Սննդի և խմիչքի կենտրոնացում
Սննդի կոնցենտրացիան նշանակում է լուծիչի մի մասի հեռացում հեղուկ սննդից՝ ավելի լավ արտադրության, պահպանման և տեղափոխման համար: Այն կարելի է դասակարգել որպես գոլորշիացման և սառեցման կոնցենտրացիա:
Գոլորշիացման կոնցենտրացիա
Գոլորշիացումը հիմնված է լուծված նյութի և լուծիչի միջև ցնդող նյութերի տարբերությունների վրա: Երբ լուծույթում լուծված նյութի ցնդողությունը փոքր է, և լուծիչն ունի ակնհայտ ցնդողունակություն, լուծիչը գոլորշիացվում է տաքացնելով՝ լուծույթը խտացնելու համար: Խտացվող սննդային լուծույթը տեղադրվում է գոլորշիացուցիչի մեջ և տաքացվում արտաքին ջերմային աղբյուրով: Ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց լուծույթում առկա լուծիչը (ջուրը) կվերածվի գոլորշու, քանի որ ջրի եռման կետը համեմատաբար ցածր է, և այն հեշտությամբ գոլորշիանում է:
Գոլորշիացման գործընթացի ընթացքում լուծիչի գոլորշին անընդհատ դուրս է գալիս, մինչդեռ լուծված նյութը (օրինակ՝ շաքար, սպիտակուց, հանքանյութեր, վիտամիններ, գունանյութեր և այլ չցնդող կամ դժվար ցնդող բաղադրիչներ) մնում է մնացած լուծույթում՝ իր ավելի բարձր եռման կետի և ցածր ցնդողության շնորհիվ: Այնուհետև գոլորշիացված լուծիչի գոլորշին հավաքվում և սառեցվում է խտացուցիչի միջոցով՝ այն կրկին հեղուկ վիճակի վերածելու համար: Այս գործընթացը կարող է վերականգնել որոշակի էներգիա և նվազեցնել էներգիայի սպառումը: Խտացրած ջուրը կարող է վերամշակվել կամ դուրս մղվել:
Սկզբնական լուծույթը գոլորշիացումից և խտացումից հետո խտացվում է ավելի փոքր ծավալի՝ լուծված նյութի կոնցենտրացիայի աճին զուգընթաց։ Կոնցենտրացված սննդային լուծույթը կարող է օգտագործվել հետագա մշակման համար, ինչպիսիք են հետագա չորացումը, կոնֆետների, մուրաբաների, հյութերի արտադրությունը կամ որպես միջանկյալ հումք սննդի արտադրության համար։
Բազմաստիճան կամ բազմաֆունկցիոնալ գոլորշիացման և կոնցենտրացիայի համակարգերը հաճախ օգտագործվում են գործնական արդյունաբերական արտադրության մեջ: Արտադրական կոնկրետ գործընթացների կարիքներին համապատասխան, սննդի կոնցենտրացիան պետք է ճշգրիտ չափվի իրական ժամանակում՝ արտադրանքի կայուն որակն ապահովելու և կոնցենտրացիայի արդյունավետությունը բարելավելու համար: ԿապԼոնմետր, առցանց կոնցենտրացիայի չափիչների մատակարար, ավելին իմանալու համարառցանց կոնցենտրացիայի չափիչլուծումներ։
Գոլորշիացման և կոնցենտրացիայի հիմնական առանձնահատկությունները
Սննդի և ըմպելիքի գոլորշիացման ժամանակ պետք է լուրջ հաշվի առնել տաքացման ջերմաստիճանը և ժամանակը: «Ցածր ջերմաստիճան և կարճ ժամանակ» սկզբունքը հիմնականում նախատեսված է սննդի որակը հնարավորինս ապահովելու համար, մինչդեռ «բարձր ջերմաստիճան և կարճ ժամանակ» սկզբունքը հիմնականում նախատեսված է արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու համար:
