Tehnologija impulznega električnega polja (v nadaljevanju - PEF) se od leta 2010 uspešno uporablja v proizvodnji prigrizkov iz krompirja. Ta tehnologija se uporablja predvsem pri proizvodnji pomfrita in čipsa. Uspešna uporaba opreme PEF za neprekinjeno predhodno obdelavo krompirja v živilski industriji ima več prednosti v smislu izboljšane izrabe surovin, učinkovitosti postopkov in kakovosti izdelkov.
Na splošno tehnologija PEF nadomešča tradicionalno toplotno ogrevanje krompirja, pri čemer porabi do 90% manj vode in energije. Ta tehnologija pomaga mehčati surovine, kar omogoča boljše rezanje in predelavo krompirja. Bolj gladek rez z manj površinske poškodbe, zlomi, drobnimi ostanki in izgubo škroba povzroči večje donose končnih izdelkov, manjšo absorpcijo olja in daljšo življenjsko dobo reza. Izboljšana difuzija vode iz PEF obdelanega krompirja optimizira postopek beljenja, sušenja in cvrtja, kar prav tako pomaga zmanjšati stroške energije in obratovanja. Pomfrit in čips, predelani s PEF, so bolj kakovostni in bolj zdravi, z nižjim odstotkom absorbirane maščobe in bolj enakomerno barvo.
Načelo pulzne obdelave električnega polja PEF
Prve študije z uporabo tehnologije PEF s strani različnih raziskovalnih skupin so bile izvedene v začetku 1900. stoletja. Vendar je bil že v začetku novega tisočletja razvit prvi industrijski sistem PEF, ki je bil vgrajen v obrat za predelavo krompirja. Trenutno se v živilski industriji uporablja več kot 150 sistemov Elea PEF, ki so večinoma nameščeni za proizvodnjo pomfrita in čipsa.
Tehnologija impulznega električnega polja temelji na principu elektroporacije (slika 1). Na podlagi fizikalnih načel se med obdelavo s PEF ustvarjajo kratki električni impulzi visoke napetosti, ki spodbujajo tvorbo por v celični membrani, ne da bi pri tem poškodovali druge dragocene snovi, kot so vitamini, minerali ali pigmenti. Ta tehnologija se lahko uporablja za tkiva živalskega ali rastlinskega izvora in celo za mikroorganizme. Vse žive celice so obdane s polprepustno celično membrano, ki jo v glavnem sestavljajo fosfolipidi z dielektričnimi lastnostmi. Uporaba zunanjega električnega polja vodi do kopičenja naboja na celični membrani in povzroči povečanje njenega naravnega potenciala, tako imenovanega transmembranskega potenciala. To povzroči električno krčenje celične membrane in posledično povzroči nastanek por.
Zaradi tvorbe por v celicah rastlinskih tkiv (na primer krompirjevih celic) med predelavo PEF izgubijo znotrajcelični tlak (turgor), kar vodi do mehčanja tkiva ter lažjega in boljšega rezanja rastlinskih materialov. Poleg tega elektroporacija celične strukture povzroči izboljšan prenos mase, s čimer se izboljšajo tudi industrijski procesi, kot so pranje, beljenje in cvrtje.
Tradicionalno je krompirjeva industrija uporabljala toplotno predgrevanje (predgrevanje blanširanje) za zagotavljanje kakovostnih kosov, ki krompir segreva na 65 ° C v 45 minutah. Ta postopek zahteva veliko vode in energije. Upoštevati je treba, da je odstranjevanje mikrobiološko osemenjene vode, ki vsebuje škrob, pogosto problematično. Poleg tega polnjenje in odvajanje vode iz grelnika običajno traja dolgo in zahteva naknadno vzdrževanje. To je še posebej težko pri spremembah izdelkov in nenačrtovanih ustavitvah proizvodnih linij, ki pogosto privedejo do odlaganja surovin.
