Սննդի և ըմպելիքների համակենտրոնացում
Սննդի կոնցենտրացիան նշանակում է հեղուկ սննդից լուծիչի մի մասի հեռացում ավելի լավ արտադրության, պահպանման և տեղափոխման համար: Այն կարող է դասակարգվել ըստ գոլորշիացման և սառեցման:
Գոլորշիացման համակենտրոնացում
Գոլորշիացումը գործում է լուծվող նյութի և լուծիչի ցնդող տարբերության հիման վրա: Երբ լուծույթում լուծվող նյութի անկայունությունը փոքր է, և լուծիչն ունի ակնհայտ անկայունություն, լուծիչը գոլորշիացվում է տաքացման միջոցով՝ լուծույթը խտացնելու համար: Խտացման ենթակա սննդի լուծույթը տեղադրվում է գոլորշիացման սարքի մեջ և տաքացվում է արտաքին ջերմության աղբյուրի միջոցով։ Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ լուծույթի լուծիչը (ջուրը) կվերածվի գոլորշու, քանի որ ջրի եռման ջերմաստիճանը համեմատաբար ցածր է և հեշտ է գոլորշիանալ։
Գոլորշիացման գործընթացի ընթացքում լուծիչի գոլորշին անընդհատ արտահոսում է, մինչդեռ լուծվող նյութը (ինչպիսիք են շաքարը, սպիտակուցը, հանքանյութերը, վիտամինները, գունանյութերը և այլ ոչ ցնդող կամ դժվար ցնդող բաղադրիչները) մնում են մնացած լուծույթում՝ ավելի բարձր եռման կետի և ցածր ցնդելու պատճառով: Գոլորշիացված լուծիչի գոլորշին այնուհետև հավաքվում և սառչում է կոնդենսատորի միջոցով՝ այն նորից վերածելու հեղուկ ձևի: Այս գործընթացը կարող է վերականգնել որոշ էներգիա և նվազեցնել էներգիայի սպառումը: Խտացրած ջուրը կարող է վերամշակվել կամ արտանետվել:
Սկզբնական լուծույթը գոլորշիացումից և խտացումից հետո կենտրոնանում է ավելի փոքր ծավալի մեջ՝ որպես լուծված նյութի աճող կոնցենտրացիան: Սննդի խտացված լուծույթը կարող է օգտագործվել հետագա վերամշակման համար, օրինակ՝ հետագա չորացման, կոնֆետների, մուրաբաների, հյութերի կամ որպես միջանկյալ հումք սննդի արտադրության համար։
Բազմաստիճան կամ բազմաֆունկցիոնալ գոլորշիացման և համակենտրոնացման համակարգը հաճախ օգտագործվում է գործնական արդյունաբերական արտադրության մեջ: Արտադրության հատուկ գործընթացների կարիքների համաձայն՝ սննդամթերքի կոնցենտրացիան պետք է ճշգրիտ չափվի իրական ժամանակում՝ արտադրանքի կայուն որակ ապահովելու և համակենտրոնացման արդյունավետությունը բարելավելու համար: ԿապLonnmeter, կոնցենտրացիայի հաշվիչի առցանց մատակարար, ավելինառցանց համակենտրոնացման հաշվիչլուծումներ։
Գոլորշիացման և համակենտրոնացման հիմնական առանձնահատկությունները
Սննդի և խմիչքի գոլորշիացման ժամանակ պետք է լրջորեն հաշվի առնել տաքացման ջերմաստիճանը և ժամանակը: «Ցածր ջերմաստիճանը և կարճ ժամանակը» հիմնականում նախատեսված է սննդի որակը հնարավորինս ապահովելու համար, մինչդեռ «բարձր ջերմաստիճանը և կարճ ժամանակը» հիմնականում արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու համար է։
