Розумно поєднані - ефективно та м’яко сушать!

Дослідники поєднують традиційні методи сушіння фруктів та овочів з інноваційними методами

розумно

Висушена рослинна сировина використовується як інгредієнт багатьох харчових продуктів: вони низькокалорійні, багаті вітамінами, мінералами та клітковиною, а також вторинними рослинними компонентами, такими як каротиноїди та поліфеноли. Сушені фрукти або овочі можна знайти в зернових сумішах або як частина таких зручних продуктів, як картопляне пюре або супи. Вони також користуються все більшою популярністю самостійно - як готову закуску у вигляді сухофруктів або як фруктовий або овочевий порошок як харчову добавку.

Дорого, трудомістко та енергоємно

Перед необхідним подальшим використанням проводиться сушіння - проти якого озброїлися мембрани рослинних клітин: Вони оснащені бар’єрами - що дуже корисно для рослини -, що ускладнює видалення води та проходження тепла, необхідного для сушіння. Ці природні опори означають, що сушіння фруктів та овочів є дорогим, трудомістким та енергоємним; термічне навантаження і тривалість сушіння, в свою чергу, впливають на якість продукту, такі як втрата поживних речовин і ароматизаторів або зміна кольору.

Розшукується: Оптимізований процес сушіння

IGF замість методів спроб і помилок

Крім того, необхідно було прояснити процеси в рослинних клітинах під час процесу сушіння, щоб мати можливість передати висновки в інші продукти та процеси. Група дослідників з Технічного університету Берліна та Технологічного інституту Карлсруе (KIT) працювала над цим з 2011 по 2014 рік. Поєднавши два інноваційні процеси із звичайним процесом сушіння, вчені обіцяли значно вищу ефективність процесу сушіння, а також покращення якості продукції. Яблука, морква та картопля використовувались як різні рослинні зразки сировини.
За допомогою магнітно-резонансної томографії процеси в продукті під час сушіння за допомогою УС або попередньо обробленої ПЕФ були охарактеризовані неінвазивно і внесли значний внесок у краще розуміння. Вплив УФ та ПЕФ на структуру тканини та розмір пір також досліджували за допомогою світлового мікроскопа. Вимірювання імпедансу показало ступінь порушення клітин досліджуваної тканини.

Економія часу = економія витрат

У випадку з картоплею було встановлено, що лише обробка ПЕФ призвела до скорочення часу сушіння. Було показано, що ефекту, як правило, сприяє вища швидкість повітря, внаслідок чого температура навряд чи має якийсь вплив.

  • Під час сушіння моркви також лише попередня обробка ПЕФ призвела до найбільшої економії часу сушіння, тоді як підтримка США не показала впливу на процес сушіння.

    • Використання PEF також має сенс для сублімаційної сушки

    У випадку ліофільної сушки спочатку було показано, що використання ПЕФ не призвело до помітного поліпшення процесу сушіння. Для забезпечення ефективної та успішної сублімаційної сушки зразки повинні бути попередньо заморожені: Випробування показали, що використання ПЕФ прискорило процес заморожування та позитивно вплинуло на якість продукції, так що використання ПЕФ також під час сублімаційної сушки слід оцінювати як позитивну.
    У випадку мікрохвильової сушки неможливо продемонструвати чітких переваг для використання США та ПЕФ на пілотних установках.

    Також плюс для якості продукції

    Оскільки переваги обробки за допомогою інноваційних технологій обумовлені не тільки економією часу сушіння, але й впливом параметрів якості, тести сушіння також аналізували поведінку усадки та регідратації, вміст вітаміну С та можливі зміни кольору. Залежно від передбачуваного використання висушеного продукту, вимоги до якості продукту дуже різні: Хоча висушені кільця яблук як готовий продукт не повинні максимально стискатися і не повинні бути регідратованими, наприклад, сушена картопля в супі швидкого приготування повинна мати абсолютно протилежні властивості. Комплексні дослідження параметрів якості показали, наскільки бажані властивості можна досягти більш цілеспрямовано, змінюючи параметри сушіння та комбінуючи процеси.

    Додаток дозволяє компаніям отримувати вигоди різними способами

    Висока економічна важливість результатів цього проекту IGF проявляється насамперед у значному скороченні часу сушіння, особливо завдяки попередній обробці ПЕФ, яка безпосередньо пов’язана із економією енергії та зменшенням витрат. Крім того, скорочений час сушіння також пропонує можливість більш ефективної конструкції системи та збільшення
    Продуктивність продукту.
    Якщо економія часу не на першому плані, температуру сушіння можна значно знизити за допомогою попередньої обробки ПЕФ - з постійним часом сушіння. Це призводить до вищої якості продукції, а також до економії енергії та зменшення витрат. За реалістичного припущення, що сушіння їжі відповідає приблизно за 20-25% споживаної енергії, збільшення енергоефективності лише на 1% може зменшити виробничі витрати щонайменше на 10% або збільшити прибуток більш ніж на 10%. Також було показано, що м’яке висихання великогабаритних товарів - таких як кубики картоплі з довжиною країв> 1,7 см - можливе лише при попередній обробці ПЕФ.

    Високе значення ринку

    Тому всі компанії, які сушать або переробляють рослинну сировину, можуть отримати вигоду від всебічних результатів. Значення ринку є високим: лише у 2013 році в Німеччині було вироблено сушених фруктів та овочів на суму понад 135 мільйонів євро. Застосування інноваційних та енергоефективних процесів визначає тенденції, а також забезпечує необхідні переваги в галузі розташування в Німеччині для машинобудування та машинобудування. Завдяки інтеграції технології PEF в існуючі та нові системи прорив у цьому інноваційному процесі буде досягнутий швидко - і зробить важливий внесок у забезпечення конкурентоспроможності німецького машинобудування та заводу.

    Учасники проекту

    Дослідницькі центри:

    • Технічний університет Берліна, Інститут харчових технологій та хімії харчових продуктів, Дослідницька група Харчові біотехнології та технологічна технологія (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/forschungsinstitute/institut-fuer-lebensmitteltechnologie-und-lebensmittelchemie-fg-lebensmittelbiotechnologie-und-prozesstechnik.47368-39899-43172.institut)
    • Технологічний інститут Карлсруе (KIT), Інститут біо- та харчових технологій, Відділ I: Інжиніринг харчових процесів (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/forschungsinstitute/institut-fuer-bio-und-lebensmitteltechnik-teilinstitut-i-lebensmittelverfahrenstechnik.46910-39941-43223.institut)

    Промислова група:

    • Асоціація харчових та пакувальних машин VDMA В. Франкфурт (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/wirtschaftsverbaende/mv-vdma-nahrmittelmaschi.39984.verband)

    (Станом на червень 2016 р.)

    Дослідницький проект AiF 17161 N "Покращення процесів сушіння рослинної сировини за рахунок зниження технологічного опору матеріалу, зумовленого процесом" (https://www.fei-bonn.de/gefoerderte-projekte/projektdatenbank/aif-17161-n.projekt)

    . проект Дослідження промислових співтовариств (IGF)