Omeniti je treba, da je pri proizvodnji pomfrija uporaba tehnologije predelave PEF pred rezanjem surovine že postala svetovni standard. Tehnologija PEF nadomešča klasični postopek toplotnega ogrevanja, s čimer se poraba vode in energije zmanjša za do 90%. Med predelavo PEF se proizvod in procesna voda praktično ne segrevata, kar pomeni, da je v procesnem okolju manj mikroorganizmov in škroba. Dejanska obdelava traja le nekaj mikrosekund in krompir je v sistemu PEF od 5-8 sekund, odvisno od proizvodne zmogljivosti linije. Uporaba impulznih električnih polj ima tudi druge prednosti. Ker je ta metoda v razsutem stanju, je ves krompir, tako velik kot majhen, enakomerno predelan. Treba je opozoriti, da je bil prej po toplotnem ogrevanju majhen krompir že popolnoma kuhan, medtem ko je bil velik krompir v notranjosti še vedno čvrst. Zaradi enakomernega mehčanja je dosežen enakomeren rez; surovi pomfrit so bolj prožni in se manj lomijo, kar ima za posledico večji donos končnega izdelka. Zmanjšana absorpcija olja (za približno 10%) med cvrtjem zmanjša vsebnost maščobe v končnem izdelku. Poleg tega povečana prilagodljivost in gladka površina zagotavljata daljše krompirčke in enakomerno barvo z bolj enakomerno porjavitvijo na izhodu.
Pri proizvodnji čipsa so koristi podobne kot pri proizvodnji pomfrita, vendar je izboljšanje kakovosti končnega izdelka še bolj izrazito. Rezanje je izboljšano, kar ima za posledico manj izgube surovin in škroba med rezanjem, kar posledično znatno poveča donos. Zmanjšanje izgube škroba je predvsem posledica lažjega rezanja zmehčanih gomoljev. To pa povzroči manj mehanskih poškodb nožev in posledično manj izpiranja škroba s površine. Poleg tega se med cvrtjem manj čipsa drži skupaj, kar odpravlja potrebo po zavrnitvi izdelka. Pri globoko ocvrti PEF predelani surovini za sekance pride do zmanjšanja vsebnosti maščobe - do 20% v končnem izdelku, pri čemer je treba opozoriti, da je to zmanjšanje odvisno tudi od razkosa, kakovosti surovine in samega postopka cvrtja. Slednje igra pomembno vlogo pri izboljšanju kakovosti izdelkov. Odprta celična struktura surovine in izboljšana difuzija vode omogočata optimizirane parametre cvrtja, kot sta temperatura olja in čas cvrtja. Povečana učinkovitost postopka globinskega cvrtja močno vpliva na življenjsko dobo olja in absorpcijo olja v izdelku, pa tudi na barvo in hrustljavost končnega izdelka. Zmanjšanje časa in temperature cvrtja omogoča lažji izdelek z manj termokemičnimi reakcijskimi produkti. To je odlična korist za zelenjavni čips, kot so sladki krompir, korenje, pastinak ali rdeča pesa.
Poleg tega enakomerno mehčanje surovega izdelka odpira nove možnosti za rezanje izdelkov. Trenutno lahko pri proizvodnji pomfrita uporabimo oblike, kot so spiralna, vafljeva ali valovita, z bistveno manjšimi izgubami surovin. Še večje možnosti se odpirajo v industriji krompirjevih sekancev, saj je tršo zelenjavo, kot so sladki krompir, pastinak ali rdeča pesa, zdaj mogoče tudi predelati v obliko. Tako se za potrošnika pojavi več različnih izdelkov, konkurenčnost se poveča in proizvodnja nenavadnih oblik in / ali izdelkov postane učinkovitejša.
