Polvos de frutas y verduras liofilizados Son ligeros y fáciles de transportar y transportar. Coloridas rodajas de frutas verdes liofilizadas, conveniente sopa instantánea liofilizada, mariscos y verduras deshidratados liofilizados, etc., se pueden encontrar en todas partes. La tecnología de liofilización al vacío (liofilización al vacío) en la industria alimentaria se ha descrito como uno de los símbolos importantes del progreso tecnológico en la industria alimentaria en el siglo XX. Entonces, ¿cuál es la tendencia de desarrollo de la tecnología y los productos de liofilización de frutas y verduras?
¿Cuál es el principio de la tecnología de polvos de frutas y verduras liofilizados?
El agua puede estar en estado sólido, líquido y gaseoso en 3 estados. Cuando la presión atmosférica se reduce a un cierto nivel (610,5 Pa), el punto de ebullición del agua y el punto de congelación coinciden. En este momento, las moléculas de agua se pueden realizar a bajas temperaturas desde hielo hasta la transformación directa en vapor, este proceso se conoce como sublimación del agua. La tecnología de liofilización al vacío consiste en congelar el material húmedo por debajo de la temperatura del punto eutéctico. Utiliza el principio de sublimación de agua, la tecnología de secado que elimina directamente las moléculas de agua del material en condiciones de baja presión. Y el vapor de agua sublimado en el material es capturado por el condensador de vapor de agua en el sistema de vacío. Obteniendo así un largo periodo de almacenamiento. Estabilidad del sistema y función nutricional de productos deshidratados completos.
El proceso de liofilización se puede dividir en tres etapas principales. Son la etapa de precongelación, la etapa de secado por sublimación (la primera etapa de secado) y la etapa de secado de resolución (la segunda etapa de secado).
• Etapa de precongelación:
Esta etapa congela principalmente una gran cantidad de agua libre en el material húmedo a un estado sólido. Generalmente de acuerdo con los diferentes materiales para determinar la temperatura de precongelación adecuada del punto de fusión. Como el material está en estado congelado. El sistema material se encuentra en un estado estable. Existe una correlación significativa entre la tasa de precongelación y el tipo de material liofilizado. La congelación rápida forma cristales de hielo más pequeños y tiene menos efecto sobre la estructura celular del material. Por el contrario, la lenta congelaciónpolvos de frutas y verduras liofilizadosEl proceso genera cristales de hielo más grandes. Las estructuras más grandes, parecidas a poros, quedan atrás, favoreciendo así la sublimación del agua. Sin embargo, los cristales de hielo más grandes destruirán la estructura original de las células. Tiene cierto efecto sobre la estructura organizativa de frutas y verduras liofilizadas y sustancias bioactivas relacionadas.
• Etapa de secado por sublimación (primera etapa de secado):
Esta etapa requiere un calentamiento adecuado del material. Haga el material en estado congelado del estado libre de sublimación de agua. Durante este período se elimina aproximadamente el 90% de toda el agua del material. Diferentes frutas y verduras debido a su propia composición material, contenido de humedad, distribución de humedad y estado de humedad y otras características de las diferencias. Como resultado de la sublimación del agua en esta etapa del calor requerido también existen diferencias. La etapa debe garantizar que la temperatura no pueda exceder la temperatura del propio punto de mezcla del material, pero también más que la temperatura de sublimación del agua. Si la temperatura de sublimación está muy por encima del punto eutéctico. Los materiales se deben al sistema de reducción de la viscosidad del agua y colapso del volumen, decoloración, burbujas y otros fenómenos. Por lo tanto, es apropiada una temperatura de sublimación de frutas y verduras cercana al punto eutéctico, y al mismo tiempo superior al punto de sublimación del agua.
• Etapa de secado de resolución (secado de segunda etapa):
Con base en la etapa anterior, esta etapa continúa eliminando aproximadamente el 10 % de la sublimación de agua unida que no se eliminó en la primera etapa. Esta etapa requiere un vacío lo suficientemente alto para garantizar que el agua unida resuelta tenga suficiente potencia para escapar del material. Además, dado que la resolución del agua unida requiere un alto nivel de energía, es necesario garantizar que la temperatura en esta etapa alcance un cierto nivel. Debido a la composición del material, la forma y el contenido de agua residual de diferentes materiales, el tiempo de resolución específico debe estar determinado por las propiedades básicas de materiales específicos.
¿Cuál es la tendencia de desarrollo de la tecnología de liofilización al vacío?
(1) investigación sobre la idoneidad del procesamiento de frutas y verduras liofilizadas
Las diferentes variedades de frutas y verduras tienen diferentes colores, texturas, sabores y funciones nutricionales. Elaborar diferentes variedades de materias primas productos liofilizados de diferentes calidades, no todas las materias primas son aptas para la liofilización. En términos de liofilización de frutas y verduras, con diferentes bases materiales de materias primas, afectará significativamente su idoneidad para el procesamiento en el proceso de liofilización. La composición material y la estructura organizativa del material en sí también tiene un mayor impacto en la calidad delpolvos de frutas y verduras liofilizados. Porque el material después de la liofilización ha perdido la mayor parte del agua. Por tanto, la composición material de la propia materia prima determina el color, sabor, textura y función nutricional final del producto liofilizado.
• Mecanismo de formación de calidad de liofilización y tecnología de control.
