Tehnologija primjene pulsiranog električnog polja (u daljnjem tekstu - PEF) uspješno se koristi u proizvodnji grickalica od krumpira od 2010. godine. Ova se tehnologija uglavnom koristi u proizvodnji pomfrita i čipsa. Uspješna primjena PEF opreme za kontinuiranu predobradu krumpira u prehrambenoj industriji ima nekoliko prednosti u pogledu poboljšane upotrebe sirovina, efikasnosti procesa i kvaliteta proizvoda.
Sveukupno, PEF tehnologija zamjenjuje tradicionalno termičko zagrijavanje krumpira koristeći do 90% manje vode i energije. Ova tehnologija pomaže omekšavanju sirovina, omogućavajući poboljšano rezanje i preradu krompira. Glatkiji rez uz manje oštećenja površine, lomova, sitnih ostataka i gubitka škroba rezultira većim prinosima gotovih proizvoda, manjom apsorpcijom ulja i dužim vijekom trajanja reza. Poboljšana difuzija vode iz PEF-a tretiranog krompira optimizira postupak blanširanja, sušenja i prženja, što također pomaže u smanjenju energije i operativnih troškova. Pomfrit i čips obrađeni PEF-om su kvalitetniji i zdraviji, sa nižim procentom apsorbirane masti i ujednačenije boje.
Princip impulsne obrade električnog polja PEF
Prva istraživanja koja su koristila PEF tehnologiju od strane različitih istraživačkih grupa izvedena su početkom 1900-ih. Međutim, već početkom novog milenija razvijen je prvi industrijski sistem PEF koji je instaliran u pogonu za preradu krompira. Više od 150 Elea PEF sistema trenutno se koristi u prehrambenoj industriji, od kojih se većina instalira u proizvodnji pomfrita i čipsa.
Tehnologija impulsnog električnog polja zasniva se na principu elektroporacije (slika 1). Na osnovu fizičkih principa, za vrijeme tretmana PEF-om generiraju se kratki električni impulsi visokog napona koji pospješuju stvaranje pora u ćelijskoj membrani bez oštećenja drugih vrijednih tvari kao što su vitamini, minerali ili pigmenti. Ova tehnologija se može primijeniti na tkiva životinjskog ili biljnog porijekla, pa čak i na mikroorganizme. Sve žive stanice okružene su polupropusnom ćelijskom membranom, koja se uglavnom sastoji od fosfolipida s dielektričnim svojstvima. Primjena vanjskog električnog polja dovodi do nakupljanja naboja na ćelijskoj membrani i uzrokuje povećanje njegovog prirodnog potencijala, takozvanog transmembranskog potencijala. To uzrokuje električno stezanje stanične membrane i, kao rezultat, dovodi do stvaranja pora.
Zbog stvaranja pora u ćelijama biljnih tkiva (na primjer, ćelija krompira), tijekom obrade PEF-om gube se unutarćelijski pritisak (turgor), što dovodi do omekšavanja tkiva i lakšeg i kvalitetnijeg rezanja biljnog materijala. Pored toga, elektroporacija ćelijske strukture rezultira poboljšanim prijenosom mase, čime se poboljšavaju i industrijski procesi poput pranja, blanširanja i prženja.
Tradicionalno, industrija krompira koristi termičko predgrevanje (predgrevanje blanširanje) kako bi osigurala kvalitetne rezove, koji krumpir greju na 65 ° C tokom 45 minuta. Ovaj proces zahtijeva puno vode i energije. Treba imati na umu da je odlaganje mikrobiološki oplođene vode koja sadrži škrob često problematično. Pored toga, punjenje i ispuštanje vode iz grijača obično traje dugo i zahtijeva naknadno održavanje. To je posebno teško s promjenama proizvoda i neplaniranim zaustavljanjem proizvodne linije, što često rezultira odlaganjem sirovina.