Presoja vplivov na okolje PEF pri predelavi krompirja
Ocena vplivov na okolje (v nadaljnjem besedilu - EIA) vam omogoča, da označite vpliv proizvodnje na okolje od surovin do končnega izdelka. Študija presoje vplivov na okolje za uporabo PEF pri predelavi krompirja je bila izvedena v industrijskem obsegu z uporabo primerjalnih podatkov kupcev Elee po vsem svetu, študija pa je pokazala, da lahko zamenjava običajnih toplotnih grelnikov z opremo PEF zmanjša porabo energije za 85% in porabo vode za 90%. kar ustreza 60 - 70 litrom vode in 000 GJ prihranka toplotne energije na leto za tipično linijo za proizvodnjo pomfrija 000 kg / h. Poleg tega se zmanjša absorpcija maščobe, izboljša kakovost izdelka in poveča donos izdelka za 20-50 , pet%. Poleg neposrednih koristi PEF v smislu izboljšanja kakovosti izdelkov ali izboljšanja posameznih proizvodnih korakov postane celoten proizvodni proces bolj učinkovit in trajnosten. Uporaba PEF v neprekinjeni proizvodni liniji za sekance standardne velikosti poveča donos končnega izdelka za 000 ton in zmanjša porabo olja za 1 ton.To tudi zmanjša porabo virov in vode, ki je potrebna za proizvodnjo, poleg tega pa še dodatno zmanjša stroške predelave, zagotovi enako ali celo večje industrijske zmogljivosti. Z današnjimi sistemi Elea PEF, ki so danes nameščeni v krompirjevi industriji po vsem svetu, se približno vsako sekundo prihrani 1,5 kWh energije, 67 kg ekvivalenta CO2 in 138 litrov vode.
sistem PEF za krompirjevo industrijo
Elea ponuja vrsto transportnih sistemov PEF različnih velikosti z različno zmogljivostjo za pomfrit in linijo čipsa. Poleg tega je vsak sistem PEF, ki ga proizvaja Elea, lahko zasnovan in izdelan v skladu z vsemi posebnimi zahtevami.
Vsi sistemi lahko delujejo 24 ur na dan in so zasnovani za delovanje v ekstremnih pogojih. Zaradi kratkega časa obdelave, krajšega od 7 sekund, in kompaktne velikosti je sisteme Elea PEF enostavno vgraditi v obstoječe proizvodne linije. Sistemi PEF so popolnoma avtomatizirani in jih je mogoče voditi neposredno s proizvodne linije ali na daljavo iz osrednje kontrolne sobe. Vse ustrezne parametre procesa je mogoče spremljati in beležiti. Ker je PEF standard pri proizvodnji pomfrita, se nameščena sistemska baza nenehno širi, kar omogoča uporabo standardnih komponent in rezervnih delov na zalogi. Namenske inženirske podporne službe s svetovnimi partnerji in zmogljivostmi na daljavo zagotavljajo neprekinjeno delovanje, podporo 10 ur na dan in XNUMX ur na dan.
Sistemi Elea za obdelavo PEF so običajno sestavljeni iz impulznega generatorja in procesne enote. Za predelavo trdnih izdelkov, kot je krompir, je predelovalna enota poseben tekoči trak. Značilna produktivnost sistemov PEF pri proizvodnji sekancev je od 1 do 6 t / h, pri predelavi pomfrita pa je zmogljivost linije bistveno večja pri 10-60 t / h.
Pas Elea PEF Advantage je na voljo v štirih modelih: PEF Advantage B 1, 10, 100 in 1000, ki lahko prenaša od 1 t / h do 60 t / h.
Posebej za majhne proizvodne linije čipov smo razvili mini sistemi PEF Elea PEF Advantage B 1 in B1 mini, ki lahko predelajo do 6 t / h surovin (slika 6).
Povprečna poraba energije sistema Elea PEF je precej nizka (1 kWh na tono surovine), kar omogoča nižje obratovalne stroške. Seveda izvajanje PEF vključuje naložbene in operativne stroške. Namestitev več kot 30 sistemov PEF pri proizvodnji čipov pa je v kratkem času, v povprečju eno do dve leti, pokazala donosnost naložbe, zahvaljujoč prihrankom pri stroških učinkovitosti postopka ali koristih, povezanih z izdelkom, kot so večji donos, manj ostankov in zmanjšana vsebnost maščob.
Na splošno tehnologija PEF vključuje izboljšanje kakovosti surovin in optimizacijo procesov v celotni proizvodni verigi, kar koristi proizvajalcu, potrošniku in okolju.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
Za več informacij obiščite našo spletno stran: www.elea-technology.com
Affiliate material