Procesul de producție și partajarea cazurilor de produse din fructe și legume liofilizate în vid (merișoare liofilizate, afine)

O scurtă descriere a principalului echipament și a liniei de producție a liofilizării în vid

1. Echipamente principale

Cel mai important echipament pentru producția de alimente liofilizate este unitatea de liofilizare în vid pentru alimente, performanța, consumul de energie și gradul de automatizare a funcționării unității determină nivelul tehnic al întreprinderilor de producere a alimentelor liofilizate, iar liofilizarea -uscatorul de alimente se imparte in lot si continuu. Printre acestea, liofilizatorul lot este compus din cinci părți: cutie de uscare, sistem de încălzire, sistem de vid, sistem de refrigerare și sistem de control.

(1) Cutie de uscare: există două forme principale de cilindric și pătrat, fiecare cu propriile sale avantaje, fabricarea cilindrică este ușoară, dar există mai mult spațiu care nu poate fi folosit; Dimpotrivă, formele pătrate au o rată mare de utilizare a spațiului, dar sunt mai dificil de fabricat.

(2) Sistem de încălzire: majoritatea folosesc transferul de căldură prin radiație, placa radiantă este realizată din aluminiu galvanizat anodic, mediul de conducție termică este ulei de conducție termică, apă saturată, abur secundar, solvenți organici cum ar fi propilenglicolul, glicerina etc. , iar sursa de căldură este vapori de apă de înaltă presiune.

(3) Sistem de vid: utilizarea pompei de vid mecanice, există pompă de rădăcini + pompă de etanșare de ulei și pompă de rădăcini + pompă de rădăcini + pompă de rădăcini + injecție atmosferică + pompă cu inel de apă, principala diferență dintre cele două este că prima nu poate pompa abur, astfel încât eficiența capcanei de rece este mai mare, avantajul este că consumul de energie este mic, acesta din urmă este exact opusul, poate pompa o cantitate mică de vapori de apă, dezavantajul este că consumul de energie este mare.

(4) Sistem de refrigerare: Este compus dintr-o unitate frigorifică și o conductă de răcire și este utilizat ca sifon pentru vapori de apă (cunoscut și ca sifon rece) sub următoarele forme, în funcție de poziția sa relativă cu ansamblul plăci radiante: ( 1) tip montat în jos: plasat în partea de jos a ansamblului plăci radiante; (2) Montat lateral: amplasat pe ambele părți ale ansamblului panoului radiant; (3) Montat în spate: plasat în spatele ansamblului panoului radiant; (4) Alternativă: componentele plasate în placa radiantă nu se află în același container, plasate într-un alt container, iar între cele două containere există o legătură scurtă și groasă.

(5) Sistem de control: există două categorii de control manual și control automat, iar controlul automat este împărțit în două categorii: control automat al instrumentelor și control programabil PLC.

2. Configurarea liniei simple de producție a alimentelor liofilizate

(1) Echipament de pretratare: (1) 1 feliere multifuncțională, cu o capacitate de producție de 200~500kg/h; (2) Rezervor de răcire: rezervorul de răcire sterilizat poate fi înlocuit cu un rezervor de curățare, iar linia simplă de producție utilizează de obicei o mașină de scurgere oscilantă pentru răcirea și scurgerea apei de la robinet, dacă este posibil, cel mai bine este să folosiți o centrifugă; (3) Depozit congelat rapid: Configurația depozitului congelat rapid este potrivită pentru capacitatea de procesare a liofilitorului și este recomandabil să se producă ingrediente în schimburi zilnice pentru a îndeplini liofilizarea a 2 ~ 3 schimburi. Cel mai bine este să setați sursa de frig separat sau semi-separat (partea de circulație la presiune joasă este independentă) pentru a preveni afectarea temperaturii capcanei de rece în procesul de liofilizare atunci când sarcina termică a depozitului de congelare rapidă este mare.

(2) atelier de liofilizare: atelierul de liofilizare este procesul cheie al producției de alimente liofilizate, stabilirea acestuia ar trebui să țină seama și de gradul de impact asupra calității produsului, cu cât distanța dintre depozitul general de congelare rapidă și depozitul de congelare rapidă este mai scurtă. Ușa cutiei de liofilizare, cu atât mai bine, iar acest canal este cel mai bine dedicat, doar ca canal logistic, nu ca flux de oameni, capătul ușii cutiei de liofilizare este cel mai bine separat de alte părți ale liofilului și echipamente, astfel încât să se reducă poluarea mediului și a produsului finit.

