Умно комбинирани - изсушени ефективно и нежно!

Изследователите комбинират конвенционалните методи за сушене на плодове и зеленчуци с иновативни техники

комбинирани

Сушените растителни суровини се използват като съставка в много храни: Те са нискокалорични и богати на витамини, минерали и фибри, както и на вторични растителни вещества като каротеноиди и полифеноли. Сушени плодове или зеленчуци могат да бъдат намерени в смеси от зърнени храни или като част от удобни продукти като картофено пюре или супи. Те също се радват на нарастваща популярност сами - като готова закуска под формата на сушени плодове или като плодов или зеленчуков прах като хранителна добавка.

Скъпи, отнемащи време и енергоемки

Преди желаната по-нататъшна употреба има сушене - срещу което мембраните на растителните клетки са се въоръжили: Те са оборудвани с бариери - които са много полезни за растението -, които затрудняват отстраняването на водата и преминаването на топлината, което е необходимо за изсушаване. Тези естествени съпротивления означават, че сушенето на плодове и зеленчуци е скъпо, отнема много време и изисква много енергия; термичното натоварване и продължителността на сушенето от своя страна оказват влияние върху качеството на продукта, като загуба на хранителни вещества и ароматизанти или промени в цвета.

Търси се: Оптимизиран процес на сушене

IGF вместо проби и грешки

Освен това беше необходимо да се изяснят процесите в растителната клетка по време на процеса на сушене, за да може да се пренесат констатациите в други продукти и процеси. Екип от изследователи от Техническия университет в Берлин и Технологичния институт Карлсруе (KIT) работи по това от 2011 до 2014 г. Чрез комбинирането на двата иновативни процеса с конвенционалния процес на сушене учените обещават значително по-висока ефективност на процеса на сушене и подобряване на качеството на продукта. Ябълките, морковите и картофите са използвани като различни суровини за зеленчуков модел.
С помощта на магнитно-резонансна томография процесите в продукта по време на асистирано от САЩ или предварително обработено с PEF сушене се характеризират неинвазивно и допринасят значително за по-доброто разбиране. Влиянието на US и PEF върху структурата на тъканите и размера на порите също беше изследвано с помощта на светлинен микроскоп. Измерването на импеданса показва степента на клетъчно разрушаване на изследваната тъкан.

Спестяване на време = спестяване на разходи

В случая с картофите беше установено, че само третирането с PEF води до намаляване на времето за сушене. Показано е, че ефектът обикновено се благоприятства от по-висока скорост на въздуха, при което температурата почти няма влияние.

  • Дори със сушенето на морковите, само предварителната обработка с PEF доведе до най-големи спестявания във времето за сушене, докато американската подкрепа не показа влияние върху процеса на сушене.

    • Използването на PEF има смисъл и при сушене чрез замразяване

    В случай на лиофилно сушене първоначално беше показано, че използването на PEF не е довело до значително подобрение в процеса на сушене. За да се осигури ефективно и успешно лиофилизиране, пробите трябва да бъдат предварително замразени: Тестовете показаха, че използването на PEF ускорява процеса на замразяване и има положителен ефект върху качеството на продукта, така че използването на PEF също по време на лиофилното сушене трябва да бъде оценен като положителен.
    В случай на микровълново сушене не могат да бъдат демонстрирани ясни предимства за използването на САЩ и PEF в пилотен завод.

    Също плюс в качеството на продукта

    Тъй като ползата от третирането с иновативни технологии се дължи не само на спестяването на време за сушене, но и на влиянието върху качествените параметри, тестовете за сушене анализират и поведението на свиване и рехидратация, съдържанието на витамин С и възможните промени в цвета. В зависимост от предвидената употреба на сушения продукт, изискванията към качеството на продукта са много различни: Докато изсушените ябълкови пръстени като завършен продукт не трябва да се свиват възможно най-много и не трябва да се рехидратират, например сушените картофи в незабавна супа трябва да имат точно противоположни свойства. Изчерпателните проучвания на качествените параметри показаха до каква степен желаните свойства могат да бъдат постигнати по-целенасочено чрез промяна на параметрите на сушене и чрез комбиниране на процесите.

    Приложението позволява на компаниите да се възползват по много начини

    Високата икономическа значимост на резултатите от този IGF проект се проявява предимно в значителното намаляване на времето за сушене, особено поради предварителната обработка на PEF, която е пряко свързана с икономии на енергия и намаляване на разходите. В допълнение, съкратеното време за сушене също така предлага възможност за по-ефективен дизайн на системата и увеличаване на
    Производителност на продукта.
    Ако фокусът не е върху спестяване на време, температурата на сушене може да бъде значително намалена с предварителна обработка с PEF - с постоянно време на сушене. Това води до по-високо качество на продукта, както и спестяване на енергия и намаляване на разходите. При реалистичното предположение, че сушенето на храната е отговорно за около 20 до 25% от консумираната енергия, увеличаването на енергийната ефективност от само 1% може да намали производствените разходи с поне 10% или да увеличи печалбите с повече от 10%. Освен това беше показано, че нежното сушене на големи по размер стоки - като картофени кубчета с дължина на ръба> 1,7 cm - е възможно само при предварителна обработка на PEF.

    Високо значение за пазара

    Следователно всички компании, които сушат растителни суровини или ги обработват, могат да се възползват от всеобхватните резултати. Пазарното значение е високо: само през 2013 г. в Германия са произведени сушени плодове и зеленчуци на стойност над 135 милиона евро. Използването на иновативни и енергийно ефективни процеси определя тенденцията и също така осигурява необходимите предимства на местоположението в Германия за машиностроенето и машиностроенето. Чрез интегриране на технологията PEF в съществуващи и нови системи, пробивът за този иновативен процес ще бъде постигнат бързо - и ще допринесе важен принос за осигуряване на конкурентоспособността на германското машиностроене и инсталации.

    Участници в проекта

    Изследователски центрове:

    • Технически университет в Берлин, Институт по хранителни технологии и хранителна химия, Изследователска група Хранителни биотехнологии и технологично инженерство (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/forschungsinstitute/institut-fuer-lebensmitteltechnologie-und-lebensmittelchemie-fg-lebensmittelbiotechnologie-und-prozesstechnik.47368-39899-43172.institut)
    • Технологичен институт Карлсруе (KIT), Институт за био- и хранителни технологии, Област I: Инженерство на хранителни процеси (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/forschungsinstitute/institut-fuer-bio-und-lebensmitteltechnik-teilinstitut-i-lebensmittelverfahrenstechnik.46910-39941-43223.institut)

    Промишлена група:

    • VDMA Асоциация на хранителни и опаковъчни машини В. Франкфурт (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/wirtschaftsverbaende/mv-vdma-nahrmittelmaschi.39984.verband)

    (Към юни 2016 г.)

    Изследователски проект AiF 17161 N "Подобряване на процесите на сушене на растителни суровини чрез индуцирано от процеса намаляване на устойчивостта на транспортиране на материала" (https://www.fei-bonn.de/gefoerderte-projekte/projektdatenbank/aif-17161-n.projekt)

    . проект на Проучвания на индустриалната общност (IGF)