Treba spomenuti da je u proizvodnji pomfrita upotreba tehnologije obrade PEF prije rezanja sirovine već postala svjetski standard. PEF tehnologija zamjenjuje klasični postupak toplinskog zagrijavanja, smanjujući tako potrošnju vode i energije do 90%. Tijekom prerade PEF, proizvod i procesna voda se praktički ne zagrijavaju, što znači da u procesnom okruženju ima manje mikroorganizama i škroba. Stvarna obrada traje samo nekoliko mikrosekundi i, ovisno o proizvodnom kapacitetu linije, krumpir je u PEF sustavu samo 5-8 sekundi. Upotreba impulsnih električnih polja ima i druge prednosti. Budući da je ova metoda rasuta, sav krumpir - bio on veliki ili mali - obrađuje se ravnomjerno. Treba napomenuti da je ranije, nakon termičkog zagrijavanja, mali krumpir već bio potpuno kuhan, dok je krumpir iznutra još bio čvrst. Zahvaljujući jednoličnom omekšavanju postiže se ravnomjeran rez; sirovi pomfrit štapići su fleksibilniji i manje se lome, što rezultira većim prinosom konačnog proizvoda. Smanjena apsorpcija ulja (za oko 10%) tokom prženja smanjuje sadržaj masti u konačnom proizvodu. Uz to, povećana fleksibilnost i glatka površina pružaju duže pomfrit-štapiće i jednoličnu boju s ravnomjernijim smeđim bojenjem na izlazu.
U proizvodnji čipsa koristi su slične onima u proizvodnji pomfrita, ali je poboljšanje kvaliteta finalnog proizvoda još izraženije. Rezanje je poboljšano, što dovodi do manje rasipanja sirovina i škroba tijekom rezanja, što zauzvrat dovodi do značajnog povećanja prinosa. Smanjenje gubitka škroba prvenstveno je rezultat lakšeg sječenja omekšanih gomolja. To zauzvrat dovodi do manje mehaničkih oštećenja noževa i, kao rezultat toga, manje ispiranja škroba s površine. Uz to, manje se čipsa slijepi tijekom prženja, eliminirajući potrebu za odbijanjem proizvoda. Kada se u prženom PEF obradi sirovina za čips, dolazi do smanjenja sadržaja masti - do 20% u konačnom proizvodu, treba imati na umu da to smanjenje ovisi i o rezanju, kvaliteti sirovine i samom procesu prženja. Potonji igra važnu ulogu u poboljšanju kvaliteta proizvoda. Otvorena ćelijska struktura sirovine i poboljšana difuzija vode omogućavaju optimizirane parametre prženja poput temperature ulja i vremena prženja. Povećana efikasnost postupka dubokog prženja ima veliki utjecaj na vijek trajanja ulja i upijanje ulja proizvoda, kao i na boju i hrskavost konačnog proizvoda. Smanjivanje vremena i temperature prženja omogućuje svjetliji proizvod s manje proizvoda termohemijske reakcije. Ovo je velika prednost za povrće čips poput batata, mrkve, pastrnjaka ili crvene repe.
Pored toga, jednoliko omekšavanje sirovog proizvoda otvara nove mogućnosti za rezanje proizvoda. Trenutno se u proizvodnji pomfrita mogu primijeniti takvi oblici kao što su spiralni, oblatni ili valoviti, sa znatno manjim gubicima sirovina. Još veće alternative otvaraju se u industriji čipsa, jer se tvrđe povrće poput slatkog krompira, pastrnjaka ili crvene repe sada takođe može preraditi u oblikovanje. Stoga se za potrošača pojavljuje veća raznolikost proizvoda, povećava se konkurentnost, a proizvodnja neobičnih oblika i / ili proizvoda postaje efikasnija.