Չափազանց տաքացումը կհանգեցնի սպիտակուցների, շաքարների և պեկտինի քայքայման, ածխացման և կպչունության: Ջերմափոխանակման մակերեսին սերտորեն շփվող մշակված նյութը հակված է նստվածքի առաջացմանը ամենաբարձր ջերմաստիճանում՝ համեմատած նյութի շրջակա ջերմաստիճանի հետ: Երբ նստվածք է առաջանում, այն լրջորեն կազդի ջերմափոխանակման արդյունավետության վրա և նույնիսկ կառաջացնի անվտանգության խնդիրներ: Նստվածքի խնդիրը լուծելու դրական միջոցը հեղուկի արագության բարձրացումն է: Փորձը ցույց է տվել, որ հեղուկի արագության բարձրացումը կարող է զգալիորեն նվազեցնել նստվածքի առաջացումը: Բացի այդ, հնարավոր նստվածքի առաջացումը կանխելու համար կարելի է կիրառել էլեկտրամագնիսական և քիմիական հականստվածքային մեթոդներ:
Մածուցիկություն
Շատ սննդամթերքներ պարունակում են հարուստ սպիտակուց, շաքար, պեկտին և այլ բարձր մածուցիկությամբ բաղադրիչներ: Գոլորշիացման գործընթացում լուծույթի մածուցիկությունը մեծանում է կոնցենտրացիայի հետ մեկտեղ, քանի որ հեղուկությունը նվազում է, ինչը զգալիորեն խոչընդոտում է ջերմահաղորդականությանը: Հետևաբար, մածուցիկ արտադրանքի գոլորշիացման համար սովորաբար կիրառվում են արտաքին ուժի կողմից պարտադրված շրջանառության կամ խառնման միջոցառումներ:
Փրփրունություն
Ավելի շատ սպիտակուց պարունակող սննդային նյութերն ունեն ավելի մեծ մակերեսային լարվածություն։ Գոլորշիացման և եռման ժամանակ առաջանում են ավելի ու ավելի կայուն փրփուրներ, որոնք հեշտությամբ ստիպում են հեղուկին գոլորշու հետ միասին մտնել խտացուցիչ, ինչը հանգեցնում է հեղուկի կորստին։ Փրփուրի առաջացումը կապված է միջմակերեսային լարվածության հետ։ Միջմակերեսային լարվածություն առաջանում է գոլորշու, գերտաքացած հեղուկի և կախված պինդ մարմինների միջև, և պինդ մարմինները հիմնական դեր են խաղում փրփուրի առաջացման գործում։ Ընդհանուր առմամբ, փրփուրի առաջացումը վերահսկելու համար կարող են օգտագործվել մակերևութային ակտիվ նյութեր, ինչպես նաև տարբեր մեխանիկական սարքեր՝ փրփուրը վերացնելու համար։
Կոռոզիոնություն
Որոշ թթվային սննդամթերքներ, ինչպիսիք են բանջարեղենի և մրգային հյութերը, հակված են գոլորշիացնող սարքի կոռոզիայի գոլորշիացման և կոնցենտրացիայի ընթացքում: Սննդի դեպքում նույնիսկ թույլ կոռոզիան հաճախ աղտոտում է առաջացնում, ինչը արտադրանքը դարձնում է անորակ: Հետևաբար, թթվային սննդամթերքի համար օգտագործվող գոլորշիացնող սարքը պետք է պատրաստված լինի կոռոզիակայուն և ջերմահաղորդ նյութերից, իսկ կառուցվածքային դիզայնը պետք է հեշտ լինի փոխարինել: Օրինակ, կիտրոնաթթվի լուծույթի կոնցենտրացիայի համար կարող են օգտագործվել անթափանց գրաֆիտային տաքացման խողովակներ կամ թթվադիմացկուն էմալապատ սենդվիչ գոլորշիացնող սարքեր:
Ցնդող բաղադրիչներ։ Շատ հեղուկ սննդամթերքներ պարունակում են արոմատիկ և համային բաղադրիչներ, որոնք ավելի ցնդող են, քան ջուրը։ Երբ հեղուկը գոլորշիանում է, այս բաղադրիչները դուրս են գալիս գոլորշու հետ միասին՝ ազդելով խտացված արտադրանքի որակի վրա։ Չնայած ցածր ջերմաստիճանի կոնցենտրացիան կարող է նվազեցնել համային բաղադրիչների կորուստը, ավելի կատարյալ մեթոդ է վերականգնման միջոցառումներ ձեռնարկելը և վերականգնումից հետո դրանք արտադրանքի մեջ ավելացնելը։