En primer lugar, es el mecanismo de formación de calidad y la tecnología de control de color, sabor y textura. El cambio de color del secado con aire caliente suele estar relacionado con el oscurecimiento del producto (reacción enzimática o no enzimática) o la degradación del pigmento. A diferencia del secado con aire caliente convencional, los cambios de color durante la liofilización pueden deberse a la presencia de estructuras de poros en la muestra liofilizada. Estas estructuras dispersan la luz reflejada, provocando que cambie el color. La contracción o colapso de los alimentos congelados debido a la eliminación de la humedad es un problema importante en la etapa de sublimación. Las presiones de sublimación más bajas (mayor vacío) a menudo pueden reducir la tasa de arrugamiento y producción de alimentos.polvos de frutas y verduras liofilizadoscon menores densidades de empaquetamiento y estructuras más porosas. Además, la formación de cristales de hielo durante la etapa de precongelación puede alterar la estructura celular de la muestra. Esto da como resultado una textura más suave del producto. Las velocidades de congelación más lentas pueden provocar una mayor formación de cristales de hielo. Esto conduce a una mayor alteración celular durante la congelación y al desarrollo de características de textura más suaves.
Y esta alteración de la integridad del tejido de las distintas frutas dará como resultado una menor firmeza de las muestras de fruta. El segundo es el mecanismo de formación de la calidad funcional nutricional y la tecnología de regulación. Dado que el proceso de deshidratación de liofilización se realiza en condiciones de baja temperatura sin agua líquida. Por lo tanto, en comparación con los métodos de secado tradicionales, la tecnología de liofilización reduce o elimina en gran medida la actividad microbiana y las reacciones químicas. Se ha descubierto que la pérdida de compuestos bioactivos (como flavonoides totales, flavonoles, catequinas y fenoles) en muestras liofilizadas es insignificante.
• Tecnología baja en carbono que ahorra energía y pretratamiento
El pretratamiento del material puede mejorar eficazmente la eficiencia del secado. Lograr el propósito de optimizar la calidad del producto, reducir el consumo de energía y reducir las emisiones de carbono. Por ejemplo, antes de la liofilización, se puede utilizar un pretratamiento ultrasónico. A través de la energía térmica y el efecto de cavitación ultrasónica generado por la interacción entre ondas ultrasónicas y medios. Forme canales microporosos en el material. Elimina rápidamente parte de la humedad del material. Acorte el tiempo de secado y logre el efecto de reducir el consumo de energía. Además, combinado con un tratamiento con campo eléctrico pulsado de alto voltaje, puede mejorar la permeabilidad de la membrana celular teniendo en cuenta que la estructura organizativa del material no se destruye. Esto acorta efectivamente el tiempo de liofilización y reduce el costo operativo. Al mismo tiempo, también hay resultados de investigaciones sobre el pretratamiento con enfriamiento al vacío de materiales liofilizados. Puede formar canales microporosos en la capa superficial del material, reduciendo así la resistencia a la sublimación de los cristales de hielo en el interior del material, mejorando la velocidad de sublimación y acortando el tiempo de secado.
• Tecnología de liofilización al vacío
La tecnología de liofilización al vacío y otras tecnologías de secado pueden compensar las deficiencias de una única tecnología de liofilización con alto consumo de energía. Al mismo tiempo también se pueden obtener frutas y verduras liofilizadas de alta calidad. La tecnología de secado conjunto de liofilización al vacío se basa en las características básicas del material, las dos o más tecnologías de secado para complementar las ventajas de cada una como el principio de deshidratación del material en etapas, con el fin de reducir los costos operativos del secado del material, mejorar la calidad delpolvos de frutas y verduras liofilizadosy conservar al máximo las propiedades físicas y químicas del material.
• Equipos de liofilización al vacío energéticamente eficientes y con bajas emisiones de carbono
Como se mencionó anteriormente, el consumo de energía es un problema de larga data en la liofilización. Como el sistema de calefacción eléctrica proporciona principalmente energía para la sublimación de agua sólida en materiales húmedos. Consta únicamente de varios calentadores eléctricos, por lo que el espacio para la transformación que ahorra energía es relativamente pequeño. En la actualidad, el sistema de refrigeración de los equipos domésticos de liofilización al vacío generalmente adopta un sistema de refrigeración con compresor de dos etapas y un sistema de refrigeración de baja temperatura con compresión superpuesta. El primero es aplicable principalmente a equipos de liofilización al vacío de tamaño mediano y grande, forma de trabajo refrigerada por agua. Este último es aplicable principalmente a pequeños equipos de prueba de liofilización al vacío. Para el funcionamiento enfriado por aire, ambos modos de funcionamiento deben estar equipados con ventiladores y bombas de agua. En la actualidad, con el fin de lograr el propósito de ahorro de energía y bajas emisiones de carbono. El nuevo sistema de refrigeración se puede utilizar para reemplazar las bombas y ventiladores de frecuencia fija tradicionales por bombas y ventiladores de frecuencia variable. Además, en vista de la diferencia de capacidad entre los liofilizadores pequeños y los liofilizadores medianos y grandes. Se pueden utilizar compresores de capacidad variable. Como en el equipo de liofilización al vacío de prueba pequeño que usa un compresor scroll para reemplazar el compresor de pistón, y en los equipos medianos y grandes que usan un compresor de tornillo para reemplazar el compresor de pistón, para hacer que el compresor y la máquina de liofilización al vacío tengan energía. Coincidencia, para lograr el papel de reducir el consumo de energía, etc.
Guanjie tiene nuestras propias fábricas y líneas de producción liofilizadas independientes. Y nos hemos estado centrando en ello.polvos de frutas y verduras liofilizadospor 20 años. Si está interesado en nuestros frutos secos, bienvenido a consultarnos:info@gybiotech.com.
