Impulsinio elektrinio lauko (toliau - PEF) taikymo technologija sėkmingai naudojama gaminant bulvių užkandžius nuo 2010 m. Ši technologija daugiausia naudojama gaminant bulvytes ir traškučius. Sėkmingas PEF įrangos, skirtos nuolatiniam bulvių pirminiam apdorojimui, įdiegimas maisto pramonėje turi keletą privalumų, susijusių su geresniu žaliavų panaudojimu, proceso efektyvumu ir produktų kokybe.
Apskritai PEF technologija pakeičia tradicinį terminį bulvių šildymą, sunaudojant iki 90% mažiau vandens ir energijos. Ši technologija padeda sušvelninti žaliavą, leidžiančią geriau pjaustyti ir perdirbti bulves. Dėl sklandesnio pjovimo ir mažiau paviršiaus pažeidimų, lūžių, mažų šiukšlių ir krakmolo nuostolių gaunamas didesnis galutinio produkto derlius, mažesnė aliejaus absorbcija ir ilgesnis peilio tarnavimo laikas. Patobulinta apdorotų bulvių vandens difuzija iš PEF optimizuoja blanšavimo, džiovinimo ir kepimo procesą, o tai taip pat padeda sumažinti energijos ir eksploatavimo išlaidas. Bulvytės bulvytės ir traškučiai, perdirbti su PEF, yra kokybiškesni ir sveikesni, juose yra mažiau absorbuotų riebalų ir tolygesnė spalva.
Impulsinio elektrinio lauko apdorojimo principas PEF
Pirmieji tyrimai, naudojant PEF technologiją, buvo atlikti įvairių tyrimų grupių 1900-ųjų pradžioje. Tačiau jau naujo tūkstantmečio pradžioje bulvių perdirbimo įmonėje buvo sukurta ir įdiegta pirmoji pramoninė PEF sistema. Maisto pramonėje šiuo metu naudojama daugiau nei 150 „Elea“ PEF sistemų, kurių dauguma įrengta gaminant bulvytes ir bulvytes.
Impulsinio elektrinio lauko technologija remiasi elektroporacijos principu (1 pav.). Remiantis fiziniais principais, gydant PEF susidaro trumpi aukštos įtampos elektriniai impulsai, kurie skatina porų susidarymą ląstelės membranoje, nepažeidžiant kitų vertingų medžiagų, tokių kaip vitaminai, mineralai ar pigmentai. Ši technologija gali būti taikoma gyvūninės ar augalinės kilmės audiniams ir net mikroorganizmams. Visas gyvas ląsteles supa pusiau pralaidi ląstelių membrana, kurią daugiausia sudaro fosfolipidai, turintys dielektrinių savybių. Išorinio elektrinio lauko taikymas lemia krūvio kaupimąsi ant ląstelės membranos ir padidina jo natūralų potencialą, vadinamąjį transmembraninį potencialą. Tai sukelia elektrinį ląstelės membranos susitraukimą ir dėl to susidaro poros.
Dėl porų susidarymo augalų audinių ląstelėse (pavyzdžiui, bulvių ląstelėse), apdorojant PEF, jos praranda viduląstelinį slėgį (turgorą), dėl kurio audiniai suminkštėja ir lengviau bei geriau pjaustomos augalinės medžiagos. Be to, ląstelių struktūros elektroporacija lemia geresnį masės perdavimą, tuo pat metu pagerinant pramoninius procesus, tokius kaip plovimas, blanširavimas ir gilus kepimas.
Tradiciškai bulvių pramonė naudojo terminį pašildymą (pašildymo blanšavimą), kad užtikrintų kokybišką pjaustymą, kuris bulves 65 minutes pašildo iki 45 ° C. Šis procesas reikalauja daug vandens ir energijos. Reikėtų nepamiršti, kad mikrobiologiškai apvaisinto vandens, kuriame yra krakmolo, šalinimas dažnai yra problemiškas. Be to, vandens užpildymas ir išleidimas iš šildytuvo paprastai trunka ilgai ir reikalauja vėlesnės priežiūros. Tai ypač sunku pakeitus produktą ir neplanuotai sustabdžius gamybos linijas, dėl kurių dažnai šalinamos žaliavos.
