Konsentrasi Makanan & Minuman
Konsentrasi makanan berarti menghilangkan sebagian pelarut dari makanan cair untuk produksi, pengawetan, dan transportasi yang lebih baik. Konsentrasi ini dapat dikategorikan menjadi konsentrasi penguapan dan pembekuan.
Konsentrasi Penguapan
Penguapan bekerja berdasarkan perbedaan volatilitas antara zat terlarut dan pelarut. Bila volatilitas zat terlarut dalam larutan kecil dan pelarut memiliki volatilitas yang jelas, pelarut diuapkan dengan pemanasan untuk mengentalkan larutan. Larutan makanan yang akan dipekatkan dimasukkan ke dalam evaporator dan dipanaskan dengan sumber panas eksternal. Saat suhu naik, pelarut (air) dalam larutan akan berubah menjadi uap, karena titik didih air relatif rendah dan mudah menguap.
Selama proses penguapan, uap pelarut keluar terus-menerus, sementara zat terlarut (seperti gula, protein, mineral, vitamin, pigmen, dan komponen lain yang tidak mudah menguap atau sulit menguap) tetap berada dalam larutan yang tersisa karena titik didihnya yang lebih tinggi dan volatilitasnya yang lebih rendah. Uap pelarut yang menguap kemudian dikumpulkan dan didinginkan melalui kondensor untuk mengubahnya kembali menjadi bentuk cair. Proses ini dapat memulihkan sebagian energi dan mengurangi konsumsi energi. Air yang terkondensasi dapat didaur ulang atau dibuang.
Larutan asli dipekatkan menjadi volume yang lebih kecil setelah penguapan dan kondensasi seiring dengan meningkatnya konsentrasi zat terlarut. Larutan makanan yang terkonsentrasi dapat digunakan untuk pemrosesan selanjutnya, seperti pengeringan lebih lanjut, permen, selai, jus, atau sebagai bahan baku antara untuk produksi makanan.
Sistem penguapan dan konsentrasi multi-tahap atau multi-efek sering digunakan dalam produksi industri praktis. Menurut kebutuhan proses produksi tertentu, konsentrasi makanan perlu diukur secara akurat secara real time untuk memastikan kualitas produk yang stabil dan meningkatkan efisiensi konsentrasi. HubungiPengukur jarak, pemasok pengukur konsentrasi online, untuk informasi lebih lanjutpengukur konsentrasi onlinesolusi.
Fitur Utama Penguapan dan Konsentrasi
Suhu dan waktu pemanasan harus diperhatikan secara serius dalam penguapan makanan dan minuman. "Suhu rendah dan waktu singkat" terutama untuk memastikan kualitas makanan semaksimal mungkin, sedangkan "suhu tinggi dan waktu singkat" terutama untuk meningkatkan efisiensi produksi.
Pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan degenerasi, pengarangan, dan penggumpalan protein, gula, dan pektin. Bahan olahan yang bersentuhan erat dengan permukaan perpindahan panas cenderung mengalami kerak pada suhu tertinggi, dibandingkan dengan suhu sekitar bahan. Setelah kerak terbentuk, hal itu akan sangat memengaruhi efisiensi perpindahan panas dan bahkan menyebabkan masalah keamanan. Langkah positif untuk mengatasi masalah kerak adalah dengan meningkatkan kecepatan cairan. Pengalaman telah menunjukkan bahwa meningkatkan kecepatan cairan dapat secara signifikan mengurangi pembentukan kerak. Selain itu, metode antikerak elektromagnetik dan antikerak kimia dapat digunakan untuk mencegah potensi kerak.
Viskositas
Banyak makanan yang mengandung protein, gula, pektin, dan bahan-bahan lain yang kaya dengan viskositas tinggi. Selama proses penguapan, viskositas larutan meningkat seiring dengan konsentrasi karena fluiditas menurun, yang menghambat konduksi panas secara signifikan. Oleh karena itu, untuk penguapan produk yang kental, tindakan sirkulasi atau pengadukan yang dipaksakan oleh gaya eksternal umumnya diadopsi.