Չափազանց տաքացումը կհանգեցնի սպիտակուցների, շաքարների և պեկտինի այլասերման, ածխակալման և խտացման: Վերամշակված նյութը, որը սերտորեն շփվում է ջերմության փոխանցման մակերևույթի հետ, հակված է սանդղակի ամենաբարձր ջերմաստիճանին՝ համեմատած նյութի շրջակա ջերմաստիճանի հետ: Սանդղակի ձևավորումից հետո այն լրջորեն կազդի ջերմության փոխանցման արդյունավետության վրա և նույնիսկ անվտանգության հետ կապված խնդիրներ կառաջացնի: Սանդղակի խնդիրը լուծելու դրական միջոցը հեղուկի արագության բարձրացումն է: Փորձը ցույց է տվել, որ հեղուկի արագության ավելացումը կարող է զգալիորեն նվազեցնել մասշտաբի ձևավորումը: Բացի այդ, պոտենցիալ մասշտաբը կանխելու համար կարող են օգտագործվել էլեկտրամագնիսական հակամաքրման և քիմիական հակամաքրման մեթոդներ:
Մածուցիկություն
Շատ մթերքներ պարունակում են հարուստ սպիտակուց, շաքար, պեկտին և բարձր մածուցիկությամբ այլ բաղադրիչներ: Գոլորշիացման գործընթացում լուծույթի մածուցիկությունը մեծանում է կոնցենտրացիայի հետ, քանի որ հեղուկությունը նվազում է, ինչը զգալիորեն խոչընդոտում է ջերմության հաղորդմանը: Հետևաբար, մածուցիկ արտադրանքի գոլորշիացման համար, ընդհանուր առմամբ, ընդունվում են արտաքին ուժի ուժով պարտադրված շրջանառության կամ խառնման միջոցներ:
Փրփրունակություն
Ավելի շատ սպիտակուց պարունակող սննդային նյութերն ունեն ավելի մեծ մակերեսային լարվածություն: Գոլորշիացման և եռման ժամանակ ավելի ու ավելի կայուն փրփուրներ են լինում, որոնք հեշտությամբ հանգեցնում են հեղուկի գոլորշու ներթափանցմանը կոնդենսատորի մեջ՝ հանգեցնելով հեղուկի կորստի։ Փրփուրի առաջացումը կապված է միջերեսային լարվածության հետ։ Միջերեսային լարվածությունը տեղի է ունենում գոլորշու, գերտաքացած հեղուկի և կասեցված պինդ նյութերի միջև, իսկ պինդները հիմնական դեր են խաղում փրփուրի ձևավորման մեջ: Ընդհանուր առմամբ, մակերեսային ակտիվ նյութերը կարող են օգտագործվել փրփուրի առաջացումը վերահսկելու համար, և տարբեր մեխանիկական սարքեր կարող են օգտագործվել նաև փրփուրը վերացնելու համար:
Քայքայիչություն
Որոշ թթվային մթերքներ, ինչպիսիք են բանջարեղենի հյութը և մրգահյութը, գոլորշիացման և կոնցենտրացիայի ժամանակ հակված են գոլորշիացման կոռոզիայից: Սննդի համար նույնիսկ մեղմ կոռոզիան հաճախ աղտոտում է առաջացնում, որը արտադրանքը դարձնում է որակավորված: Հետևաբար, թթվային մթերքների համար օգտագործվող գոլորշիչը պետք է պատրաստված լինի կոռոզիոն դիմացկուն և ջերմահաղորդիչ նյութերից, իսկ կառուցվածքային դիզայնը պետք է հեշտությամբ փոխարինվի: Օրինակ, կիտրոնաթթվի լուծույթի կոնցենտրացիան կարող է օգտագործել անթափանց գրաֆիտային ջեռուցման խողովակներ կամ թթվակայուն էմալային սենդվիչ գոլորշիացնող սարքեր:
Ցնդող բաղադրիչներ Շատ հեղուկ մթերքներ պարունակում են անուշաբույր և համային բաղադրիչներ, որոնք ավելի ցնդող են, քան ջուրը: Երբ հեղուկը գոլորշիանում է, այդ բաղադրիչները գոլորշու հետ միասին դուրս կգան՝ ազդելով խտացված արտադրանքի որակի վրա: Թեև ցածր ջերմաստիճանի կոնցենտրացիան կարող է նվազեցնել համի բաղադրիչների կորուստը, ավելի կատարյալ մեթոդ է վերականգնման միջոցներ ձեռնարկելն ու վերականգնելուց հետո դրանք արտադրանքի մեջ ավելացնելը:
Սառեցման կոնցենտրացիան
Սննդային հումքի հեղուկը (օրինակ՝ հյութը, կաթնամթերքը կամ մեծ քանակությամբ ջուր պարունակող այլ լուծույթներ) սառչում են ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում։ Երբ ջերմաստիճանը իջնում է սառցակալման կետից ցածր, լուծույթում ջրի մոլեկուլները սառույցի բյուրեղների տեսքով նստում են: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջուրը հասնում է պինդ-հեղուկ հավասարակշռության որոշակի ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում: Այս ջերմաստիճանից ցածր ավելորդ ազատ ջուրը նախ կսառչի, մինչդեռ լուծված նյութերը (օրինակ՝ շաքարներ, օրգանական թթուներ, գունանյութեր, բուրավետիչներ և այլն) հեշտ չէ սառեցնել ջրով տարբեր լուծելիության պատճառով, բայց մնում են չսառեցված խտանյութում:
Սառցե բյուրեղների տարանջատում
Ձևավորված սառցե բյուրեղները խտանյութից առանձնացվում են ցենտրիֆուգման, ֆիլտրման կամ այլ ֆիզիկական մեթոդների միջոցով։ Այս գործընթացը չի ներառում լուծվող նյութերի գոլորշիացում, ուստի այն կարող է արդյունավետորեն կանխել ջերմության նկատմամբ զգայուն բաղադրիչների քայքայումը և բույրի կորուստը: Սառցե բյուրեղները բաժանելուց հետո խտանյութը սառեցված կոնցենտրացիայի արտադրանքն է, որն ունի լուծված նյութի զգալիորեն ավելի բարձր կոնցենտրացիան, քան սկզբնական լուծույթը, մինչդեռ առավելագույն չափով պահպանում է սննդի սկզբնական գույնը, համը, սննդային արժեքը և համը:
Սառեցման պայմանների վերահսկում
Սառեցման կոնցենտրացիայի գործընթացում այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են սառեցման արագությունը, սառեցման ջերմաստիճանը և ժամանակը, պետք է ճշգրիտ վերահսկվեն՝ սառցե բյուրեղների չափը, մորֆոլոգիան և խտանյութից առանձնացումը օպտիմալացնելու համար՝ վերջնական արտադրանքի որակն ապահովելու համար: Սառեցման կոնցենտրացիայի տեխնոլոգիան հատկապես հարմար է ջերմության նկատմամբ զգայուն մթերքների և խմիչքների համար, ինչպիսիք են թարմ մրգերի և բանջարեղենի հյութերը, կենսաբանական արտադրանքները, դեղագործական արտադրանքները և բարձրորակ համեմունքները: Այն կարող է առավելագույնի հասցնել հումքի բնական որակը և ունի էներգախնայողության և բարձր արդյունավետության բնութագրեր: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդն ունի նաև որոշակի սահմանափակումներ. Օրինակ, համակենտրոնացման գործընթացը չի կարող արդյունավետ կերպով ստերիլիզացվել և կարող է պահանջել լրացուցիչ մանրէազերծման բուժում: Բացի այդ, բարձր մածուցիկությամբ կամ հատուկ բաղադրիչներ պարունակող որոշ լուծույթների դեպքում սառույցի բյուրեղները խտանյութից առանձնացնելու դժվարությունը կարող է մեծանալ, ինչը հանգեցնում է կոնցենտրացիայի արդյունավետության նվազմանը և ծախսերի ավելացմանը:
Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-13-2025