Reikėtų paminėti, kad gaminant bulvytes bulvėms, PEF perdirbimo technologijos naudojimas prieš pjaunant žaliavą jau tapo pasauliniu standartu. PEF technologija pakeičia klasikinį terminio šildymo procesą, taip sumažindama vandens ir energijos sąnaudas iki 90%. Apdorojant PEF, produktas ir proceso vanduo praktiškai nešildomi, o tai reiškia, kad proceso aplinkoje yra mažiau mikroorganizmų ir krakmolo. Faktinis perdirbimas trunka tik kelias mikrosekundes ir, atsižvelgiant į linijos gamybos pajėgumą, bulvės PEF sistemoje būna tik 5–8 sekundes. Impulsinių elektrinių laukų naudojimas turi ir kitų privalumų. Kadangi šis metodas yra birus perdirbimas, visos bulvės - tiek didelės, tiek mažos - perdirbamos tolygiai. Reikėtų pažymėti, kad anksčiau, po terminio šildymo, mažos bulvės jau buvo visiškai iškeptos, o didžiosios bulvės dar buvo tvirtos viduje. Dėl vienodo minkštėjimo pasiekiamas tolygus pjūvis; žalios bulvytės su bulvytėmis yra lankstesnės ir rečiau lūžta, todėl gaunamas didesnis derlius. Sumažėjusi aliejaus absorbcija (apie 10%) kepant kepenyse sumažina riebalų kiekį galutiniame produkte. Be to, padidėjus lankstumui ir lygesniam paviršiui, ilgesnės gruzdintos bulvytės yra vienodos spalvos ir tolygiau paruduoja prie išėjimo.
Gaminant traškučius nauda yra panaši į prancūziškų bulvių gamybą, tačiau galutinio produkto kokybės pagerėjimas yra dar ryškesnis. Pagerinamas pjaustymas, todėl pjaunant mažiau švaistoma žaliavų ir krakmolo, o tai savo ruožtu žymiai padidina derlių. Krakmolo nuostolių sumažėjimą pirmiausia lemia tai, kad minkštus gumbus lengviau pjauti. Tai savo ruožtu lemia mažiau mechaninių peilių pažeidimų ir dėl to krakmolo išplaukimą iš paviršiaus. Be to, kepant mažiau traškučių sulimpa, todėl nereikia atsisakyti produkto. Kepant PEF perdirbtą žaliavą traškučiams, sumažėja riebalų kiekis - iki 20% galutiniame produkte, reikia pažymėti, kad šis sumažėjimas priklauso ir nuo pjaustymo, žaliavos kokybės ir paties kepimo proceso. Pastarasis vaidina svarbų vaidmenį gerinant produktų kokybę. Atvira žaliavinė ląstelių struktūra ir patobulinta vandens difuzija leidžia optimizuoti kepimo parametrus, tokius kaip aliejaus temperatūra ir kepimo laikas. Padidėjęs giluminio kepimo proceso efektyvumas daro didelę įtaką aliejaus tarnavimo laikui ir produkto absorbcijai, taip pat galutinio produkto spalvai ir trapumui. Sumažinus kepimo laiką ir temperatūrą galima gauti lengvesnį produktą, turintį mažiau termocheminių reakcijos produktų. Tai yra didelė nauda daržovių traškučiams, tokiems kaip saldžiosios bulvės, morkos, pastarnokai ar raudonieji burokėliai.
Be to, vienodas žaliavinio produkto minkštinimas atveria naujas galimybes pjaustyti produktus. Šiuo metu, gaminant bulvytes, galima realizuoti tokias formas kaip spiralė, vaflis ar banguota, žymiai mažiau prarandant žaliavą. Bulvių traškučių pramonėje atsiveria dar didesnės alternatyvos, nes kietesnės daržovės, tokios kaip saldžiosios bulvės, pastarnokai ar raudonieji burokėliai, taip pat gali būti perdirbamos pagal formą. Taigi vartotojui atsiranda didesnė produktų įvairovė, padidėja konkurencingumas, o neįprastų formų ir (arba) gaminių gamyba tampa efektyvesnė.