Procjena uticaja na životnu sredinu PEF prilikom prerade krompira
Procjena utjecaja na okoliš (u daljnjem tekstu - EIA) omogućava vam da okarakterizirate utjecaj proizvodnje na okoliš od sirovina do konačnog proizvoda. Studija EIA o upotrebi PEF-a u preradi krumpira provedena je u industrijskim razmjerima koristeći uporedne podatke kupaca Elea iz cijelog svijeta, a studija je pokazala da bi zamjena konvencionalnih toplotnih grijača PEF opremom mogla smanjiti potrošnju energije za 85%, a potrošnju vode za 90%. što odgovara 60 - 70 000 000 litara vode i 20 GJ uštede toplotne energije godišnje za tipičnu liniju za proizvodnju pomfrita od 50 000 kg / h. Uz to, dolazi do smanjenja apsorpcije masti, poboljšanog kvaliteta proizvoda i povećanja prinosa proizvoda za 1-1,5 , 67%. Pored direktnih koristi PEF-a u smislu poboljšanja kvaliteta proizvoda ili poboljšanja pojedinačnih proizvodnih koraka, čitav proizvodni proces postaje efikasniji i održiviji. Korištenje PEF-a u kontinuiranoj proizvodnoj liniji za sječke standardne veličine povećava prinos finalnog proizvoda za 174 tona i smanjuje potrošnju ulja za 29 tone.To također smanjuje potrošnju resursa i vode potrebne za proizvodnju, uz dodatno smanjenje troškova obrade, pružajući iste ili čak veći industrijski kapacitet. Uz danas instalirane Elea PEF sisteme u industriji krumpira, uštede se 23 kWh energije, XNUMX kg ekvivalenta CO približno svake sekunde2 i 138 litara vode.
sistem PEF za industriju krompira
Elea nudi niz PEF transportnih sistema različitih veličina sa različitim kapacitetima za pomfrit i linije čipsa. Uz to, svaki PEF sistem koji proizvodi Elea može biti dizajniran i izrađen u skladu sa svim specifičnim zahtjevima.
Svim sistemima se može raditi 24/7 i dizajnirani su za rad u ekstremnim uvjetima. Zahvaljujući kratkom vremenu obrade kraćem od 10 sekundi i kompaktnoj veličini, Elea PEF sisteme je lako integrirati u postojeće proizvodne linije. PEF sistemi su potpuno automatizirani i njima se može upravljati direktno s proizvodne linije ili daljinski iz centralne kontrolne sobe. Svi relevantni parametri procesa mogu se pratiti i snimati. Budući da je PEF standard u proizvodnji pomfrita, instalirana baza sistema se neprestano proširuje, omogućavajući upotrebu standardnih komponenti i rezervnih dijelova na lageru. Uz svjetske partnere i mogućnosti daljinske usluge, namjenske usluge inženjerske podrške osiguravaju neprekidnu upotrebu, podršku XNUMX sata dnevno, XNUMX dana u tjednu i mir.
Elea sistemi za obradu PEF obično se sastoje od impulsnog generatora i procesorske jedinice. Za preradu čvrstih proizvoda kao što je krumpir, obrada je posebna transportna traka. Tipična produktivnost PEF sistema u proizvodnji čipsa je od 1 do 6 t / h, a pri preradi pomfrita kapacitet linije je znatno veći pri 10-60 t / h.
Elea PEF Advantage Belt dostupan je u četiri modela: PEF Advantage B 1, 10, 100 i 1000, sposoban za rukovanje od 1 t / h do 60 t / h.
Posebno za male proizvodne linije čipsa razvili smo mini sisteme PEF Elea PEF Advantage B 1 i B1 koji mogu preraditi do 6 t / h sirovina (slika 6).
Prosječna potrošnja energije Elea PEF sustava je prilično niska (1 kWh po toni sirovine), što omogućava niže operativne troškove. Naravno, implementacija PEF-a dolazi s investicijskim i operativnim troškovima. Međutim, instalacija više od 30 PEF sistema u proizvodnji čipsa pokazala je povrat ulaganja u kratkom vremenu, u prosjeku od jedne do dvije godine, zahvaljujući uštedi u troškovima efikasnosti procesa ili prednostima vezanim uz proizvode kao što su povećani prinos, manje otpada i smanjeni sadržaj masti.
Općenito, PEF tehnologija uključuje poboljšanje kvalitete sirovina i optimizaciju procesa u cijelom proizvodnom lancu, što koristi proizvođaču, potrošaču i okolišu.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
Za više informacija posjetite našu web stranicu: www.elea-technology.com
Affiliate materijal