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खाद्य एवं पेय सांद्रता प्रौद्योगिकी

खाद्य एवं पेय सांद्रता

खाद्य सांद्रता का अर्थ है बेहतर उत्पादन, संरक्षण और परिवहन के लिए तरल खाद्य पदार्थ से विलायक के हिस्से को हटाना। इसे वाष्पीकरण और फ्रीज सांद्रता में वर्गीकृत किया जा सकता है।

खाद्य पेय पदार्थ एकाग्रता उपकरण

वाष्पीकरण सांद्रता

वाष्पीकरण विलेय और विलायक के बीच वाष्पशील अंतर के आधार पर काम करता है। जब घोल में विलेय की वाष्पशीलता कम होती है और विलायक में स्पष्ट वाष्पशीलता होती है, तो घोल को सांद्रित करने के लिए विलायक को गर्म करके वाष्पीकृत किया जाता है। सांद्रित किए जाने वाले खाद्य घोल को एक बाष्पित्र में रखा जाता है और बाहरी ऊष्मा स्रोत द्वारा गर्म किया जाता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, घोल में मौजूद विलायक (पानी) वाष्प में बदल जाएगा, क्योंकि पानी का क्वथनांक अपेक्षाकृत कम होता है और इसे वाष्पीकृत करना आसान होता है।

वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, विलायक वाष्प लगातार बाहर निकलता रहता है, जबकि विलेय (जैसे कि चीनी, प्रोटीन, खनिज, विटामिन, रंगद्रव्य और अन्य गैर-वाष्पशील या वाष्पशील होने में मुश्किल घटक) अपने उच्च क्वथनांक और कम अस्थिरता के कारण शेष घोल में रहता है। वाष्पित विलायक वाष्प को फिर से एकत्र किया जाता है और कंडेनसर के माध्यम से ठंडा किया जाता है ताकि इसे वापस तरल रूप में परिवर्तित किया जा सके। इस प्रक्रिया से कुछ ऊर्जा प्राप्त हो सकती है और ऊर्जा की खपत कम हो सकती है। संघनित जल को पुनर्चक्रित या डिस्चार्ज किया जा सकता है।

वाष्पीकरण और संघनन के बाद मूल घोल को छोटे आयतन में संकेंद्रित किया जाता है क्योंकि विलेय की सांद्रता बढ़ती है। संकेंद्रित खाद्य घोल का उपयोग बाद की प्रक्रिया के लिए किया जा सकता है, जैसे कि आगे सुखाने, कैंडी, जैम, जूस या खाद्य उत्पादन के लिए मध्यवर्ती कच्चे माल के रूप में।

बहु-चरण या बहु-प्रभाव वाष्पीकरण और सांद्रता प्रणाली का उपयोग अक्सर व्यावहारिक औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। विशिष्ट उत्पादन प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं के अनुसार, स्थिर उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित करने और सांद्रता दक्षता में सुधार करने के लिए खाद्य सांद्रता को वास्तविक समय में सटीक रूप से मापा जाना चाहिए। संपर्क करेंलोनमीटर, एक ऑनलाइन सांद्रता मीटर आपूर्तिकर्ता, अधिक जानकारी के लिएऑनलाइन सांद्रता मीटरसमाधान.

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वाष्पीकरण और सांद्रता की मुख्य विशेषताएं

खाद्य और पेय वाष्पीकरण में ताप तापमान और समय पर गंभीरता से विचार किया जाना चाहिए। "कम तापमान और कम समय" मुख्य रूप से यथासंभव खाद्य गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए है, जबकि "उच्च तापमान और कम समय" मुख्य रूप से उत्पादन दक्षता में सुधार करने के लिए है।

अत्यधिक तापन से प्रोटीन, शर्करा और पेक्टिन का क्षय, चार्किंग और केकिंग हो जाएगा। ऊष्मा हस्तांतरण सतह के साथ निकट संपर्क में आने वाली संसाधित सामग्री उच्चतम तापमान के लिए स्केल के लिए प्रवण होती है, सामग्री के आसपास के तापमान की तुलना में। एक बार स्केल बनने के बाद, यह ऊष्मा हस्तांतरण दक्षता को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा और यहां तक ​​कि सुरक्षा समस्याओं का कारण भी बनेगा। स्केलिंग की समस्या को हल करने के लिए सकारात्मक उपाय तरल वेग को बढ़ाना है। अनुभव से पता चला है कि तरल वेग को बढ़ाने से स्केल के गठन को काफी कम किया जा सकता है। इसके अलावा, संभावित स्केलिंग को रोकने के लिए विद्युत चुम्बकीय एंटी-स्केलिंग और रासायनिक एंटी-स्केलिंग तरीके अपनाए जा सकते हैं।

चिपचिपापन

कई खाद्य पदार्थों में प्रोटीन, चीनी, पेक्टिन और उच्च चिपचिपाहट वाले अन्य तत्व होते हैं। वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, तरलता कम होने पर घोल की चिपचिपाहट सांद्रता के साथ बढ़ जाती है, जो गर्मी चालन में काफी बाधा डालती है। इसलिए, चिपचिपे उत्पादों के वाष्पीकरण के लिए, बाहरी बल द्वारा मजबूर परिसंचरण या सरगर्मी उपायों को आम तौर पर अपनाया जाता है।