Սառեցնելու կոնցենտրացիան
Սննդային հումքի հեղուկը (օրինակ՝ հյութ, կաթնամթերք կամ այլ լուծույթներ, որոնք պարունակում են մեծ քանակությամբ ջուր) սառեցվում է ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում: Երբ ջերմաստիճանը իջնում է սառեցման կետից ցածր, լուծույթում ջրի մոլեկուլները նստվածք են տալիս սառցե բյուրեղների տեսքով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջուրը հասնում է պինդ-հեղուկ հավասարակշռության որոշակի ջերմաստիճանում և ճնշման տակ: Այս ջերմաստիճանից ցածր, ազատ ջրի ավելցուկը նախ կսառչի, մինչդեռ լուծված նյութերը (օրինակ՝ շաքարներ, օրգանական թթուներ, գունանյութեր, համեմունքներ և այլն) հեշտությամբ չեն սառեցվում ջրում տարբեր լուծելիության պատճառով, բայց մնում են չսառեցված խտանյութում:
Սառցե բյուրեղների բաժանում
Առաջացած սառցե բյուրեղները խտանյութից առանձնացվում են ցենտրիֆուգացման, ֆիլտրացիայի կամ այլ ֆիզիկական մեթոդներով: Այս գործընթացը չի ներառում լուծված նյութերի գոլորշիացում, ուստի այն կարող է արդյունավետորեն կանխել ջերմազգայուն բաղադրիչների քայքայումը և բույրի կորուստը: Սառցե բյուրեղները առանձնացնելուց հետո խտանյութը սառեցված կոնցենտրացիայի արդյունք է, որն ունի զգալիորեն ավելի բարձր լուծված նյութի կոնցենտրացիա, քան սկզբնական լուծույթը, միաժամանակ պահպանելով սննդի սկզբնական գույնը, համը, սննդային արժեքը և համը առավելագույն չափով:
Սառեցման պայմանների վերահսկում
Սառեցման կոնցենտրացիայի գործընթացի ընթացքում անհրաժեշտ է ճշգրիտ վերահսկել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են սառեցման արագությունը, սառեցման ջերմաստիճանը և ժամանակը, որպեսզի օպտիմալացվի սառցե բյուրեղների չափը, ձևաբանությունը և խտանյութից անջատումը՝ վերջնական արտադրանքի որակը ապահովելու համար: Սառեցման կոնցենտրացիայի տեխնոլոգիան հատկապես հարմար է ջերմազգայուն սննդամթերքի և ըմպելիքների համար, ինչպիսիք են թարմ մրգային և բանջարեղենային հյութերը, կենսաբանական արտադրանքը, դեղագործական արտադրանքը և բարձրակարգ համեմունքները: Այն կարող է առավելագույնի հասցնել հումքի բնական որակը և ունի էներգախնայողության և բարձր արդյունավետության բնութագրեր: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդն ունի նաև որոշակի սահմանափակումներ: Օրինակ, կոնցենտրացիայի գործընթացը չի կարող արդյունավետորեն ստերիլիզացվել և կարող է պահանջել լրացուցիչ ստերիլիզացման մշակում: Բացի այդ, բարձր մածուցիկությամբ կամ հատուկ բաղադրիչներ պարունակող որոշ լուծույթների համար սառցե բյուրեղները խտանյութից անջատելու դժվարությունը կարող է մեծանալ, ինչը կհանգեցնի կոնցենտրացիայի արդյունավետության նվազմանը և ծախսերի աճի:
Հրապարակման ժամանակը. Փետրվարի 13-2025