(3) camera de descărcare și ambalare: camera de descărcare și ambalare ar trebui să fie închisă, pământul trebuie să fie cel puțin cu ceară de terrazzo, peretele trebuie lipit cu plăci albe până la 1,5 m înălțime, partea de mai sus trebuie periată cu un strat impermeabil alb, Atelierul trebuie să fie echipat cu echipament de dezumidificare a aerului condiționat, refrigerarea aerului condiționat poate fi utilizat cu sistemul de depozitare la rece, echipamentul de dezumidificare ar trebui să fie selectat un dezumidificator rotativ, pentru a reduce costul dezumidificării, atelierul este cel mai bine fără ferestre, ușa este la fel închis pe cât posibil, cel mai bine este să folosiți o ușă specială etanșă pentru o cameră curată fără praf și ar trebui să existe ventilație, dezinfecție, sterilizare și alte facilități.

La ambalare, ar trebui să existe, în general, un banc de lucru din oțel inoxidabil, o mașină de etanșare cu azot în vid, o pompă de vid cu inel de apă trebuie utilizată pentru echipamentele de vid, viteza de pompare este de aproximativ 20 L/s, iar sursa de umplere cu azot este azot industrial, care poate fi umplut prin filtrare în vid.

3. Configurație modernă a liniei de asamblare

În comparație cu linia de producție simplă, linia modernă de asamblare adaugă doar echipamente mecanice automate, cum ar fi curățarea, decojirea, antivirusul, răcirea și transportul în pretratare pentru a reduce cantitatea de muncă manuală în pretratare.

Procesul de producție a fructelor și legumelor liofilizate

1. Fluxul procesului

Selectarea materiei prime → finisare → pre-congelare → sublimare, uscare → post-procesare → ambalare și depozitare.

2. Puncte operaționale

(1) Pretratament: Pretratarea generală se referă la toate tratamentele înainte de uscarea prin sublimare, astfel încât congelarea înainte de uscare aparține și pretratării. Pretratarea materiilor prime este aceeași cu cea a uscării convenționale a fructelor și legumelor și a produselor congelate rapid de fructe și legume și este necesară selectarea, curățarea, curățarea, tăierea, albirea, răcirea și alte tratamente. În cazul liofilizării sucurilor de fructe sau legume, produsul este preconcentrat folosind o metodă de prelucrare mai puțin costisitoare și apoi transformat în granule în timpul precongelarii.

Precongelarea este înghețarea materiilor prime după pretratare, care este un proces important de liofilizare. Datorită unei serii de modificări biochimice și fizico-chimice complexe în procesul de congelare a fructelor și legumelor, calitatea pre-congelarii va afecta în mod direct calitatea fructelor și legumelor liofilizate. În procesul de congelare, este important să se ia în considerare efectul vitezei de înghețare a materialului congelat asupra calității și timpului de uscare.

Există următoarele diferențe între congelarea rapidă și congelarea lentă: cristalele de gheață produse prin congelarea rapidă sunt mai mici, iar cristalele de gheață produse prin congelarea lentă sunt mai mari; Cristalele mari de gheață sunt favorabile sublimării, iar cristalele mici de gheață nu sunt favorabile sublimării; Cristalele mici de gheață au un impact mai mic asupra celulelor și, cu cât cristalele de gheață sunt mai mici, cu atât mai mult pot reflecta structura originală a țesuturilor și proprietățile produsului după uscare. Cu toate acestea, rata de congelare este mare, iar energia necesară este, de asemenea, mare. Ar trebui selectată o rată optimă de congelare pentru a asigura calitatea alimentelor liofilizate, minimizând în același timp consumul de energie necesar pentru congelare.

(2) Uscarea prin sublimare: este procesul de bază în procesul de producție a alimentelor liofilizate. Este necesar să se controleze condițiile procesului.