फोमेबिलिटी

अधिक प्रोटीन वाले खाद्य पदार्थों में अधिक सतही तनाव होता है। वाष्पीकरण और उबलने के दौरान, अधिक से अधिक स्थिर फोम होते हैं, जो आसानी से तरल को भाप के साथ कंडेनसर में प्रवेश करने का कारण बनते हैं, जिससे तरल खो जाता है। फोम का निर्माण इंटरफेसियल तनाव से संबंधित है। भाप, अति गर्म तरल और निलंबित ठोस पदार्थों के बीच इंटरफेसियल तनाव होता है, और ठोस पदार्थ फोम के निर्माण में एक मुख्य भूमिका निभाते हैं। आम तौर पर, फोम के गठन को नियंत्रित करने के लिए सर्फेक्टेंट का उपयोग किया जा सकता है, और फोम को खत्म करने के लिए विभिन्न यांत्रिक उपकरणों का भी उपयोग किया जा सकता है।

क्षयकारिता

कुछ अम्लीय खाद्य पदार्थ, जैसे कि सब्जी का रस और फलों का रस, वाष्पीकरण और सांद्रता के दौरान वाष्पीकरणकर्ता के क्षरण के लिए प्रवण होते हैं। भोजन के लिए, यहां तक ​​कि हल्का क्षरण भी अक्सर संदूषण का कारण बनता है जो उत्पाद को अयोग्य बनाता है। इसलिए, अम्लीय खाद्य पदार्थों के लिए उपयोग किए जाने वाले वाष्पीकरणकर्ता को संक्षारण प्रतिरोधी और ऊष्मीय रूप से प्रवाहकीय सामग्री से बनाया जाना चाहिए, और संरचनात्मक डिजाइन को बदलना आसान होना चाहिए। उदाहरण के लिए, साइट्रिक एसिड समाधान की सांद्रता अभेद्य ग्रेफाइट हीटिंग ट्यूब या एसिड प्रतिरोधी तामचीनी सैंडविच वाष्पीकरणकर्ताओं का उपयोग कर सकती है।

वाष्पशील घटक कई तरल खाद्य पदार्थों में सुगंधित और स्वाद घटक होते हैं, जो पानी की तुलना में अधिक वाष्पशील होते हैं। जब तरल वाष्पित होता है, तो ये घटक भाप के साथ बाहर निकल जाते हैं, जिससे सांद्रित उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है। हालांकि कम तापमान सांद्रता स्वाद घटकों के नुकसान को कम कर सकती है, लेकिन एक अधिक सही तरीका यह है कि रिकवरी उपाय किए जाएं और फिर रिकवरी के बाद उन्हें उत्पाद में जोड़ा जाए।

फ्रीज सांद्रता

फ्रीज सांद्रता

खाद्य कच्चे माल के तरल पदार्थ (जैसे जूस, डेयरी उत्पाद या बड़ी मात्रा में पानी युक्त अन्य घोल) को कम तापमान वाले वातावरण में ठंडा किया जाता है। जब तापमान हिमांक बिंदु से नीचे चला जाता है, तो घोल में मौजूद पानी के अणु बर्फ के क्रिस्टल के रूप में अवक्षेपित हो जाएंगे। ऐसा इसलिए है क्योंकि पानी एक विशिष्ट तापमान और दबाव पर ठोस-तरल संतुलन तक पहुँच जाता है। इस तापमान से नीचे, अतिरिक्त मुक्त पानी पहले जम जाएगा, जबकि विलेय (जैसे शर्करा, कार्बनिक अम्ल, रंगद्रव्य, स्वाद, आदि) अलग-अलग घुलनशीलता के कारण पानी के साथ जमना आसान नहीं होता है, लेकिन बिना जमे हुए सांद्रण में रहता है।

बर्फ के क्रिस्टलों का पृथक्करण

गठित बर्फ के क्रिस्टल को सेंट्रीफ्यूजेशन, निस्पंदन या अन्य भौतिक तरीकों से सांद्रण से अलग किया जाता है। इस प्रक्रिया में विलेय का वाष्पीकरण शामिल नहीं है, इसलिए यह गर्मी के प्रति संवेदनशील अवयवों के क्षरण और सुगंध के नुकसान को प्रभावी ढंग से रोक सकता है। बर्फ के क्रिस्टल को अलग करने के बाद सांद्रण जमे हुए सांद्रता उत्पाद है, जिसमें मूल घोल की तुलना में काफी अधिक विलेय सांद्रता होती है, जबकि भोजन के मूल रंग, स्वाद, पोषण मूल्य और स्वाद को सबसे बड़ी सीमा तक बनाए रखा जाता है।

बर्फ जमने की स्थिति को नियंत्रित करना

फ्रीज सांद्रता प्रक्रिया के दौरान, अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए बर्फ के क्रिस्टल के आकार, आकृति विज्ञान और सांद्रता से पृथक्करण को अनुकूलित करने के लिए जमने की दर, ठंड का तापमान और समय जैसे कारकों को ठीक से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। फ्रीज सांद्रता तकनीक विशेष रूप से गर्मी के प्रति संवेदनशील खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों के लिए उपयुक्त है, जैसे कि ताजे फल और सब्जी के रस, जैविक उत्पाद, फार्मास्यूटिकल्स और उच्च अंत मसालों। यह कच्चे माल की प्राकृतिक गुणवत्ता को अधिकतम कर सकता है और इसमें ऊर्जा की बचत और उच्च दक्षता की विशेषताएं हैं। हालाँकि, इस पद्धति की कुछ सीमाएँ भी हैं। उदाहरण के लिए, सांद्रता प्रक्रिया को प्रभावी रूप से निष्फल नहीं किया जा सकता है और इसके लिए अतिरिक्त नसबंदी उपचार की आवश्यकता हो सकती है। इसके अलावा, उच्च चिपचिपाहट वाले या विशेष सामग्री वाले कुछ समाधानों के लिए, सांद्रता से बर्फ के क्रिस्टल को अलग करने की कठिनाई बढ़ सकती है, जिसके परिणामस्वरूप सांद्रता दक्षता कम हो जाती है और लागत बढ़ जाती है।


पोस्ट करने का समय: फ़रवरी-13-2025