnică asigură disponibilitate, asistență XNUMX/XNUMX și liniște sufletească.
Sistemele Elea pentru procesarea PEF constau de obicei dintr-un generator de impulsuri și o unitate de procesare. Pentru prelucrarea produselor solide precum cartofii, unitatea de procesare este o bandă transportoare specială. Productivitatea tipică a sistemelor PEF în producția de așchii este de la 1 la 6 t / h, iar la procesarea cartofilor prăjiți, capacitatea liniei este semnificativ mai mare la 10-60 t / h.
Centura Elea PEF Advantage este disponibilă în patru modele: PEF Advantage B 1, 10, 100 și 1000, capabilă să manipuleze de la 1 t / h la 60 t / h.
În special pentru liniile mici de producție de cipuri, am dezvoltat mini sistemele PEF Elea PEF Advantage B 1 și B1 capabile să proceseze până la 6 t / h de materii prime (Fig. 6).
Consumul mediu de energie al sistemului Elea PEF este destul de redus (1 kWh pe tonă de materie primă), ceea ce permite costuri de operare mai mici. Desigur, implementarea PEF vine cu costuri de investiții și de operare. Cu toate acestea, instalarea a mai mult de 30 de sisteme PEF în producția de cipuri a arătat o rentabilitate a investiției într-un interval de timp scurt, în medie de unu până la doi ani, datorită economiilor în costurile de eficiență a procesului sau a beneficiilor legate de produs, cum ar fi randamentul crescut, reducerea resturilor și reducerea conținut de grăsime.
În general, tehnologia PEF include îmbunătățirea calității materiilor prime și optimizarea proceselor pe tot parcursul lanțului de producție, ceea ce aduce beneficii producătorului, consumatorului și mediului.
video: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
Pentru mai multe informații, vizitați site-ul nostru: www.elea-technology.com
Afiliere material