(1) Capacitate de încărcare: La uscare, capacitatea de încărcare a greutății umede a uscătorului prin congelare este calitatea uscării pe placa de uscare pe unitate de suprafață, care este un factor important pentru a determina timpul de uscare. Grosimea alimentelor care se usucă este, de asemenea, un factor care afectează timpul de uscare. La liofilizarea, uscarea materialului este împinsă de la stratul exterior în stratul interior, astfel încât atunci când materialul de uscat este mai gros, este necesar un timp de uscare mai lung. La uscarea efectivă, materialele uscate sunt tăiate într-o grosime uniformă de 15 ~ 30 mm. Cantitatea de materiale care ar trebui încărcate în placa de uscare pe unitate de suprafață trebuie determinată în funcție de metoda de încălzire și tipul de hrană uscată. Când dispozitivul industrial la scară largă este utilizat pentru uscare, dacă ciclul de uscare este de 6 ~ 8 ore, capacitatea de încărcare a plăcii de uscare este de 5 ~ 15 kg/m2.

(2) Temperatura de uscare: Pentru a scurta timpul de uscare, este necesar să se furnizeze în mod eficient căldura necesară pentru sublimarea cristalelor de gheață, astfel încât sunt concepute diferite metode practice de încălzire. Temperatura de uscare trebuie controlată în intervalul de a nu cauza topirea cristalelor de gheață din materialul uscat, iar partea uscată nu va provoca denaturarea termică din cauza supraîncălzirii. Prin urmare, într-o singură metodă de încălzire, temperatura plăcii de uscare ar trebui să fie controlată la 70~80 °C în stadiul incipient al uscării cu sublimare viguroasă, 60 °C în etapa de mijloc a uscării și 40~50 °C în etapa târzie a uscării.

(3) Aprecierea punctului final de uscare: Punctul final de uscare poate fi judecat după următoarele indicații: temperatura materialului și temperatura plăcii de încălzire tind să fie practic consistente și menținute pentru o perioadă de timp; Vacuometrul setului de pompare (sau capcana rece) tinde să fie în concordanță cu vacuometrul camerei de uscare și este menținut pentru o perioadă de timp; Temperatura capcanei de rece a vacuometrului din camera de uscare practic revine la indice atunci când echipamentul este descărcat și este menținută o perioadă de timp; Pentru liofilizatorul cu supapă fluture mare, supapa fluture mare poate fi închisă, iar mașina de vid practic nu cade sau cade foarte puțin. Cele patru baze de judecată de mai sus pot fi utilizate separat, sau în combinație sau în combinație.

(3) Post-procesare: Post-procesarea include descărcarea, selecția produselor semifabricate, ambalarea și alte procese.

După viteza de uscare prin congelare, azotul sau aerul uscat este injectat în camera de uscare pentru a sparge vidul, iar apoi materialul este imediat îndepărtat și descărcat într-un mediu închis, cu o umiditate relativă mai mică de 50%, o temperatură de 22~ 25 °C și mai puțin praf, iar semifabricatele sunt sortate și ambalate în același mediu. Deoarece materialul liofilizat are o suprafață mare și este foarte higroscopic, este necesară finalizarea acestor procese într-un mediu relativ uscat.

(4) Ambalare și depozitare: După uscare prin congelare, alimentele au o suprafață imensă, iar unele ingrediente din alimente sunt expuse direct la aer, care este ușor de contactat cu oxigenul și absorbția umidității din aer, ceea ce duce la deteriorarea treptată a alimente liofilizate. În al doilea rând, majoritatea alimentelor liofilizate au culori naturale, care tind să se degradeze atunci când sunt expuse la lumină. Temperatura este, de asemenea, un factor important în procesul de oxidare și degradare a pigmentului. Prin urmare, ambalajul alimentelor liofilizate examinează în principal modul de prevenire sau atenuare a impactului celor patru factori de mai sus.

Structura poroasă, asemănătoare unui burete, a alimentelor liofilizate are atât avantajele, cât și dezavantajele sale: în primul rând, odată ce produsul este expus la aer, este ușor să absoarbă umezeala și să oxideze și să degradeze calitatea, astfel încât alimentele liofilizate ar trebui să fie în vid. ambalaje ambalate, de preferință pline cu azot; În al doilea rând, alimentele liofilizate ocupă un volum relativ mare, ceea ce nu este propice ambalării, transportului și vânzării, astfel încât alimentele liofilizate sunt adesea comprimate și ambalate. În plus, structura poroasă și liberă face ca alimentele liofilizate să fie ușor de spart în timpul transportului și vânzării, astfel încât pentru acele alimente liofilizate care sunt incomod de comprimat și ambalat, materialele de ambalare sau formele de ambalare ar trebui să aibă un anumit efect de protecție.