Kemampuan berbusa
Bahan makanan dengan lebih banyak protein memiliki tegangan permukaan yang lebih besar. Saat menguap dan mendidih, akan ada lebih banyak busa yang stabil, yang dengan mudah menyebabkan cairan masuk ke kondensor bersama uap, yang menyebabkan cairan hilang. Pembentukan busa terkait dengan tegangan antarmuka. Tegangan antarmuka terjadi antara uap, cairan super panas, dan padatan tersuspensi, dan padatan memainkan peran inti dalam pembentukan busa. Secara umum, surfaktan dapat digunakan untuk mengendalikan pembentukan busa, dan berbagai perangkat mekanis juga dapat digunakan untuk menghilangkan busa.
Sifat korosif
Beberapa makanan asam, seperti jus sayur dan jus buah, rentan terhadap korosi evaporator selama penguapan dan konsentrasi. Untuk makanan, korosi ringan pun sering menyebabkan kontaminasi yang membuat produk tidak memenuhi syarat. Oleh karena itu, evaporator yang digunakan untuk makanan asam perlu dibuat dari bahan yang tahan korosi dan konduktif termal, dan desain strukturalnya harus mudah diganti. Misalnya, konsentrasi larutan asam sitrat dapat menggunakan tabung pemanas grafit kedap air atau evaporator sandwich enamel tahan asam.
Komponen yang mudah menguap Banyak makanan cair mengandung komponen aromatik dan rasa, yang lebih mudah menguap daripada air. Ketika cairan menguap, komponen-komponen ini akan hilang bersama uap, yang memengaruhi kualitas produk yang terkonsentrasi. Meskipun konsentrasi suhu rendah dapat mengurangi hilangnya komponen rasa, metode yang lebih sempurna adalah dengan mengambil tindakan pemulihan dan kemudian menambahkannya ke dalam produk setelah pemulihan.
Konsentrasi Beku
Bahan baku makanan berbentuk cair (seperti jus, produk susu, atau larutan lain yang mengandung banyak air) didinginkan dalam lingkungan bersuhu rendah. Ketika suhu turun di bawah titik beku, molekul air dalam larutan akan mengendap dalam bentuk kristal es. Hal ini karena air mencapai kesetimbangan padat-cair pada suhu dan tekanan tertentu. Di bawah suhu ini, kelebihan air bebas akan membeku terlebih dahulu, sedangkan zat terlarut (seperti gula, asam organik, pigmen, perasa, dll.) tidak mudah membeku bersama air karena kelarutannya berbeda, tetapi tetap berada dalam konsentrat yang tidak beku.
Pemisahan Kristal Es
Kristal es yang terbentuk dipisahkan dari konsentrat melalui sentrifugasi, penyaringan, atau metode fisik lainnya. Proses ini tidak melibatkan penguapan zat terlarut, sehingga dapat secara efektif mencegah degradasi bahan yang sensitif terhadap panas dan hilangnya aroma. Konsentrat setelah pemisahan kristal es adalah produk konsentrat beku, yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang jauh lebih tinggi daripada larutan aslinya, sambil mempertahankan warna, rasa, nilai gizi, dan rasa asli makanan semaksimal mungkin.
Mengendalikan Kondisi Beku
Selama proses konsentrasi beku, faktor-faktor seperti laju pembekuan, suhu pembekuan, dan waktu perlu dikontrol secara tepat untuk mengoptimalkan ukuran kristal es, morfologi, dan pemisahan dari konsentrat untuk memastikan kualitas produk akhir. Teknologi konsentrasi beku sangat cocok untuk makanan dan minuman yang sensitif terhadap panas, seperti jus buah dan sayuran segar, produk biologis, farmasi, dan bumbu kelas atas. Ini dapat memaksimalkan kualitas alami bahan baku dan memiliki karakteristik hemat energi dan efisiensi tinggi. Namun, metode ini juga memiliki keterbatasan tertentu. Misalnya, proses konsentrasi tidak dapat disterilkan secara efektif dan mungkin memerlukan perawatan sterilisasi tambahan. Selain itu, untuk beberapa larutan dengan viskositas tinggi atau mengandung bahan-bahan khusus, kesulitan memisahkan kristal es dari konsentrat dapat meningkat, yang mengakibatkan berkurangnya efisiensi konsentrasi dan peningkatan biaya.
Waktu posting: 13-Feb-2025