Poveikio aplinkai vertinimas PEF perdirbant bulves
Poveikio aplinkai vertinimas (toliau - PAV) leidžia apibūdinti gamybos poveikį aplinkai nuo žaliavų iki galutinio produkto. PAV tyrimas dėl bulvių perdirbimo buvo atliktas pramoniniu mastu, naudojant palyginamus „Elea“ klientų visame pasaulyje duomenis, ir tyrimas parodė, kad pakeitus įprastus terminius šildytuvus PEF įranga, energijos sąnaudos galėtų sumažėti 85 proc., O vandens - 90 proc. tai atitinka 60–70 000 000 litrų vandens ir 20 GJ šilumos energijos per metus, kai įprasta bulvinių bulvių bulvių gamybos linija yra 50 000 kg / h. Be to, sumažėja riebalų absorbcija, pagerėja produkto kokybė ir padidėja produkto derlius 1–1,5 , 67 proc. Be tiesioginio PEF pranašumų, susijusių su produktų kokybės gerinimu ar atskirų gamybos etapų tobulinimu, visas gamybos procesas tampa efektyvesnis ir tvaresnis. PEF naudojimas nenutrūkstamoje standartinio dydžio drožlių gamybos linijoje padidina galutinio produkto derlingumą 174 tonomis ir sumažina naftos suvartojimą 29 tonomis. Tai taip pat sumažina gamybai reikalingus išteklius ir vandenį, be to, dar labiau sumažina perdirbimo išlaidas, užtikrindamos tas pačias ar net didesnis pramoninis pajėgumas. Šiandien visame pasaulyje bulvių pramonėje įdiegus „Elea PEF“ sistemas, maždaug kas sekundę sutaupoma 23 kWh energijos, XNUMX kg CO ekvivalento.2 ir 138 litrai vandens.
Sistemos PEF bulvių pramonei
„Elea“ siūlo daugybę skirtingų dydžių PEF konvejerių sistemų, kurių talpa skirtinga gruzdintoms bulvytėms ir traškučių linijoms. Be to, kiekviena „Elea“ gaminama PEF sistema gali būti suprojektuota ir pastatyta pagal visus specifinius reikalavimus.
Visas sistemas galima valdyti 24 valandas per parą 7 dienas ir jos yra skirtos veikti ekstremaliomis sąlygomis. Dėl trumpo, mažiau nei 10 sekundžių apdorojimo laiko ir kompaktiško dydžio, „Elea PEF“ sistemas lengva integruoti į esamas gamybos linijas. PEF sistemos yra visiškai automatizuotos ir jas galima valdyti tiesiogiai iš gamybos linijos arba nuotoliniu būdu iš centrinės valdymo patalpos. Visi svarbūs proceso parametrai gali būti stebimi ir registruojami. Kadangi bulvinių bulvių bulvių gamyboje PEF yra standartas, įdiegta sistemos bazė nuolat plečiasi, todėl sandėlyje galima naudoti standartinius komponentus ir atsargines dalis. Turėdami pasaulinius partnerius ir nuotolinio aptarnavimo galimybes, specialios inžinerijos palaikymo paslaugos užtikrina darbo laiką, palaikymą visą parą ir visą parą bei ramybę.
„Elea“ sistemos, skirtos PEF apdorojimui, paprastai susideda iš impulsų generatoriaus ir procesoriaus. Kietų produktų, tokių kaip bulvės, perdirbimui perdirbimo blokas yra specialus konvejeris. Tipinis PEF sistemų produktyvumas gaminant traškučius yra nuo 1 iki 6 t / h, o perdirbant bulvytes bulvės, linijos pajėgumas yra žymiai didesnis - 10–60 t / h.
„Elea PEF Advantage“ diržas yra keturių modelių: „PEF Advantage B 1“, „10“, „100“ ir „1000“, galintis dirbti nuo 1 t / h iki 60 t / h.
Ypač mažoms lustų gamybos linijoms sukūrėme PEF Elea PEF Advantage B 1 ir B1 mini sistemas, galinčias apdoroti iki 6 t / h žaliavų (6 pav.).
Vidutinės „Elea“ PEF sistemos energijos sąnaudos yra gana mažos (1 kWh vienai tonai žaliavos), o tai leidžia mažesnes eksploatavimo išlaidas. Žinoma, PEF įgyvendinimas susijęs su investicijomis ir veiklos sąnaudomis. Tačiau įdiegus daugiau nei 30 PEF sistemų mikroschemų gamybai, investicijų grąža pasirodė per trumpą laiką, vidutiniškai nuo vienerių iki dvejų metų, dėl sutaupytų proceso efektyvumo sąnaudų ar su produktu susijusių privalumų, tokių kaip padidėjęs derlius, mažiau laužo ir sumažėjęs riebalų kiekis.
Apskritai PEF technologija apima žaliavų kokybės gerinimą ir procesų optimizavimą visoje gamybos grandinėje, o tai naudinga gamintojui, vartotojui ir aplinkai.
Vaizdo įrašas: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite mūsų svetainėje: www.elea-technology.com
Partnerių medžiaga