Materiale de ambalare utilizate în mod obișnuit pentru alimente liofilizate pentru pungi PE și pungi compozite din aluminiu-platină, pungile din PE sunt adesea folosite pentru ambalaje mari, pungile compozite din aluminiu-platină sunt adesea folosite pentru ambalaje mici, ambalajul exterior este de obicei realizat din cutii de carton ondulat kraft , dimensiunea sa satisface nevoile transportului containerelor, atunci cand se folosesc pungi din PE pentru ambalajele interioare, pentru a-si consolida rolul de izolare a oxigenului, apei si aburului, este folosit in mod obisnuit in strat dublu, daca este necesar, poate fi ambalat si in fier. conserve, dar prețul este mai mare și aplicarea nu este foarte comună. Indiferent de ce fel de material de ambalare este folosit, este necesar să folosiți umplerea cu azot în vid și să adăugați absorbanți de oxigen și desicant.

Alimentele uscate prin congelare trebuie depozitate într-un loc răcoros și uscat, dacă este posibil, cel mai bine este să le plasați într-un mediu cu temperatură scăzută și umiditate scăzută, termenul de valabilitate este de obicei de 1 ~ 2 ani și poate fi prelungit în mod corespunzător atunci când este ambalat în cutii de fier.

Exemple de fructe și legume liofilizate

1. Merișoare liofilizate

(1) Selecția și curățarea fructelor: selectați merișoare mature de înaltă calitate, spălați merișoarele cu apă curată, pulverizați-le cu o concentrație de soluție de etanol de 70% pentru sterilizare și puneți-le într-un loc răcoros și ventilat pentru a se usuca după pulverizare;

(2) Pre-congelare: congelați rapid merișoarele uscate și reduceți temperatura la sub -40°C în 15 min; Temperatura fructelor a fost≤35 °C și a continuat să fie înghețat timp de 5,0 ore;

(3) Liofilizare în vid: puneți merișoarele congelate într-un uscător cu vid pentru cuptorul cu microunde cu un dispozitiv de control al temperaturii scăzute (-10°C——-20°C), porniți pompa de vid, după 30 de minute, gradul de vid ajunge la 450 Pa, porniți sursa de microunde, setați puterea cuptorului cu microunde la 8 W/g, timpul de uscare este de 6 ore, temperatura materialului este controlată în intervalul de cel mult - 10°C în timpul uscării la microunde, iar conținutul final de apă ajunge la mai puțin de 5%;

(4) Ambalare: Merișoare ambalate în vid după uscarea la microunde.

2. Afine liofilizate

(1) Curățare: luați 20 kg de fructe de afine proaspete coapte, îndepărtați impuritățile, scufundați într-o soluție apoasă de dioxid de clor cu o concentrație de 75 ppm timp de 4 min, scurgeți și lăsați deoparte;

(2) Pre-congelare: Pune afinele într-o tavă de liofilizare și pre-răciți-le într-un depozit la rece sub -40°C timp de 180 min.

(3) Liofilizare în vid: porniți mașina de refrigerare pentru a face ca temperatura agentului frigorific al sifonului să ajungă la -30 ~ -40°C; În procesul de liofilizare în vid, temperatura plăcii de încălzire este încălzită prin programul de control automat al computerului, iar procesul de încălzire a plăcii de încălzire se efectuează conform funcției F=Fl+k×(t/t1)2, F este temperatura plăcii de încălzire în momentul încălzirii, t=0~tl, iar unitatea este min; Timpul total t1=1200min, temperatura inițială a plăcii de încălzire F1=34°C, iar temperatura de terminare F2=58°C:k=24. Pune afinele pre-răcite în liofilizatorul cu vid și pornește pompa de vid; Când gradul de vid al camerei de vid este egal cu 50pa, porniți programul de încălzire și începeți cronometrarea; Întregul proces de uscare menține gradul de vid mic, egal cu 50Pa, aproximativ 1400 min după terminarea liofilizării fructelor de afine, după liofilizarea fructelor de afine, conținutul de umiditate al materialului este între 5,0%~7,0%.

(4) Ambalare: Scoateți rapid materialul din uscător prin congelare și puneți-l într-o pungă de folie de aluminiu.